Ogrzewanie betonu: dlaczego jest potrzebny i jak go

Podczas wykonywania betonowania fundamentów i wylewania struktur monolitycznych w niskich temperaturach (minimum poniżej 0⁰C i średnio codziennie poniżej 5⁰C) Ogrzewanie betonu zgodnie z SNIP "Konstrukcje nośne i otaczające" muszą być wykonane bezbłędnie. Aby zapewnić rozgrzewkę, można użyć różnych technik, a my opiszemy najpopularniejsze w naszym artykule.

Potrzeba rozwiązania ogrzewania

Procesy zachodzące w betonie

Proces nagrzewania betonu podczas jego utwardzania jest dość drogi. Trzeba sporo energii, aby utrzymać temperaturę przez długi czas, ale tak właśnie jest, gdy nie warto oszczędzać.

 Potrzeba ogrzewania jest bezpośrednio związana z procesami zachodzącymi w roztworze:

• Aby uzyskać wytrzymałość betonu, konieczne jest całkowite nawodnienie całego cementu. Szybkość tego procesu zależy bezpośrednio od temperatury, a zatem, gdy zamarza woda, zatrzymuje się utwardzanie.
• Ponadto, zamrożenie wody zwiększa objętość o około 15%. Prowadzi to do zniszczenia krawędzi porów, a materiał staje się luźny.
• Nie mniej niebezpieczne zawory do oblodzenia. Nawet cienka warstewka lodu łamie wiązanie w systemie metal-cement, a właściwości mechaniczne betonu pogarszają się.

Z tego powodu instrukcja zaleca, aby w żadnym przypadku roztwór nie zamarzał. Można w tym celu zastosować różne techniki.

Bierne i powierzchowne techniki walki na zimno

Sytuacje, w których może być wymagane dodatkowe ogrzewanie wylanej konstrukcji, są zwykle podzielone na dwa typy: planowane i nagłe. A jeśli istnieje wiele metod rozwiązywania planowanych problemów, to podczas nagłych mrozów należy zastosować środki nadzwyczajne.

Co można zrobić:

• Po pierwsze, jeśli wiemy, że materiał może być narażony na mróz, warto dodać do niego specjalne dodatki na etapie mieszania.. Nasycają one wilgoć w roztworze solami wapnia i sodu (azotyny, wodorowęglany), a woda nie zamarza.

Zwróć uwagę! Przesycenie roztworu solami mineralnymi może wywołać wykwity białych plam na powierzchni. Dlatego ta technika jest rzadko stosowana w przypadkach, gdy nie planuje się maskowania betonu.

• Po drugie, przy małych przymrozkach można zrobić z wysokiej jakości izolacją termiczną szalunku.. A jeśli wypełni się stały kontur ocieplający ciepło, ogrzeje się do 70-80⁰Za pomocą rozwiązania i zamknij strukturę od góry folią foliową, działającą jak lustro termiczne, możliwe jest uzyskanie akceptowalnego wyniku.
• Wreszcie istnieje opcja, gdy trzeba dość szybko podnieść temperaturę. W takim przypadku ogrzewanie podczerwone jest stosowane za pomocą opalarki.. Oczywiście, rośliny te są dość energochłonne i są skuteczne tylko wtedy, gdy przetwarzają warstwę, która nie jest zbyt gruba, ale w niektórych sytuacjach po prostu nie mogą znaleźć godnej alternatywy.

Zwróć uwagę! Główną wadą tej techniki jest po prostu gigantyczna utrata ciepła: najczęściej ogrzewa się powietrze, a tylko niewielka część energii trafia do betonu.

A jednak, dowiedziawszy się, ile kosztuje wynajęcie grzejnika i ile energii trzeba wydać, specjaliści zwykle zatrzymują się na bardziej zaawansowanych technikach. Opiszemy je w następnej sekcji.

Sposoby ogrzewania wewnętrznego

Ogrzewanie elektrod

Z reguły w przypadku robót, które będą wykonywane zimą, metoda ogrzewania jest z góry przemyślana. I tutaj stosowane są systemy przewodzące lub elektrodowe.

Ogrzewanie elektrod цементного раствора осуществляется таким способом:

• Na etapie montażu szalunku elementy przewodzące - elektrody układane są w konstrukcji. Można je umieścić zarówno w ciele roztworu (pręt, sznur), jak i na jego powierzchni (pasek, płyta).

• W większości przypadków elektrody są fragmentami zbrojenia, do których podłączony jest przewód jezdny. Czasami w instrukcji zaleca się stosowanie specjalnych płyt wielokrotnego użytku do rozgrzania.
• Po zainstalowaniu elektrod roztwór wlewa się do szalunku. Następnie na przewody kontaktowe nanosi się prąd, a pole elektromagnetyczne formuje się w grubości mokrego betonu.

Zwróć uwagę! Typowa karta techniczna do podłączania elektrod grzejnych umożliwia zastosowanie transformatora obniżającego lub spawarki. Optymalne napięcie wynosi od 60 do 127 woltów.

• Część energii tego pola jest przenoszona do cieczy w roztworze, która się nagrzewa i zapobiega zamarzaniu.

Należy zauważyć, że gdy roztwór wysycha, wydajność obróbki maleje z powodu pogorszenia przewodnictwa. W tym przypadku ogrzewaniu zwykle towarzyszy łagodny wzrost napięcia.

Aby zminimalizować straty ciepła, starają się zazwyczaj zapewnić wysokiej jakości izolację termiczną konstrukcji, pokrywając jej powierzchnię warstwą trocin lub folii foliowej. Jeśli nie jest to możliwe, czas przetwarzania powinien zostać wydłużony do 4-5 tygodni.

Wykorzystanie kabla

Inna metoda polega na użyciu przewodów doprowadzających ciepło, które są układane w szalunku, a gdy prąd przepływa przez niego, roztwór jest podgrzewany:

• Do prac wykonujemy przewodniki PNSV w izolacji polietylenowej lub polichlorku winylu. Druga opcja jest preferowana do stosowania w konstrukcjach zbrojonych, ponieważ PVC nie topi się, co oznacza, że ​​ryzyko zwarcia do zbrojenia będzie minimalne.

Zwróć uwagę! PVC na zimno traci swoją elastyczność, więc podczas układania drutu należy uważać, aby nie uszkodzić warstwy izolacji na zakręcie.

• Zazwyczaj ogrzewanie wykonuje się drutem PNSV o średnicy 1,2 lub 1,4 mm. Materiał jest cięty na standardowe fragmenty (17 lub 28 m, w zależności od konfiguracji) i zwinięty w spiralę o średnicy około 30 mm dla bardziej zwartej instalacji.

• Następnie spirale są połączone w kilku "trójkątach" lub "gwiazdach" (wykresy są pokazane na rysunkach) i są montowane w kilku typowych oponach.
• Ponieważ kabel pod napięciem PNSV szybko wieje w powietrzu z powodu niewielkiego rozpraszania ciepła, obwody grzewcze wewnątrz szalunku są połączone ze źródłem prądu za pomocą grubych drutów aluminiowych - tak zwanych "zimnych końców".

• "Zimne końce" łączą się z zaciskami transformatora obniżającego napięcie. Do pracy najlepiej stosować systemy takie jak SPB-40, KTPTO 80 i ich odpowiedniki, ponieważ zapewniają one regulację aktywności całego systemu grzewczego.

Sam proces podgrzewania podzielony jest na kilka faz:

W tym czasie transformator reguluje natężenie prądu płynącego do przewodników. Po zakończeniu ogrzewania przewody kontaktowe są rozmontowywane, a drut PNSV pozostaje w grubości betonu.

Kable bez transformatora

Główną wadą powyższej metody jest zastosowanie transformatora. Nawet cena wynajmu tego urządzenia będzie znaczna i nie ma sensu płacić za to, aby wypełnić jeden projekt.

W takim przypadku łatwiej jest używać kabli pracujących z sieci elektrycznej 220 woltów:

• Przewodniki typu КДБС (Rosja) lub ВЕТ (Finlandia) zapewniają moc nagrzewania około 40 W na 1 metr długości. Można je stosować w temperaturach do -30-40⁰Od tego czasu, a zatem dość skuteczne w budownictwie prywatnym, nawet w regionach północnych.

• Ponieważ te przewodniki są podłączone bezpośrednio do sieci, nie muszą być przycinane do rozmiaru konstrukcji. Producenci produkują odcinki przewodów grzejnych o różnych długościach (od 3 do 150 m), dzięki czemu można łatwo wybrać wymaganą liczbę segmentów.

Zwróć uwagę! Obliczanie mocy do ogrzewania betonu powinno odbywać się w oparciu o standard około 0,5 - 1,5 kW / m³. Podczas odlewania konwencjonalne zakładki lub stos jastrychu około 4 m na 1m² podłoga.

• Instalację systemu można łatwo wykonać ręcznie. Przewody układa się w szalunku, mocując je do uchwytu za pomocą zacisków drutowych lub plastikowych. Kończymy tuleje końcowe i podłączamy je do kabla zasilającego, który podłączamy do sieci.
• Po wylaniu roztworu wykonujemy uszczelnienie wibracyjne. Upewnienie się, że przewody nie są przesunięte.

• Następnie pozostawimy konstrukcje na około godzinę i włączamy kable, aby się rozgrzać, utrzymując napięcie aż cement uzyska niezbędną siłę.

Oczywiście takie kable są droższe niż przewody PNS, ale znacznie łatwiej je wykorzystać. W przypadku braku transformatora, nawet nieprofesjonalista może wykonać tę pracę.

Wniosek

Ogrzewanie betonu za pomocą opalarki, elektrod i kabli immersyjnych pozwala na rozszerzenie parametrów klimatycznych prac budowlanych. Teraz nie musimy ograniczać się do ciepłego sezonu: oczywiście koszty ogrzewania będą znaczące, ale gwarantujemy wysokiej jakości utwardzanie betonu, nawet przy silnych mrozach.

Technologie opisane bardziej szczegółowo są pokazane na filmie w tym artykule.