Электропрогрев бетона в зимнее время: схемы и способы

Прогрев бетона электродами – схема подключения

Принцип действия такого способа электропрогрева основывается на физических свойствах электрического тока, который при прохождении через материал выделяет определенное количество теплоты.

В данном случае, проводимым материалом является сам бетон, другими словами, когда ток проходит через водосодержащий бетон, он в это время его нагревает.

Существует несколько видов электродов для прогрева бетона в зимнее время:

Электроды струнные. Используются при заливке колонн, балок, столбов и похожих конструкций. Принцип действия все тот же, струны подключаются к разным фазам, тем самым нагревая бетон в зимнее время.

Особенности методики и виды прогрева

Важно! В ходе процедуры важно обеспечить равномерность нагревания и невысокую скорость — 8-15 °С в час, а остывания — 5-10 °С

На сегодня самый эффективный способ не привязывать строительные работы к определенному времени года, трудиться в дождливых условиях, а также суровом климате — это проводить прогрев бетона электродами, технология может состоять из нескольких стадий:

нагрев и выдержка;
нагнетание температуры с последующим охлаждением при термоизоляции;
нагрев, выдержка и остывание.

подогрева почвы;
сушки электродов;
стабилизации напряжения;
генератором.

Разновидности применяемых электродов

Электроды для прогрева бетона

Электроды для внутреннего напряжения:

Обвязка электродов для прогрева бетонного фундамента

Советы по реализации

Важно! Применять можно только переменный ток. Постоянный приведет к активизации электролиза. Также нерационально использовать этот метод для конструкций большой толщины

Заключение

К особенностям этого метода относят одноразовость использования электродов: после затвердевания они остаются частью конструкции. При этом стоимость расходников низкая, а сами они широко доступны, поэтому технология вполне оправдывает себя.

Режимы прогрева электродами бетона

Выбирая режимы прогрева бетона в зимнее время, необходимо учитывать ряд факторов, включая:

Разрешается остывание бетона со скоростью 5-10 ℃ в час. Как и на стадии обогрева бетона, здесь нужно учитывать объем конструкции и ее назначение.

Способы установки электродов в конструкцию

Технология прогрева подразумевает погружение электродов в залитую смесь с шагом в 60-100 см. Точное расстояние определяется геометрическими особенностями конструкции и погодой в местности.

Чтобы избежать отрицательного воздействия на материал, важно придерживаться равномерного размещения элементов и руководствоваться такими нормами:

Минимальная дистанция между рабочими деталями — 200-400 мм.
Дистанция между электродом и каркасными стержнями — 50-150 мм.
Расстояние до технологического шва — от 100 мм.
Расстояние до опалубки от крайнего ряда — от 30 мм.

Кстати! Будет интересно узнать: Какой сделать фундамент для кирпичных столбов забора

Виды используемых электродов

При прогреве бетона задействуют 3 разновидности электродов. Они разработаны для разных условий и отличаются как конструктивными особенностями, так и принципом действия. Так, стержневые модели создаются на базе армированных деталей диаметром 8-12 мм.

Принцип работы пластинчатых моделей немного отличается. Их нужно крепить в разных частях опалубки, чтобы получить мощное электрическое поле для получения оптимальных температурных показателей при прогреве.

Струнная разновидность востребована при прогреве колонн.

Схема подключения электродов

Режимы прогрева бетона электродами

Режим выбирают исходя из массивности и геометрии конструкции, марки бетонной смеси, погодных условий, эксплуатации возводимой конструкции. Электродный прогрев бетона проводят по одной из следующих схем:

Время изотермической выдержки определяется на основании лабораторных исследований кубиковой прочности при сжатии. Зависит от типа цемента, температурного режима нагрева и требуемой прочности готового бетона.

Допустимая скорость остывания 5–10 градусов/час. Точный параметр зависит от объёма конструкции. Повторная теплоизоляция после распалубки требуется, если разница температур окружающего воздуха и бетонных поверхностей более 20 градусов.

Способы установки электродов в конструкцию

Электродный прогрев бетона используется при возведении стен, колонн, диафрагм и других вертикальных элементов. Этот способ не подходит для изготовления плит.

минимальное расстояние между электродами 200–400 мм;
расстояние от электродов до стержней каркаса 50–150 мм;
расстояние от электрода до технологического шва конструкции – не менее 100 мм;
расстояние от крайнего ряда до опалубки – не менее 30 мм.

Если выдержать эти требования невозможно из-за размера или конструктивных особенностей прогреваемых поверхностей, электроды на опасных участках необходимо изолировать эбонитовой трубкой.

После заливки бетона нужно укрыть прогреваемый участок рубероидом, плёнкой или другим теплоизоляционным материалом – без дополнительного утепления проведение обогрева не имеет смысла.

Прогрев электродами

Следует учитывать, что для каждого конкретного случая рассчитывается своя электрическая схема, в том числе, и расстановка электродов.

Если производилось армирование металлическим прутком, то использование напряжения более 127 В запрещено. В отдельных случаях это делается только в соответствие со специально разработанным проектом и то, на отдельных участках.

При индивидуальном строительстве аренда трансформатора для прогрева бетона гораздо выгоднее, чем его приобретение или самостоятельное изготовление. Многие специализированные фирмы оказывают частникам такой вид услуги.

Другие способы

Особенность в «греющей» опалубке. В нее встраиваются нагревательные элементы, на которые подается напряжение. Часто используется при строительстве быстровозводимых объектов.

Как правило, используется при заделке стыков, изготовлении тонкостенных элементов конструкции, в процессе подготовки промерзших поверхностей к последующей заливке бетона.

При помощи пара

Кстати! Будет интересно узнать: Усиление фундамента железобетонной рубашкой: диагностика и укрепление

Режимы прогрева электродами бетона

Выбирая режимы прогрева бетона в зимнее время, необходимо учитывать ряд факторов, включая:

Способы установки электродов в конструкцию

Минимальная дистанция между рабочими деталями — 200-400 мм.
Дистанция между электродом и каркасными стержнями — 50-150 мм.
Расстояние до технологического шва — от 100 мм.
Расстояние до опалубки от крайнего ряда — от 30 мм.

Виды используемых электродов

Струнная разновидность востребована при прогреве колонн.

Схема подключения электродов

Как происходит строительство зимой?

Это наиболее экономичный метод прогрева бетонной смеси в зимнее время, не требующий больших расходов. Важно, чтобы весь объем прогревался одновременно, чего сложно достигнуть, применяя другие технологии обогрева монолитных конструкций в зимних условиях.

Сколько греть бетон?

Для экономии, время прогрева бетона требуется сократить к минимуму. Но в каждом случае время считается отдельно, что связано с определенными факторами. Это температура наружного воздуха, возможность и качество теплоизоляции, мощность обогревателей.

Способы прогрева зимой

Прогрев электродами

Прогрев бетона электродами — самый распространенный метод. В разных местах залитой массы устанавливаются проводники электрического тока. Ток, проходящий по электрической цепи, выделяет тепло. Так осуществляется электропрогрев бетона.

Важно! При армировании бетона металлическими или железными прутьями использование напряжения в сети более 127В запрещено. Исключение составляют отдельные участки, для которых специально разработаны проекты.

Прогрев бетона может быть выполнен разными видами электродов:

Кстати! Будет интересно узнать: Возможна ли заливка фундамента зимой

Использование провода

Для минимизации времени применяется специальный провод для прогрева бетона — ПНСВ. Он представляет собой стальную жилу, изолированную в полиэтилен или ПВХ.

Чтобы осуществить прогрев бетона в зимнее время потребуется технологическая карта. Она разрабатывается энергетиком под каждый отдельный проект, хотя существуют и стандартные образцы этого документа.

Инструкция по обогреву нагревательным проводом

Для эффективного прогрева нагревательный провод должен иметь сечение не менее 1,2 мм, а рабочий ток ‒ не менее 12 А.

Электропрогрев бетона осуществляется следующим образом:

Метод «термоса»

Это пассивный метод, ориентированный не на передачу тепловой энергии, а на ее сохранение. Его суть сводится к утеплению бетонной конструкции снаружи с помощью теплоизоляционных материалов.

Прогрев ИК-излучателями

Инфракрасные приборы обогрева отличаются низким уровнем электропотребления. Они направляются на обогреваемую зону, и в структуре бетона инфракрасные лучи преобразуются в тепло.

Основное преимущество способа — возможность осуществить прогрев отдельных участков конструкции. Однако при толстом бетонном слое обогрев осуществляется неравномерно, что может привести к снижению прочности строения.

ИК-излучатели нашли применение при обработке стыков или создании тонкостенных элементов.

Индукционный прогрев

Обогрев с помощью пара

Пар необходимо пускать за 30 минут до заливки бетонной смеси, чтобы прогреть конструкцию.
Этот способ отличается высокой эффективностью, но требует значительных затрат на осуществление.

Прогрев ИФ излучением

График воздействия инфракрасного излучения

Инфракрасный подогрев бетона – это высокоэффективная технология, оборудование просто в использовании, энергетические затраты небольшие. Также из достоинств следует отметить мобильность оборудования.

Прогрев электродами

Схема подключения прогрева бетона электродами

Преимущества: простота монтажа. Недостатки: высокое энергопотребление и дороговизна схемы, так как все электроды остаются в конструкции.

Индукционный прогрев

Схема индуктора

Преимущества такого метода: равномерный прогрев всей конструкции, экономия на арматуре и электродах, низкое энергопотребление (расход электроэнергии на 1 м³ — до 150 кВт/ч).

Недостатки: маленькая площадь прогрева одним устройством. При увеличении размеров индуктора увеличивается потребление электроэнергии.

Тепловой шатер

Схема теплового шатра

Внутри получившегося шатра устанавливается любое обогревательное устройство, например, газовая пушка. Это может быть также электрическая или дизельная пушка, и даже примитивный костер, который и будет обогревать объем сооруженного шатра.

Преимущества этого способа очевидны – дешевизна, эффективность, минимальные энергозатраты. Из недостатков – только один: таким способом можно прогреть небольшой объем бетона.