С применением новых технологий, рушатся некоторые строительные постулаты, казавшиеся незыблемыми. Если раньше любые бетонные работы стремились закончить к моменту суточного перехода температуры окружающего воздуха через «0», то сейчас бетон заливают и при более низких температурах. Методик прогрева бетона до набора им расчетной прочности, много, и все они опробованы и «обкатаны».
Тонкости работы с бетонами зимой
В принципе, залить бетон в опалубку можно и в мороз – вот только очень велик риск выполнить бесполезную работу. Основная химическая реакция, протекающая в бетоне – гидратация. Это соединение молекул воды и цемента – замерзшая на морозе вода не сможет участвовать в реакции, и она остановится. Бетон превратится в глыбу льда, перемешанного с цементом – после оттаивания гидратация продолжится, но обеспечить требуемую марку прочности уже не сможет.
Выход из сложившейся ситуации – принудительный прогрев залитого бетона подходящим способом. Таких решений несколько и все они основываются на требованиях нормативного документа – СП 435.1325800.2018.
Способы прогрева бетона в мороз
Существует несколько способов удержать температуру монолита в плюсовом диапазоне зимой. Почти все они, так или иначе, связаны с применением электроэнергии. Разница заключается в эффективности, стоимости, и расходе рабочего времени. Рассмотрим основные, в которых все эти три параметра разработчики попытались сбалансировать.
Опалубка с утеплением
Способ заключается в использовании термоактивных щитов со встроенными электронагревателями, при создании опалубки. Применяется для работы с монолитами значительных объемов на больших строительных площадках.
Плюсы способа:
- малый расход э/энергии;
- простота в монтаже;
- многоразовое использование.
При создании термоактивных щитов, производитель создает большие основные и малые доборные щиты. Это позволяет создать опалубку практически любой конфигурации.
К минусам термощитов относят их высокую стоимость.
Схема установки и сборки термоопалубки
Обогрев тепляком
Единственный способ из всех представленных, не требующий наличия электричества в обязательном порядке. Старая, проверенная годами, технология, при которой над заливаемым монолитом собирают легкий, быстровозводимый каркас, накрываемый впоследствии плотной тканью или пленкой. Внутри тепляка устанавливают любой источник тепла – начиная от обычных твердотопливных печей и заканчивая тепловыми пушками.
Именно универсальность топлива, необходимого для производства тепла в шатре, быстрота прогрева, и комфортные условия работы, относят к плюсам этой методики.
Минусом технологии прогрева тепляком считается его ограниченные возможности при работе на больших стройплощадках.
Тепляк для прогрева бетона
Индукционный метод
Чаще всего применяется при заливке колонн, столбов, опор, и других узких, но высоких объектов с обязательным армированием. Работает на основе электромагнитной индукции – играет роль большого трансформатора с «закороченными» обмотками. Намотанный вокруг опалубки кабель исполняет функцию обмоток, а арматура монолита становится «железом» преобразователя. Так как вторичной обмотки у этого «трансформатора» нет, железо становится перенасыщенным, и начинает нагреваться.
Плюс у этого метода один – бетон прогревается изнутри, благодаря чему происходит это с меньшими затратами времени. Зато минусов у данной методики несколько:
- Нужен мощный источник питания.
- Требуется кабель с толстыми, хорошо изолированными жилами.
- Ток, потребляемый конструкцией, будет огромным.
- Сложность точного расчета расхода кабеля и э/энергии.
- Высокая опасность поражения электротоком.
Способ применяется редко, но если поблизости есть мощная подстанция или передвижная ЖЭС (жидкостная электростанция передвижная), проведены правильные расчеты, и работу выполняют специалисты, то полученный эффект превзойдет итоги всех остальных способов.
Прогрев колонны индукционным методом
Использование ИК-лучей
Нагревание массы бетона происходит благодаря воздействию излучения, создаваемого специальным прибором. Генератор инфракрасного потока устанавливают перед опалубкой, и придвигая или отодвигая его от монолита, регулируют температуру нагрева.
Более современный способ заключается в применении термоматов или термощитов, аналогичных применяющимся в способе прогрева опалубкой. Только в них используется не электронагреватель, а тонкая пленка, создающая ИК-лучи, прогревающие бетон.
Способ применения электроматов тоже несколько иной – они раскладываются по всей поверхности монолита.
Термоматы для прогрева бетона
Благодаря применению ИК-лучей, термомат способен прогреть бетон равномерно, на всю глубину монолита. К плюсам метода, еще относят отсутствие точечного перегрева, и автоматический контроль температуры.
Минус метода – высокая конечная цена работы, и необходимость тщательного выбора термоматов из-за большой вероятности получить низкокачественную подделку.
Способ с применением ПНСВ
«Провод Нагревательный, с одной Стальной жилой, в Виниловой изоляции» — так расшифровывается аббревиатура ПНСВ. Один из самых популярных в строительстве методов, требующий обязательного наличия мощного источника электроэнергии. Схема методики проста:
- провод прикрепляют к арматуре таким образом, чтобы обеспечить равномерный прогрев всего объема монолита;
- делают опалубку;
- заливают бетон;
- концы провода подключают к источнику постоянного тока и включают его.
Включенный, фактически «накоротко», ПНСВ превращается в нагревательный элемент, тепло которого прогревает и сушит бетон.
К плюсам методики можно отнести равномерность прогрева, легкость монтажа и невысокую стоимость работ. Минусами считаются необходимость точных расчетов по электротехнике, и необходимость применения большого источника э/энергии.
Применение ПНСВ
Использование для работы с бетоном зимой этого нагревательного провода считается самым дешевым способом.
Его применение в частном секторе нежелательно из-за необходимости наличия мощного источника тока и специальных знаний у исполнителей. Для использования провода ПНСВ стали создавать специальные установки – станции прогрева бетона (СПБ). В их состав входит понижающий трансформатор большой мощности и автоматический регулятор-прерыватель, защищающий трансформатор от перегрузок.
Прогрев электродами
Второй по популярности метод прогрева бетона после применения греющего провода при создании небольших сооружений. Заключается в равномерном размещении по всему объему заливки стальных элементов – электродов. Расстояние между электродами, а значит, и их количество определяется температурой наружного воздуха. При значительных морозах оно должно быть не менее 300 мм, при более теплой погоде допускается 600-700 мм.
Электроды могут иметь различную форму:
- пластины;
- стержни;
- струны.
Принцип работы методики прост – подавая на часть электродов «плюс» электропитания, а на другой «минус», строители заставляют ток течь от одного полюса к другому, используя в качестве проводника воду раствора. Учитывая, ее низкое сопротивление, ток протекает большой, вызывая нагрев.
Плюсом технологии считается легкость и быстрота ее монтажа, к минусам относят значительный расход э/энергии.
Прогрев бетона различными типами электродов
Применение греющих кабелей
Греющие кабели типа КДБС («Кабель Двужильный для прогрева Бетона в Секциях») и его аналоги не требуют применения трансформатора – они работают от сети 220В. Их отличает легкость монтажа, не требующая особых технологий и инструментов. Минусом способа считают значительный расход электроэнергии.
Температура прогрева монолита
При зимнем строительстве, в технологическую карту, составляемую на любой объект, вносят значения температуры прогрева и его длительность. Бетон обладает высокой теплопроводностью, поэтому даже при отрицательных внешних температурах его можно легко нагреть до + 50˚С.
Значения нагрева для каждого объекта устанавливаются индивидуально, но строительные правила ограничивают верхний предел – не выше + 80˚С. После отключения нагрева, монолит должен остывать не быстрее 5˚С в час.
Длительность прогрева бетона зимой
Параметр зависит от ряда факторов, но главным критерием будет подобранная технология нагрева. Например, термоматы за 11 часов доведут бетон до расчетной прочности, которую он, в обычных условиях, набрал бы за 28 дней. Применение ПНСВ сокращает срок набора прочности до 7-10 дней.
Заключение
Стоит отметить, что зимой вода замерзает, и это не лучшее время для бетонирования. Но если что-то «горит», например, срок сдачи объекта, то при грамотном проведении прогрева бетона, срок его укладки можно удлинить на месяц-два без особых проблем.
