Затопляне на бетон през зимата

Предишна

Строителството е целогодишен процес и за да няма големи загуби, не трябва да зависи от метеорологичните условия. Основният критерий за висококачествено бетониране през зимата е загряването на бетона.

Съдържание

  • Защо се прави това?
  • Методи за нагряване на бетон
  • Предварително загряване
  • Втвърдяване на бетонната смес по метода на термоса
  • Електроден метод на нагряване
  • Метод за нагряване на кофража
  • Инфрачервено отопление
  • Използване на нагревателни контури
  • Индукционно нагряване
  • Изчисляване на отоплението на бетона

    • Защо се прави това?

    Според Snip технологичното загряване на бетона се регулира, ако минималната дневна температура на въздуха падне под 0°C. Целта му е да предотврати замръзването на суровата бетонова смес, което води до образуването на ледени филми в дебелината на материала и около армировката.

    Водата взема пряко участие в процеса на приготвяне на бетон, но, превръщайки се в лед, престава да бъде част от химическата хидратация, предотвратявайки втвърдяването на сместа. Освен това, разширявайки се, ледът създава вътрешно налягане и разрушава връзките в прясно излятия бетон. След размразяването на течността процесът на хидратация може да се възобнови, но някои съединения се губят завинаги, което води до намаляване на качеството на материала и издръжливостта на конструкцията.

    Методи за нагряване на бетон

    Изборът на метод за отопление зависи не само от вида на конструкцията и метеорологичните условия, но и от икономическата целесъобразност и сроковете за завършване на бетонирането. Има следните видове загряване:

    • предишен;
    • термос;
    • електрод;
    • отоплителен кофраж;
    • инфрачервен;
    • нагревателни контури;
    • индукция

    Предварително загряване

    Това включва нагряване на бетоновата смес до температура от около 50°Cс помощта на електрически ток със захранващо напрежение 220-380 V, за 5-10 минути. След като горещият бетон се излее, той се охлажда по метода на термоса.

    За да се извърши предварително загряване, е необходимо наличието на електрическа мощност над 1000 kW на 3-5 кубически метра бетонова смес на обекта.

    Втвърдяване на бетонната смес по метода на термоса

    Най-икономичният и прост, този метод се използва широко в строителството. Сместа с температура 25-45°С се доставя на обекта и се полага в кофража. Ако го загреете до по-висока температура, има опасност да замръзне при транспортиране.

    Веднага след изливането конструкцията е покрита с топлоизолационен материал от всички страни. В резултат на това бетонът се втвърдява поради изолацията от студен въздух, топлината на самата смес, а също и в резултат на екзотермичната реакция на цимента.

    Количеството топлина, което бетонът получава от тези източници, може да се изчисли и в съответствие със стойността може да се избере необходимия слой изолация. Тя трябва да е достатъчна, за да издържи бетона на положителна температура до неговото втвърдяване и демонтиране на кофража, независимо от външните температурни условия.

    Въпреки това, не всички конструкции могат да се нагряват с помощта на термос. Най-подходящи са тези със сравнително малка площ на охлаждане. Тоест, ако сместа е приготвена от портланд цимент със средна активност, термичното стареене е подходящо, ако модулът на повърхността не е по-висок от 8.

    През зимата се препоръчва използването на бързовтвърдяващи високоактивни цименти, както и въвеждането на специални добавки в тях - химически ускорители на втвърдяване. Не се допуска използването на добавки, съдържащи урея, тъй като при температура над 40°С тя се разлага и якостта на бетона намалява с до 30%, което се изразява в ниска мразоустойчивост иводопропускливост Такива мерки позволяват използването на метода на термоса върху повърхности с модул от 10 до 15.

    Според топлинното инженерно изчисление, което се извършва по време на проектирането на термичен подслон, количеството топлина в бетонната смес не трябва да бъде по-малко от количеството топлинни загуби по време на охлаждане за целия период, необходим за образуване на твърдост на бетона.

    Като изолация се използват дъски и шперплат със слой от пяна, дървени стърготини, картон, минерална вата и др.Конструкциите с разлика в нивата, ъглите и тънките елементи трябва да бъдат изолирани особено внимателно. Кофражът и топлозащитата се отстраняват, когато външният слой бетон достигне 0°С.

    Електроден метод на нагряване

    Метод за ускоряване на втвърдяването на бетон чрез преминаване на електрически ток през него. Намира широко приложение при изграждането на монолитни конструкции от бетон и стоманобетон през зимния период, както и при производството на модулни елементи. Сред предимствата са надеждността и простотата на метода, бързото нагряване на сместа. Недостатъците включват необходимостта от голям източник на енергия на обекта: от 1000 kW на 5 m3 бетон и постоянно повишаване на температурата на нагряване при втвърдяване на материала.

    затопляне

    Електродното зимно отопление на бетона е периферно, чрез и с използване на фитинги като предавателни електроди. Най-често се използва при работа със слабо подсилени конструкции: основи, стени, прегради, колони, тавани. Често може да се комбинира с предварително загряване на бетон и термичен метод с помощта на химически втвърдители.

    Влизайки в бетона за определен период от време, токът го загрява равномерно по цялата равнина, независимо от дебелината на сегмента. Това е особено важно при работа с лек бетон, който трудно се огъваотопление Влиянието на тока върху втвърдяването на масата се дължи на повишаването на температурата вътре в материала и електролизата на водата, а специфичното съпротивление на бетона се променя на различни етапи от неговото образуване.

    Бетонът се нагрява от електроди с помощта на най-малко два метални щифта. Свързани с противофазни проводници, те предават ток помежду си. Посоченото напрежение е много важно: то може да бъде увеличено (220-380 V) или намалено (60-128 V). Електрическото отопление над 127 се използва само за неармирани конструкции и при стриктно спазване на техниките за безопасност. В стоманобетон, в случай на високо напрежение, може да възникне локално прегряване, причиняващо изпаряване на влага и късо съединение.

    След изливането в стените или колоните се вкарват метални пръти, към които се прилага намалено напрежение от трансформатора. Електродите са метални пръти или струни, чиято дължина се определя в зависимост от мястото на използване. Диаметърът им е от 6 до 10 мм, в зависимост от времето стъпката между електродите може да бъде от 0,6 до 1 м.

    Ако трансформаторът е трифазен, един електрод ще бъде достатъчен за една колона. Бърз монтаж и ефективно отопление от една страна, от друга страна цената на еднократните катана електроди и консумацията на енергия е от друга страна.

    Метод за нагряване на кофража

    Директният контакт на електродите с бетон е полезен за нагряване на вертикални конструкции, докато методът на нагряване на кофража е по-подходящ за изливане, но същността на процедурата не се променя от това.

    Принципът на електродно нагряване на монолитна конструкция се състои в притока на топлина от повърхността на кофража в бетона поради неговата топлопроводимост. Като топлопредаватели се използват сенници, въглеродни графитни влакна, слюдена пластмаса и мрежести нагреватели.

    Засъздаване на равномерен температурен контур, всички отворени повърхности и краища трябва да бъдат изолирани. Изсипете бетонната смес за предпочитане в предварително загрят кофраж: това съкращава времето за нагряване на бетона и армировката и предотвратява деформацията на формата.

    Преди да започнете да полагате сместа в кофража, тя трябва да бъде изключена. Режимът на подаване на ток към всички табла трябва да е еднакъв, като това се задава ръчно. Температурата на предварително загрятия бетон не трябва да надвишава 60 ° C, тъй като влагата може да се изпари, което ще увеличи вискозитета на масата.

    Сместа се полага на слоеве и веднага се покрива с топлоизолационни материали. Преди да включите електродите, бетонът се държи известно време, за да се разпредели равномерно температурата. След това внимателно, един по един, се свързват щитове.

    За постигане на 80% якост общото време за загряване на бетона при температура 80°C е 13-15 часа. За да се спести (почти един път и половина), температурата може да се понижи до 60 ° C, но времето за втвърдяване е 20-23 часа.

    Схема за отопление на бетон:

  • Контролният панел е монтиран и свързан, свързващите кабели са развити.
  • Щекерите са свързани по целия периметър на кофража и към температурните сензори.
  • Сигналните светлини са свързани към дистанционното управление. След включване на прекъсвача ще се подаде напрежение както към силовите, така и към сигналните вериги, които се използват за наблюдение на наличието на напрежение във фазите. Токът в мрежата се следи с волтметър на контролния панел.
  • Инсталацията започва. Сензорите в кофражните щитове са свързани към електронния температурен контролер с помощта на превключватели.
  • Ако някой от щитовете прегрее, захранването спира, което се индикира от сигнала на съответната лампа.
  • Когато загряването приключи, устройството автоматично се изключва.

    • Инфрачервено отопление

    Този метод използва принципа на периферно използване на топлинна енергия, получена от инфрачервен излъчвател. Те могат да бъдат както метални (Сенки), така и карборундови излъчватели. Инфрачервени предаватели в комбинация с рефлектори и други устройства представляват инфрачервена инсталация.

    Оптималното разстояние от радиатора до отопляемата повърхност е 1,2 м. За по-добро усвояване на топлината кофражът може да бъде покрит с черна матова боя. За да се избегне изпаряването на влагата от повърхността, конструкцията е покрита с полиетиленово фолио, покривен филц или пергамент.

    Процесът на нагряване на бетон с инфрачервени лъчи е разделен на три етапа: излагане на сместа и нейното нагряване, активно нагряване, охлаждане.

    Приблизителната консумация на електроенергия за отопление на 1 m3 е 120-200 kW/h.

    Инфрачервената топлина се насочва към външните зони на отопляемата конструкция и допринася за следните процеси:

    • затопляне на замръзнала почва и слоеве бетон, основи, арматура, почистването им от лед и сняг;
    • ускоряване на процеса на втвърдяване на подове, монолитни конструкции, наклонени и вертикални конструкции;
    • предварително загряване на докинг зоните на замразени и пресни смеси;
    • отопление за затопляне на труднодостъпни места.

    Използване на нагревателни контури

    Методът с нагревателни проводници се състои в това, че необходимия брой нагревателни проводници (PNSV) се полагат върху рамката, изработена от армировка в кофража. Техният брой се изчислява в зависимост от топлинната мощност и площта на пълнене.

    След това отгоре се полага бетонна маса, която при преминаване на ток през проводниците се загрява до 40-50 ° C поради топлопроводимостта си. Като нагревателни контури се използват проводници за бетон PNSV с PVC изолациякорпус от поцинкована стомана с диаметър 1,2 мм. Можете също да използвате PTPZ в полиетиленова изолация с две жила 1,2 mm.

    Електроенергията се захранва от понижаващи трансформатори тип КТП-63/или ПРО КТП-80/86, като мощността на отоплението може да се регулира в зависимост от промените във външната температура. Наведнъж една абонатна станция е достатъчна, за да загрее до 30 кубически метра бетон при температура на въздуха -30°C.

    За отопление на 1 m3 са необходими средно 60 m нагревателен проводник.

    Индукционно нагряване

    Този метод за нагряване на бетон през зимата се основава на използването на магнитен компонент в променливо електромагнитно поле, където в резултат на индукция се генерира електрически ток. При такова нагряване енергията на магнитното поле, насочена към метала, се превръща в топлинна енергия, откъдето се прехвърля към бетона. Интензивността на нагряване зависи от магнитните и електрически свойства на източника на топлина (метал) и напрежението на магнитното поле.

    Индукционният метод се използва за конструкции със затворен кръг, където дължината му е по-голяма от размера на сечението, за стоманобетон с дебела армировка или конструкции с метален кофраж. В съответствие с техниките за безопасност, загряването се извършва при намалено напрежение от 36-12 St.

    Преди да излеете сместа, по контура на конструкцията се поставя шаблон, където ще бъдат поставени завоите на индуктора. След това в жлебовете се полага изолиран проводник, където след това се излива бетон. Както при всеки метод на нагряване, първо се държи 2-3 часа при минимална температура от около 7°C, за тази цел индукторът се активира за 5-10 минути на всеки час. Температурата на бетона започва да се покачва със скорост 5-15 ° С и при достигане на граничната маркировка индукторът може да бъде изключен, след което по-нататъшното нагряване се извършва по метода на термоса или преминава в импулсен режим,периодично поддържане на желаното ниво на топлина.

    Предимствата на този метод включват равномерно нагряване по цялата дължина и напречно сечение на конструкцията, възможност за повторно нагряване на фитингите и спестяване на електроди.

    Приблизителният разход на енергия за 1 m3 е около 120-150 kW/h.

    Изчисляване на отоплението на бетона

    Що се отнася до определянето на дължината на проводника на секция и броя на тези секции в структурата, това зависи от характеристиките на проводника и напрежението на трансформатора.

    Например, при захранване с ток от 220 V, дължината на PNSV секция от 1,2 mm е 110 м. Ако напрежението намалее, дължината на проводника в сегмента също намалява пропорционално.

    Топлината, получена от нагревателната секция при среден разход на проводник 50-60 m/m3, може да загрее излетия бетон до 80°С.

    За да се получи средната температура на бетона по време на охлаждане, се използва емпирична зависимост. Приблизителното изчисление на охлаждането се определя, както следва:

  • Въз основа на метеорологичната прогноза за времето за целия зимен период в този район се определя очакваната средна температура на външния въздух.
  • Определя се повърхностният модул, в съответствие с който се изчислява съответната термична издръжливост.
  • С помощта на формулата се изчислява средната температура на бетона за цялото време на охлаждане.
  • Доставчикът на цимент получава данни за температурата на готовата смес за доставка и нейните екзотермични характеристики.
  • Формулите изчисляват топлинните загуби по време на доставка и разтоварване.
  • Началната температура на бетона от момента на полагане се определя, като се отчита връщането на топлината му за загряване на армировката и кофража.
  • Въз основа на изискванията за якост се определя продължителността на охлаждане на бетонната смес.

    • Този метод на изчисление се използва за прогнозиране на условията за образуване на бетон, отчитайки загубата на топлина по време на изливането, както и топлинното излъчване от повърхността, но трябва да се помни, че данните са приблизителни.

    Следваща

    Прочетете също: