Прогрев бетона в зимнее время — все способы

Бетон универсальный материал, но для его эффективного и правильного использования, все-таки надо соблюдать некоторые условия. Одним из требований при его застывании, является температурный режим. Раствор совершенно не терпит низких температур. Поэтому если строительство ведется в зимнее время, нужно заранее продумать и позаботиться о том, чтобы обеспечить хороший подогрев.

Для чего нужно прогревать бетон?

Первая причина, по которой надо греть бетон зимой — это защита раствора от кристаллизации воды. Без нужной температуры смесь просто не затвердеет, а если морозы накроют взявшийся бетон, он быстро разрушится от давления замерзшей воды.

Обогрев бетона важен как для обычного бетона, так и для железобетона. Если арматура обледенеет, то ее связь с раствором ухудшится, что снизит прочность.

При прогреве бетона важно создать оптимальную температуру. Условия должны быть приближены к естественным, чтобы бетон нормально твердел. Температура не должна быть слишком высокой, иначе начнет испаряться влага, что также приведет к снижению прочности.

Способы обогрева бетона

Есть несколько методов, которыми можно воспользоваться во время зимних работ. Все они довольно эффективны, но какие-то подойдут для одних работ лучше, для других хуже. Рассмотрим несколько вариантов.

Укрытие и пушки

Технология такого метода очень проста. Над местом заливки возводится купол или палатка, а внутри устанавливаются тепловые пушки, которые нагнетают теплый воздух. Это простой, но действенный метод, которым пользовались еще наши деды. Горячий воздух весьма эффективен и быстро распространяется внутри купола.

Недостатком такого метода является долгий и непростой процесс создания укрытия. Такой вариант будет затратным как по деньгам, так и по времени. Он эффективен для небольших площадей. Больших навесов строить не надо, можно обойтись маленькими конструкциями, сделанными из материалов, применяемых в возведении тепличных конструкций.

Теплицы часто делаются из пластмассовых, деревянных или металлических каркасов и поликарбоната, в качестве теплоизоляционного материала. Если вы ведете строительство на дачном участке, с большой вероятностью все это уже у вас есть.

Преимуществом такого способа является возможность обойтись без электричества. Есть тепловые пушки, работающие на дизельном топливе.

Термоматы

Они представляют собой специальные нагреватели. Раскладываются сверху на залитый раствор. Маты подходят для использования на больших ровных поверхностях. Желательно также применять раствор с добавками, ускоряющими время схватывания и предотвращающими кристаллизацию воды.

Недостатком такого способа является то, что термоматы можно использовать только для стяжек и горизонтальных заливок. Колонны и другие сложные конструкции ими не прогреешь.

Опалубки с ТЭНом и электродами

Чтобы прогревать монолитные стены и колонны, застройщики часто используют опалубки с ТЭНом. Со стороны бетонного раствора размещены нагреватели, а снаружи опалубки изолированы, чтобы эффективно сохранять тепло. Такие конструкции не требуют дополнительных работ, а все элементы в них легко можно заменить.

Электродные опалубки сделаны из стержней и металлических пластин, размещенных на равном удалении друг от друга. Электроды подключаются к трансформатору, и нагрев раствора происходит за счёт нагревания воды внутри него.

Преимуществом такого способа является использование готовой конструкции без необходимости что-то дорабатывать. Недостатком считается унифицированность формы. Конструкции, сделанные по особому проекту обогреть не получится.

Электроды

Ими чаще всего обогревают залитые колонны или стены. После заливки, в раствор вставляется арматура. Она распределяется по группам. Это важно для подключения тока, схема которого выглядит так:

Электроды можно размещать и до заливки. Так получится установить их более точно.

В таком методе вода внутри раствора выступает в роли проводника. По мере твердения, ток в электродах падает, а катанка остается частью сооружения.

Если армирование раствора производится прутьями из металла или железа, то максимальное напряжение может составлять не более 127 В.

Прогрев может производиться разными видами электродов:

• струнными — применяются для длинных конструкций — колонн и свай;
• стержневыми — используются для мест стыка сложных конструкций;
• полосовыми — для прогрева бетона с разных сторон;
• пластинчатыми — крепятся на обратную сторону опалубки и за счёт подключения к разным фазам создают электрическое поле.

Вот как выглядят схемы подключения электродов:

Недостатком такого метода являются большие затраты на электроэнергию и расходники.

Провода ПНСВ

Этот способ подходит для любых конструкций и проектов. Провод крепится прямо на арматуру во время вязки прутов и каркасов. Для прогревания применяется высокоомный изолированный кабель и понижающий трансформатор.

Метод может использоваться как на больших стройплощадках, так и в частном строительстве.

Когда в опалубку уложена арматура или установлены маяки под наливной пол, можно приступать к укладке провода. Он кладется змейкой с шагом не менее 20 см. Длина петли должна составлять около 30-35 м. Чтобы подать на провод напряжение, можно воспользоваться сварочным аппаратом или трансформатором. Вот как выглядит схема подключения:

Провода нельзя подключать, если они еще не накрыты раствором. Обязательно должно происходить поглощение тепла, иначе кабель просто перегорит. На участках, где ПНСВ выходит из раствора и подключается к агрегату, нужно использовать другой провод. На переходах обычно применяют алюминиевый кабель. Выходные концы ПНСВ можно оставить в пределах 10 см. Рекомендованный ток в проводе должен составлять 11-17 ампер.

При помощи одной станции прогрева, можно согреть до 30 кубометров бетона. Обогревать раствор таким образом можно даже в мороз -30°С. Современные трансформаторы позволяют регулировать напряжение. За счёт этого можно легко регулировать температуру нагрева бетона.

Чтобы организовать такой прогрев в домашнем строительстве, можно взять ПНСВ сечением 1,2 мм. У него будут такие характеристики:

• сопротивление — 0,15 Ом/м;
• рабочий ток погруженного кабеля — около 15 ампер;
• температура укладки -25° — +50°С.

На куб бетона пойдет около 60 м кабеля. Раствор будет нагреваться где-то до 80°С. Температуру надо контролировать при помощи термометра. Нельзя допускать, чтобы бетон нагревался очень быстро. Нормальный темп 10°С в час. Для более эффективного обогрева и экономии на электроэнергии, рекомендуется накрывать залитый каркас или стяжку. Подойдет материал, который хорошо изолирует тепло. Можно даже засыпать опилками.

Чтобы получить хороший результат, при заливке, бетонную смесь нужно нагреть хотя бы до 5°С. Тогда процесс обогрева будет проходить быстрее и эффективнее.

Цена оборудования для прогрева бетона может составлять несколько десятков тысяч рублей. Самое лучшее оборудование может стоит около 100 тыс. и больше. Аренда при этом составляет примерно 10-15% от стоимости.

Метод “термоса”

Этот способ подойдет если работы ведутся не в сильный мороз. Суть такого метода в пассивном обогреве. То есть нагревания не происходит, а происходит сохранение тепла. Вся конструкция обкладывается теплоизолирующими материалами.

Преимущество такого способа в его дешевизне. Можно использовать даже древесные опилки. Недостаток в том, что такого утепления может оказаться недостаточно и придется комбинировать его с другими способами обогрева.

ИК-излучатели

Такой метод является самым дешевым среди вариантов с применением электрических устройств. Те, кто когда-либо имел дело с теплицами и парниками, отлично знакомы с подобным оборудованием.

Излучатели направляют ИК-лучи в бетон, и там они превращаются в тепло. Если при этом накрыть конструкцию или каркас, то эффективность значительно вырастет. Как раз по такому принципу обогреваются теплицы.

Недостатком такого метода являются сложности при обогреве толстых слоев раствора. От этого он может начать твердеть неравномерно, что отрицательно скажется на его прочности.

Чаще всего такие излучатели применяются для обогрева стыков и тонких стен.

Индукционный нагрев

Суть способа в электромагнитной индукции. Энергия поля будет преобразовываться в тепло. Сам раствор нагреваться не будет. Нагреваться будет арматура или стальная опалубка, и от нее тепло будет передаваться бетону.

Такой способ можно использовать только в конструкциях с замкнутыми контурами. При этом коэф. армирования должен составлять не менее 0,5. Вся конструкция должна быть обмотана изолированным проводом. Ток, который будет по нему проходить, создаст электромагнитное поле. От него металлические элементы начнут нагреваться и передавать тепло бетонному раствору.

Паровой обогрев

Способ предполагает использование паровых труб, изначально установленных в конструкции, либо между опалубками. При таком методе можно добиться температуры около 70°С. При этом набор прочности будет происходить быстрее, чем при естественных условиях. За несколько суток раствор уплотниться также, как если бы он стоял при оптимальных условиях в течение 10-12 дней.

При таком обогреве нужно предварительно прогреть конструкцию паром. Он запускается за полчаса до заливки.

Данный метод очень эффективен, однако его недостатком являются большие затраты на организацию.

Заключение

Прогрев бетона в зимнее время обеспечивает его эффективное твердение и набор прочности. Если этого не сделать, раствор просто не затвердеет и потеряет все свои свойства прочности и надежности. Замерзшая вода полностью его разрушит. Наиболее оптимальным способом прогрева является использование ПНСВ проводов. Если вы заливаете пол, то такие кабели можно использовать в качестве подогрева и в дальнейшем.

Для строительства на дачных участках, могут пригодится способы обогрева при помощи укрытий и пушек, либо ИК-излучателей. Методы можно совмещать и модернизировать по вашему усмотрению. Главное понять суть и необходимость обогрева бетона в зимний период.