Прогрев бетона электродами в зимнее время
Еще десяток лет назад в зимний период времени практически все строительные работы теряли свою интенсивность. Обусловлено это было, прежде всего, минусовыми температурами. Но если рабочие и могли теплей одеться, то вот выполнять бетонирование в таких условиях было крайне проблематично. Однако через некоторое время появился весьма эффективный способ - прогрев бетона электродами и с помощью электрокабеля. Давайте более подробно рассмотрим особенности данного метода и поговорим о его целесообразности.
Для чего это нужно?
Прежде чем углубляться в данную тему, необходимо поговорить о том, для чего же это собственно применяется. Дело в том, что любой бетон имеет в своем составе определенное количество воды. Вполне естественно, что при минусовой температуре она образует кристаллы льда. Последние приводят к тому, что на поры бетона оказывается большое давление, которое в конце концов приводит к частичному или полному разрушению структуры. Конечная прочность при этом значительно снижается, а эксплуатационные характеристики ухудшаются.
Еще один опасный фактор – замерзание воды в период схватывания (затвердевания). Дело в том, что при низкой температуре взаимодействие бетонной смеси и воды замедляется. Это приостанавливает процесс затвердевания, делая его неравномерным. То есть говорить о какой-либо заявленной прочности не приходится. Тем не менее сегодня есть не одна схема прогрева бетона электродами, которая позволяет держать влажностно-температурные характеристики в допустимом диапазоне.
О способах зимнего бетонирования
Стоит обратить ваше внимание на то, что на сегодняшний день применяется не только лишь электрод. Обусловлено это тем, что иногда такой метод не подходит или его использование обходится застройщикам слишком дорого. Кроме того, многое зависит от условий (температура, влажность, назначение будущей конструкции). По этой простой причине есть ряд других способов бетонирования в зимний период. К примеру, подогрев в греющей опалубке. Данный метод весьма эффективен и хорош, но целесообразен только при небольшой толщине. К середине бетон будет все равно немного промерзать и чем он толще, тем пагубней будет воздействие минусовой температуры. Также есть противоморозные добавки, делающие смесь более устойчивой к морозам. Существует индукционный обогрев и с помощью специальных проводов. Но самый популярный метод заключается в применении электродов.
Когда используют электроды?
Каждый из вышеописанных способов используется в той или иной ситуации. Что же касается электродов, то и это не универсальное решение. К примеру, при заливке бетонной плиты он совершенно не эффективен. В этом случае лучше применить греющий провод. А вот если речь идет о какой-либо вертикальной конструкции, то тут электродный подогрев станет отличным решением.
Кстати, иногда используется естественный утеплитель, которого зачастую недостаточно. В этом случае в качестве дополнительного подогрева подойдет электрод. Но нужно понимать, что чем шире конструкция, тем ниже эффективность и выше стоимость, но к этому вопросу мы еще вернемся. К счастью, сегодня технология прогрева бетона таким способом освоена и широко применяется строителями со всего мира. Тем не менее на территории РФ большая часть построек использует подогрев проводами.
Нельзя не отметить, что технология прогрева бетона электродами подразумевает всего 3 работника. Это и является существенным преимуществом, так как не нужно много людей. Помимо этого, стоит сказать об эффективности метода. Такое решение обеспечивает не только равномерное схватывание смеси, но и не нарушает целостность конструкции. Это является довольно важным моментом, так как такой фактор напрямую влияет на прочность и долговечность изделия. Еще один немаловажный фактор – простота и высокая скорость монтажа. Это особенно актуально во время сильного мороза. Кроме того, нельзя не сказать о том, что для колонны нередко достаточно использования лишь одного электрода.
Сильные стороны мы рассмотрели, а сейчас имеет смысл сказать и о минусах, которые тут тоже имеются.
Недостатки подогрева электродами
В нашем случае нужно говорить об использовании в качестве электродов арматуры катанки. Обычно ее подбирают диаметром 8-10 миллиметров, что вполне достаточно для эффективной работы. Казалось бы, какие тут могут быть недостатки, но они есть.
Во-первых, это довольно большие энергозатраты. Каждый электрод будет потреблять порядка 50 А. При этом необходимо использовать понижающие трансформаторы. К примеру, модель на 80 кВт потянет не так и много. Поэтому помимо электродов нужно покупать дополнительное оборудование, что довольно дорого.
Еще один существенный недостаток, из-за которого многие застройщики обходят данный метод стороной – высокая стоимость. Дело в том, что электроды из катанки являются одноразовыми. После их установки они навсегда остаются в теле конструкции, и извлечь их не представляется возможным. Но те, кто все же решил воспользоваться именно таким методом, остаются довольны. Прочность конструкции сохраняется в течение длительного времени, а эксплуатационные характеристики находятся на высоком уровне.
Прогрев бетона электродами: технология
А сейчас давайте вкратце рассмотрим суть данного метода. Как было отмечено выше, он не подходит для заливки бетонной плиты, только для колонн, стен, а также диафрагм. Уже после того, как заливочные работы будут завершены, в стены вставляются металлические стержни. На них подается напряжение через понижающий трансформатор. Обычно выбирают интервал между двумя соседними электродами от 60 до 100 сантиметров, что зависит как от погоды, так и конфигурации объекта.
С понижающего трансформатора на арматуру подается три фазы, в результате чего пространство между электродами прогревается и замерзание исключается. Стоит обратить ваше внимание на то, что прогрев бетона в зимнее время основан на прохождении электрического тока через воду, содержащуюся в растворе. В результате мы имеем равномерный нагрев. Нужно понимать, что если есть арматурный каркас, то напряжение не должно быть более 127 В, а если таковой отсутствует, то можно подавать 220 и 380 В, но не более.
Виды используемых электродов
В настоящее время используется три типа электродов. Каждый из них подходит для тех или иных ситуаций. К примеру, стержневые электроды, которые являются одними из самых популярных, изготавливаются из арматуры диаметром 8-12 мм. В теле бетона их устанавливают с расчетным шагом, который определяется предварительно. Крайний ряд монтируется не дальше чем 3 сантиметра от опалубки, что гарантирует полный прогрев краев стены или колонны. Примечательно то, что именно такие электроды подходят для конструкций самой сложной формы.
А вот пластинчатые электроды работают несколько иначе. Их подвешивают по разные стороны опалубки. В результате создается электрическое поле, которое прогревает бетон до нужной температуры в течение определенного времени. В принципе, прогрев бетона в зимнее время таким методом очень эффективен. Струнные электроды лучше всего подходят для таких сооружений, как колонны.
Прогрев бетона электродами: схема подключения
Необходимо понимать, что метод подключения электроподогрева будет отличаться в зависимости от выбранного типа электрода. При работе с пластинчатыми электродами одна фаза подается на первый электрод, а вторая на расположенный с противоположной стороны. В результате мы имеем два электрода, которые находятся параллельно друг другу, на каждом есть фаза. В случае со стержневой арматурой к одной фазе подключаются первый и последний электроды в ряду. Остальные работают от 2-й и 3-й фазы.
Хотелось бы отметить, что не стоит пренебрегать монтажом трансформаторов. Они в некоторых случаях не нужны, но в большинстве ситуаций их имеет смысл установить. Так, температура прогрева бетона будет оптимальной, то есть не слишком высокой, в противном случае может появиться такой нежелательный эффект, как пересушивание. По этой простой причине имеет смысл подводить все электроды через понижающий трансформатор.
Подогрев элекродами: важные правила
Для эффективной работы электроподогрева, необходимо подключение к различным полюсам электросети. Данное правило является очень важным к исполнению, так как если использовать одну фазу, то результата не будет никакого.
Кроме того, замыкание цепи происходит только через влажный бетон. Для каждого случая составляется специальный проект, в котором указывается шаг между электродами, расположение понижающих трансформаторов и допустимое напряжение.
Стоит обратить ваше внимание на то, что некоторые марки бетона теряют свою прочность. К примеру, потери в размере 20-25% считаются допустимыми. Тем не менее перед тем, как начать технологический прогрев бетона, рекомендуется в течение некоторого времени выдерживать его без подогрева.
Несколько деталей
Вот мы с вами и рассмотрели, что такое прогрев бетона электродами. Технология может отличаться в зависимости от используемых электродов. Однако стоит отметить, что для улучшения конечного качества и прочности бетонной смеси целесообразно применять специальные добавки. К примеру, хлористый кальций, добавленный в шлако-портландцемент, позволяет сократить потери прочности и время затвердевания на 20-30%. Если же заметили, что даже при наличии понижающего трансформатора присутствует высушивание, то поверхность необходимо увлажнить водой или отключить подогрев на некоторое время.
Заключение
Вот мы с вами и рассмотрели прогрев бетона электродами. Технология, как было отмечено выше, подбирается в зависимости от индивидуального проекта, который разрабатывается под каждый случай отдельно. Это позволяет не только экономить деньги и время застройщика, но и оптимально разместить электроды, а также значительно ускорить процесс затвердевания бетонной смеси. Иногда целесообразно использовать другие методы подогрева, к примеру, греющими проводами. Конечно, это достаточно дорого, но весьма эффективно. В принципе, это вся информация по данной теме. Помните о том, что ключевую роль играет соблюдение технологии во время монтажа электроподогрева.