Прогрів монолітних бетонних

Прогрівання монолітного бетону в зимових умовах

Бетонування монолітних будівель в зимовий період, що відбувається при очікуваній середньодобовій температурі зовнішнього повітря нижче + 5°С і мінімальній добовій температурі нижче 0°С, повинно проводитися із забезпеченням бетону найкращих температурних умов та вологості.

З цією метою передбачають утеплення опалубки, укриття поверхонь без опалубки монолітних конструкцій гідро-і теплоізоляційними матеріалами, огорожа від вітру та інші заходи, спрямовані на збереження тепла, що міститься в укладеному бетоні. Крім того, СНіП 3.03.01-87 "Несучі та огороджувальні конструкції" рекомендує застосування декількох способів витримування і обігріву бетону в зимовий період. Залежно від виду конструкції і температури зовнішнього повітря рекомендується застосування таких способів зимового бетонування: термос; термос з противоморозними домішками і прискорювачами твердіння; попередній розігрів бетонної суміші; електродний прогрів; обігрів  в гріючій опалубці; інфрачервоний обігрів; індукційний нагрів; обігрів нагрівальними дротами. Розглянемо способи зимового бетонування, пов'язані з тепловою обробкою монолітного бетону та залізобетону.

Попередній електроразігрів бетону передбачає розігрів бетонної суміші за допомогою електричного струму напругою 220-380 В в короткий проміжок часу-5-10 хв до температури 40-60 ° С. Після укладання гарячої бетонної суміші в опалубку вона остигає за режимами, що розраховуються так само, як і для способу термоса. Цей спосіб зимового бетонування вимагає наявності на будівельному майданчику великої електричної потужності - від 1000 кВт для розігріву 3-5 м3 бетонної суміші.

Електродний прогрів бетону полягає в тому, що виділення тепла відбувається безпосередньо в бетоні при пропущенні через нього електричного струму.

Залежно від прийнятої схеми розстановки і підключення електродів електродний прогрів розділяється на наскрізний, периферійний і з використанням в якості електродів арматури. Застосування цього методу найбільш ефективне для слабоармованих конструкцій - фундаментів, колон, стін і перегородок, плоских покриттів і бетонних підготовок під підлоги.

Електродний прогрів монолітних конструкцій може бути поєднаний з іншими способами інтенсифікації тверднення бетону, наприклад з попереднім прогріванням бетонної суміші і з використанням різних хімічних домішок. Застосування протиморозних домішок, до складу яких входить сечовина, не допускається через розкладання її при температурі вище 40 ° С. Застосування поташу в якості протиморозних домішок не дозволяється внаслідок того, що прогріті бетони з цією добавкою мають значний (більше 30%) недобір міцності, що характеризується зниженою морозостійкістю і водонепроникністю.

Електрообігрів бетону монолітних конструкцій в гріючій опалубці полягає в безпосередній передачі тепла від гріючих поверхонь опалубки до бетону, що прогрівається. Поширення тепла в самому бетоні відбувається шляхом теплопровідності.

В якості нагрівачів для гріючої опалубки застосовуються ТЕНи, слюдопластові нагрівачі,  що гріють кабелі, вуглеграфітова тканина, сітчасті нагрівачі та інші елементи, що гріють.

Сферою застосування електрообігріву монолітних конструкцій в гріючій опалубці відповідно до положень СНіПу 3.03.01-87 "Несучі та огороджувальні конструкції" є фундаменти під конструкції будівель та обладнання, масивні стіни тощо, конструкції з модулем поверхні 3-6; колони, балки, прогони, елементи рамних конструкцій, пальові ростверки, стіни, перекриття з модулем поверхні 6-10; підлоги, перегородки, плити перекриттів, тонкостінні конструкції з модулем поверхні 10-20, бетонування яких відбувається при температурі повітря до -40°С.

Інфрачервоний обігрів бетону передбачає використання теплової енергії, що виділяється інфрачервоними випромінювачами, які спрямовані на відкриті поверхні або поверхні з опалубкою конструкцій, що обігріваються.

Сфера застосування інфрачервоного обігріву монолітних конструкцій при виробництві бетонних та залізобетонних робіт при негативних температурах зовнішнього повітря містить:

• відігрівання проморожених бетонних і грунтових основ, арматури, закладних деталей і опалубки, видалення снігу та криги;
• інтенсифікацію затвердіння бетону монолітних конструкцій і споруд, зведених у ковзаючій або об'ємно-переставній опалубці, плит перекриттів і покриттів, вертикальних і похилих конструкцій, бетонованих в металевій або конструктивній опалубці;
• попереднє відігрівання зони стиків збірних залізобетонних конструкцій і прискорення твердіння бетону або розчину при закладенні стиків;
• створення теплового захисту поверхонь, недоступних для утеплення.

Індукційне прогрівання монолітних конструкцій дозволяє використовувати магнітну складову змінного електромагнітного поля для теплового впливу електричного струму, що наводиться електромагнітною індукцією. При індукційному прогріванні монолітних конструкцій енергія змінного магнітного поля перетворюється в арматурі або сталевій опалубці в теплову і передається бетону теплопровідністю. Індукційний прогрів застосовується до конструкцій замкнутого контуру, довжина яких перевищує розміри перетину, з густою арматурою та її коефіцієнтом армування більше 0,5, при бетонуванні яких є можливість обмотати їх кабелем (виготовити індуктор) або коли бетонування виробляють в металевій опалубці.

Обігрів бетону нагрівальними дротами полягає в наступному: перед укладанням бетонної суміші в опалубку на арматурному каркасі закріплюють нагрівальні дроти певної довжини. Довжина і кількість нагрівачів визначаються розрахунком. Теплота, що виділяється нагрівальними дротами при проходженні по них струму, передається бетону і розподіляється в ньому шляхом теплопровідності. Таким чином бетон можна розігріти до 40-50 ° С.

В якості нагрівальних дротів застосовують спеціальні дроти для бетону марки ПНСВ-1,2 зі сталевої оцинкованої жили діаметром 1,2 мм в полівінілхлоридній ізоляції (можливе застосування радіотрансляційних дротів марки ПТПЖ-2х1,2 з двома сталевими оцинкованими жилами в ізоляції з модифікованого поліетилену). Електроживлення нагрівальних дротів здійснюють через трансформаторну станцію прогріву бетону КТП, КТПТО, типу ТМОБ-63 / 0,38-68 або ТМОБ-80 / 0,38-68, які мають кілька ступенів зниженої напруги, що дозволяє регулювати теплову потужність, що виділяється нагрівальними дротами при зміні температури зовнішнього повітря. Однією трансформаторною станцією для прогріву бетону можна обігріти 20-30м3 бетону.

Нагрівальними дротами можна обігрівати будь-які монолітні конструкції при температурі зовнішнього повітря до -30 ° С. В середньому для обігріву 1м3 монолітного бетону потрібно 60 м нагрівального дроту марки ПНСВ-1,2.

У Москві технологія застосування трансформаторних станцій прогріву бетону досить широко застосовувалася при зведенні храму Христа Спасителя, комплексів Манежна площа, Гостинний Двір та інших об'єктів.

Технологія обігріву бетону нагрівальними дротами широко застосовується не тільки українськими, а й зарубіжними будівельними фірмами, які працюють на території України та Росії.

За останні роки технологію обігріву бетону нагрівальними дротами опанували й застосовують на практиці такі фірми, як південно-корейська "Самсунг инжинеринг & констракшн Ко.Лтд.", Німецька "Хохтіф", югославські "Акосір", "Напред", "Трудбенік", " Чорногорія ", турецькі" Абка "," Алларко "," Гарант-Коза "і багато інших.

У 1993-1994 рр. фірма "Самсунг инжинеринг & констракшн Ко., Лтд." застосовувала технологію обігріву бетону нагрівальними дротами при будівництві військового містечка в п. Маринівка Волгоградської області. Фірма "Хохтіф" застосовувала цю технологію при будівництві в Москві комплексу будівель Ощадбанку РФ на вул. 50-річчя Жовтня в зимовий період 1995-1996 рр. В даний час фірма "Чорногорія" зводить у Москві два житлових будинки. На цих об'єктах обігрів бетону нагрівальними дротами застосовується при бетонуванні стін, колон і перекриттів, робіт в зимових умовах.