Прогрів бетону електродами в зимовий час

Ще десяток років тому в зимовий період часу практично всі будівельні роботи втрачали свою інтенсивність. Обумовлено це було, перш за все, мінусовими температурами. Але якщо робітники і могли теплей одягнутися, то ось виконувати бетонування в таких умовах було вкрай проблематично. Однак через деякий час з`явився вельми ефективний спосіб - прогрів бетону електродами і за допомогою електрокабеля. Давайте більш детально розглянемо особливості даного методу і поговоримо про його доцільність.

Для чого це потрібно?

Перш ніж заглиблюватися в цю тему, необхідно поговорити про те, для чого ж це власне застосовується. Справа в тому, що будь бетон має у своєму складі певну кількість води. Цілком природно, що при мінусовій температурі вона утворює кристали льоду. Останні призводять до того, що на пори бетону чиниться великий тиск, який врешті-решт призводить до часткового або повного руйнування структури. Кінцева міцність при цьому значно знижується, а експлуатаційні характеристики погіршуються.

Ще один небезпечний фактор - замерзання води в період схоплювання (затвердіння). Справа в тому, що при низькій температурі взаємодія бетонної суміші і води сповільнюється. Це призупиняє процес затвердіння, роблячи його нерівномірним. Тобто говорити про яку-небудь заявленої міцності не доводиться. Проте сьогодні є не одна схема прогріву бетону електродами, яка дозволяє тримати волого-температурні характеристики в допустимому діапазоні.

Про способи зимового бетонування

Варто звернути вашу увагу на те, що на сьогоднішній день застосовується не тільки лише електрод. Обумовлено це тим, що іноді такий метод не підходить або його використання обходиться забудовникам занадто дорого. Крім того, багато що залежить від умов (температура, вологість, призначення майбутньої конструкції). З цієї простої причини є ряд інших способів бетонування в зимовий період. Приміром, підігрів в гріючої опалубки. Даний метод досить ефективний і хороший, але доцільний тільки при невеликій товщині. До середини бетон буде все одно трохи промерзати і чим він товстіший, тим згубно буде вплив мінусової температури. Також є противоморозні добавки, що роблять суміш більш стійкою до морозів. Існує індукційний обігрів і за допомогою спеціальних проводів. Але найпопулярніший метод полягає в застосуванні електродів.

Коли використовують електроди?

Кожен з вищеописаних способів використовується в тій чи іншій ситуації. Що ж стосується електродів, то і це не універсальне рішення. Наприклад, при заливці бетонної плити він абсолютно не ефективний. У цьому випадку краще застосувати гріючий провід. А от якщо мова йде про будь-яку вертикальної конструкції, то тут електродний підігрів стане відмінним рішенням.

До речі, іноді використовується природний утеплювач, якого часто недостатньо. У цьому випадку в якості додаткового підігріву підійде електрод. Але потрібно розуміти, що чим ширше конструкція, тим нижче ефективність і вище вартість, але до цього питання ми ще повернемося. На щастя, сьогодні технологія прогріву бетону таким способом освоєна і широко застосовується будівельниками з усього світу. Проте на території РФ велика частина споруд використовує підігрів проводами.

Про переваги даного методу

Не можна не відзначити, що технологія прогріву бетону електродами увазі всього 3 працівника. Це і є істотною перевагою, так як не потрібно багато людей. Крім цього, варто сказати про ефективність методу. Таке рішення забезпечує не тільки рівномірний схоплювання суміші, але й не порушує цілісність конструкції. Це є досить важливим моментом, оскільки такий фактор безпосередньо впливає на міцність і довговічність виробу. Ще один важливий фактор - простота і висока швидкість монтажу. Це особливо актуально під час сильного морозу. Крім того, не можна не сказати про те, що для колони нерідко достатньо використання лише одного електрода.

Сильні сторони ми розглянули, а зараз має сенс сказати і про мінуси, які тут теж є.

Недоліки підігріву електродами

У нашому випадку потрібно говорити про використання в якості електродів арматури катанки. Зазвичай її підбирають діаметром 8-10 міліметрів, що цілком достатньо для ефективної роботи. Здавалося б, які тут можуть бути недоліки, але вони є.

По-перше, це досить великі енерговитрати. Кожен електрод буде споживати близько 50 А. При цьому необхідно використовувати понижуючі трансформатори. Наприклад, модель на 80 кВт потягне не так і багато. Тому крім електродів потрібно купувати додаткове обладнання, що досить дорого.

Ще один істотний недолік, через який багато забудовників обходять даний метод стороною - висока вартість. Справа в тому, що електроди з катанки є одноразовими. Після їх встановлення вони назавжди залишаються в тілі конструкції, і витягти їх не представляється можливим. Але ті, хто все ж вирішив скористатися саме таким методом, залишаються задоволені. Міцність конструкції зберігається протягом тривалого часу, а експлуатаційні характеристики перебувають на високому рівні.

Прогрів бетону електродами: технологія

А зараз давайте коротко розглянемо суть даного методу. Як було зазначено вище, він не підходить для заливки бетонної плити, тільки для колон, стін, а також діафрагм. Вже після того, як заливальні роботи будуть завершені, в стіни вставляються металеві стрижні. На них подається напруга через понижуючий трансформатор. Зазвичай вибирають інтервал між двома сусідніми електродами від 60 до 100 сантиметрів, що залежить як від погоди, так і конфігурації об`єкта.

З понижувального трансформатора на арматуру подається три фази, в результаті чого простір між електродами прогрівається і замерзання виключається. Варто звернути вашу увагу на те, що прогрів бетону в зимовий час заснований на проходженні електричного струму через воду, що міститься в розчині. У результаті ми маємо рівномірний нагрів. Потрібно розуміти, що якщо є арматурний каркас, то напруга не повинна бути більше 127 В, а якщо такий відсутній, то можна подавати 220 і 380 В, але не більше.

Види використовуваних електродів

В даний час використовується три типи електродів. Кожен з них підходить для тих чи інших ситуацій. Приміром, стрижневі електроди, які є одними з найпопулярніших, виготовляються з арматури діаметром 8-12 мм. У тілі бетону їх встановлюють з розрахунковим кроком, який визначається попередньо. Крайній ряд монтується НЕ далі ніж 3 сантиметри від опалубки, що гарантує повний прогрів країв стіни або колони. Примітно те, що саме такі електроди підходять для конструкцій самої складної форми.

А ось пластинчасті електроди працюють трохи інакше. Їх підвішують по різні сторони опалубки. У результаті створюється електричне поле, яке прогріває бетон до потрібної температури протягом певного часу. В принципі, прогрів бетону в зимовий час таким методом дуже ефективний. Струнні електроди найкраще підходять для таких споруд, як колони.

Прогрів бетону електродами: схема підключення

Необхідно розуміти, що метод підключення електропідігріву буде відрізнятися в залежності від обраного типу електрода. При роботі з пластинчастими електродами одна фаза подається на перший електрод, а друга на розташований з протилежного боку. У результаті ми маємо два електроди, які знаходяться паралельно один одному, на кожному є фаза. У випадку зі стрижневою арматурою до однієї фазі підключаються перший і останній електроди в ряду. Решта працюють від 2-й і 3-й фази.

Хотілося б відзначити, що не варто нехтувати монтажем трансформаторів. Вони в деяких випадках не потрібні, але в більшості ситуацій їх має сенс встановити. Так, температура прогріву бетону буде оптимальною, тобто не надто високою, в іншому випадку може з`явитися такий небажаний ефект, як пересушування. З цієї простої причини має сенс підводити всі електроди через понижуючий трансформатор.

Підігрів елекродамі: важливі правила

Для ефективної роботи електропідігріву, необхідне підключення до різних полюсів електромережі. Дане правило є дуже важливим до виконання, тому що якщо використовувати одну фазу, то результату не буде ніякого.

Крім того, замикання ланцюга відбувається тільки через вологий бетон. Для кожного випадку складається спеціальний проект, в якому вказується крок між електродами, розташування понижуючих трансформаторів і допустима напруга.

Варто звернути вашу увагу на те, що деякі марки бетону втрачають свою міцність. Наприклад, втрати в розмірі 20-25% вважаються допустимими. Проте перед тим, як почати технологічний прогрів бетону, рекомендується протягом деякого часу витримувати його без підігріву.

Кілька деталей

Ось ми з вами і розглянули, що таке прогрів бетону електродами. Технологія може відрізнятися в залежності від використовуваних електродів. Проте варто відзначити, що для поліпшення кінцевого якості і міцності бетонної суміші доцільно застосовувати спеціальні добавки. Наприклад, хлористий кальцій, доданий в шлако-портландцемент, дозволяє скоротити втрати міцності і час затвердіння на 20-30%. Якщо ж помітили, що навіть за наявності понижувального трансформатора присутній висушування, то поверхню необхідно зволожити водою або відключити підігрів на деякий час.

Висновок

Ось ми з вами і розглянули прогрів бетону електродами. Технологія, як було зазначено вище, підбирається залежно від індивідуального проекту, який розробляється під кожен випадок окремо. Це дозволяє не тільки економити гроші і час забудовника, а й оптимально розмістити електроди, а також значно прискорити процес затвердіння бетонної суміші. Іноді доцільно використовувати інші методи підігріву, наприклад, гріючими проводами. Звичайно, це досить дорого, але вельми ефективно. В принципі, це вся інформація по даній темі. Пам`ятайте про те, що ключову роль грає дотримання технології під час монтажу електропідігріву.