Как быстро и просто прогреть бетон при строительстве (в том числе и в зимнее время)?

Технология бетонирования c прогревом, в том числе и в зимнее время, в основном базируется на применении различных методов прогрева бетона с его последующим выдерживанием до
приобретения им заданной критической прочности к концу установленного срока выдерживания и достижения нормативных значений критической и распалубочной прочности.
В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха используются различные методы прогрева бетона:
- Выдерживание бетона методом термоса
- Электропрогрев бетона (обогрев бетона монолитных конструкций нагревательными проводами)
- Паропрогрев и воздухообогрев бетона
- Применение бетона с противоморозными добавками и ускорителей твердения
- Предварительный разогрев бетонной смеси перед укладкой в опалубку;
- Применение "теплого" бетона
- Термоопалубка и др.

Метод термоса, основан на применении утепленной опалубки с устройством сверху защитного слоя. Бетонную смесь температурой 20-80"С укладывают в утепленную опалубку, а открытые поверхности защищают от охлаждения. При проектировании термосного выдерживания бетона подбирают тип опалубки и степень ее утепления. Сущность метода термоса состоит в том, чтобы бетон, остывая до 0"С, должен набрать критическую прочность. Учитывая это, назначают толщину и вид утеплителя опалубки. Утепление опалубки выполняют без зазоров и щелей, особенно в местах стыкования теплоизоляции.
По окончании бетонирования утепляют верхние открытые поверхности, при этом теплотехнические свойства этого утеплителя должны быть не ниже, чем у основных элементов опалубки. Опалубку и утеплитель демонтируют по достижении бетоном критической прочности. Поверхности распалубленной конструкции ограждают от резкого перепада температур.

Метод электропрогрева. (обогрев бетона монолитных конструкций нагревательными проводами)
Сущность этого способа заключается в закреплении на арматурном каркасе (перед укладкой бетонной смеси в опалубку) нагревательных проводов определенной длины. Длина и количество нагревателей определяются расчетом. Теплота, выделяемая нагревательными проводами при прохождении по ним тока, передается бетону и распределяется в нем путем теплопроводности. Этот метод позволяет разогреть бетон до +50-60"С. Однако во избежание появления температурных напряжений в бетоне и образования микротрещин, специалисты рекомендуют использовать мягкие режимы обогрева, с температурой изотермического прогрева не более +40"С.

Паропрогрев бетона.
Паропрогрев заключается в создании при помощи пара благоприятных тепловлажностных условий, значительно ускоряющих твердение бетона. Как и электропрогрев, он состоит из стадий разогрева до заданной температуры, изотермического прогрева при этой температуре и остывания.

При паропрогреве температуру в бетоне повышают с такой же интенсивностью, как и при электропрогреве. Максимальная температура прогрева бетона при применении быстротвердеющих цементов не должна превышать 70, портландцемента — 80 и шлакопортландцемента и пуццоланового портландцемента — 90° С.

При прогреве монолитных конструкций из-за больших потерь тепла температура разогрева бетона обычно не превышает 70° С. При такой температуре за 24—28 ч можно получить такую же прочность, как и через 10—15 дней при твердении бетона на воздухе при температуре 15° С.
Наиболее распространен паропрогрев бетона с применением паровой рубашки. При этом способе устраивают полную или частичную оболочку (рубашку), охватывающую прогреваемую конструкцию или ее элемент вместе с опалубкой и обеспечивающую свободное обтекание поверхности бетона (или опалубки) паром.

Паровые рубашки устраивают до бетонирования. Ограждения паровых рубашек должны быть плотными, малотеплопроводными и отстоять от опалубки или бетона не более чем на15 см, образуя пространство для впуска пара. Обычно их делают из утепленных деревянных щитов 2 или фанеры с прокладкой толя 5. Щиты плотно пригоняют один к другому, а швы между ними закрывают нащельниками или промазывают глиной.

Воздухообогрев бетона.
Воздухообогрев бетонных конструкций основан на создании в замкнутом пространстве благоприятных тепловлажностных условий в результате интенсивного испарения излишней воды из бетона при повышенной температуре.

Замкнутое пространство создают специальными ограждениями: тепляком или шатром, внутри которых размещают нагревательные приборы. Шатры в отличие от тепляков перемещают вверх по мере роста бетонных сооружений. Тепляки демонтируют после выдерживания конструкции и на новом месте собирают вновь.

Применение противоморозных добавок и ускорителей твердения - наиболее простой, эффективный и чаще всего применяемый метод твердения бетона при отрицательных температурах.
Выбор модификатора противоморозного действия зависит от типа и условий эксплуатации объекта строительства. По мнению специалистов, применение добавок целесообразно в сочетании с дополнительным подогревом.

Предварительный разогрев бетонной смеси перед укладкой в опалубку.
Бетонная смесь разогревается, укладывается в опалубку, уплотняется, укрывается теплоизоляцией и выдерживается до достижения бетоном требуемой прочности. Предварительный разогрев дает возможность за 5-12 мин. (в зависимости от плотности заполнителя бетона) разогреть бетонную смесь до температуры 60-80"С, путем включения материала в электрическую цепь как сопротивление, быстро уложить ее в конструкцию, уплотнить, укрыть теплоизоляцией с последующим термосным выдерживанием до достижения бетоном требуемой прочности.

Применение "теплого" бетона. Суть этого метода сводится к повышению внутреннего запаса тепла за счет предварительного подогрева компонентов бетона до расчетной температуры в условиях завода. В первую очередь нагревают воду до 80"С, как наиболее теплоемкий материал, а щебень и песок нагревают до 40"С. Подогрев компонентов бетонной смеси стимулирует реакцию гидратации между водой и цементом и таким образом, ускоряет твердение смеси и набор прочности. Кроме того, как показывает практика, прочность такого бетона выше, чем подогретого уже после укладки.

Термоопалубка (греющие опалубки) - многослойные щиты, которые оснащены нагревательными элементами и утеплены. Теплота через палубу щита передается в поверхностный слой бетона, а затем распространяется по всей его толщине. Обогрев бетона таким способом не зависит от температуры наружного воздуха. Основное требование, предъявляемое к термоопалубке - равномерность распределения температуры по опалубке щита. В качестве нагревательных элементов применяют трубчатые электронагреватели (ТЭНы), греющие провода и кабели, гибкие тканевые ленты, а также нагреватели, изготовленные из нихромовой проволоки, композиции полимерных материалов с графитом (углеродные ленточные нагреватели) и токопроводящими элементами и др.

Термоэлектрические маты

Чтобы добиться наивысшей эффективности при небольших затратах, не отклоняясь от СНИП, необходимо правильно выбрать оборудование для прогрева бетона.

Термоэлектрические маты разработали и внедрили в производство российские ученые. Термоэлектроматы производятся на основе отечественного резистивного материала.

Термоэлектрический мат – это оборудование, которое укладывается непосредственно на свежеуложенный бетон, покрытый предварительно защитной пленкой.

Прогрев бетона термоэлектроматами заключается в создании на поверхности бетонной конструкции положительной температуры для компенсации теплопотерь. Прогрев происходит глубоко в массу бетона по всему объёму, равномерно без локальных зон перегрева.

Использование термоэлектрических матов позволяет сократить время затвердевания бетона толщиной до 200 мм до 12 часов, при удельной мощности не более 400 Вт/м².

Данная технология позволяет избежать ошибок при прогреве бетона.

Компания Импульс под торговым знаком ФлекcиХИТ производит и продаёт термоэлектроматы. На производстве постоянно создаются новые виды обогревателей. За это время сменилось несколько поколений термоэлектроматов. Вся продукция запатентована, сертифицирована, соответствует стандартам и нормативно-технической документации.

Термоматы отличаются простотой использования и высокой эффективностью, что дает возможность применять технологию распределенного инфракрасного прогрева в тех производствах, где не возможны другие способы прогрева или они не эффективны.

Прогрев термоэлектроматами является наиболее экономичным способом прогрева бетона.

Термоэлектроматы ФлексиХИТ являются отличной альтернативой проводному, электродному и другим дорогостоящим методам прогрева.

При этом термоэлектроматы обеспечивают равномерный тепловой поток по всей площади изделия и полностью предотвращают локальный перегрев.

Все больше специалистов признают применение термоматов более технологичным способом термообработки бетона.

В результате многолетнего использования термоматов на строительных площадках и при производстве ЖБИ были учтены замечания строителей и была разработана новая инновационная модель термоматов .

Сравнительная характеристика новой и предыдущей модели термоматов: