Обогрев бетона в зимнее время электродами: Прогрев бетона. Схема прогрева в зимнее время.

Содержание

Прогрев бетона в зимнее время: методы и схемы электропрогрева

Строительство бетонных монолитов при минусовых температурах осложняется неравномерным застыванием смеси. Вода быстро превращается в лед, процесс гидратации останавливается, в результате прочность готовой постройки нарушается. Прогрев бетона помогает избежать этих проблем.

Добиться необходимой температуры бетонной смеси можно пятью способами:

электродным;
проводом ПНСВ;
электропрогревом опалубки;
индукционным обогревом;
инфракрасным теплом.

Рассказываем, в каких случаях используется каждый из них.

Электродный прогрев

Принцип действия основывается на способности бетонного раствора проводить ток. Электроды располагают внутри и на поверхности смеси. После подключения к трансформатору образуется электрическое поле и происходит нагрев. Добиться оптимальной температуры можно изменением выходных параметров трансформатора.

простота монтажа и высокий КПД;
позволяет прогреть конструкцию любой толщины и формы.

требует проведения расчетов и долгой подготовки;
высокие энергозатраты (не менее 1000 кВт на 3–5 м3 смеси).

Что нужно знать об электродном прогреве

1. По мере схватывания бетона, его электрическое сопротивление меняется нелинейно. Чтобы избежать потери тепла и влаги, после завершения установки электродов необходимо укрыть поверхность утеплителем. Им может стать фанера с прокладкой из пенопласта, шлаковата, картон, опилки, доски и т. д. Осуществлять работы без утепляющего материала нельзя.

2. Прогрев с помощью сварочных аппаратов не рекомендуется по ряду причин:

при вживлении электродов в бетон ток проходит непосредственно через раствор – отсюда вытекает опасность поражения людей и животных;
допустимое напряжение – 36 В, в противном случае опасность удара током становится критичной;
сварочный трансформатор не предназначен для таких нагрузок и быстрее изнашивается.

3. Постоянный ток при прогреве бетона электродами использовать недопустимо: он способствует электролизу. Вода разлагается и не кристаллизируется. Застывание смеси становится невозможным.

4. Подходят электроды четырёх видов:

Вид электродов	Описание	Схема подключения
Пластинчатые	Это металлические пластины, которые помещаются с разных сторон конструкции между бетоном и опалубкой.
Полосовые	Полосы металла 20–50 мм шириной. Подходят для прогрева горизонтальных элементов – например, плит или бетона, который соприкасается с грунтом. Подключаются по очереди к разным фазам с одной стороны конструкции, либо с разных сторон аналогично пластинчатым электродам.	>
Струнные	Размеры: 2–3 м в длину и 15 мм в ширину. Часто используются при прогреве колонн. Устанавливаются в центре конструкции. Электрическое поле образуется между опалубкой с токопроводящим листом и струной.
Стержневые	Подходят для конструкций сложной формы. Вставляются прутья арматуры диаметром до 15 мм, после чего их подключают к различным фазам трансформатора. Обеспечивают сквозной прогрев.

5. Трансформатор для прогрева бетона в зимнее время должен отличаться высокой мощностью, иметь защищенный корпус, быть удобным для транспортировки и выдерживать длительную работу при минусовых температурах.

Пример техники:

Артикул:

Цена по запросу

Прогрев бетона проводом ПНСВ

Один из самых эффективных и безопасных способов. При прохождении тока через провод ПНСВ выделяется тепло, нагревая смесь. Расход – в среднем 60 м на 1 м3 бетона. Этот провод часто используется как напольный обогреватель в частном секторе.

несложно предсказать «поведение» и отрегулировать температуру, бетон нагревается постепенно, набор прочности происходит плавно;
существенно ускоряет процесс застывания;
подходит для повторного использования;
устойчив к возгоранию за счёт покрытия изоляцией;
отличается прочностью и не перегибается;
эффективен при экстремальных температурах;
устойчив к воздействию кислотной и щелочной среды.

требует точных расчетов и подготовительных работ.

Что нужно знать о проводе ПНСВ

1. Укладка кабеля в холодное года должна выполняться таким образом, чтобы он не касался опалубки, земли, а также не выходил за пределы бетона. После того как опалубка будет залита бетонной смесью, дождитесь, пока она начнет застывать, затем подключите трансформаторную подстанцию и регулируйте температуру.

2. Секции монтируются на одинаковом расстоянии нагревательных проводов относительно друг друга (примерно 15 см). Смесь прогреется равномерно.

3. Закрепить провод на арматурном каркасе, вдоль которого он протянут, следует так, чтобы риски повредить его при подаче бетона в траншею отсутствовали.

4. Температура смеси измеряется в процессе изотермического прогрева каждые два часа. Этот пункт входит в содержание технологической карты на электрообогрев нагревательными проводами монолитных конструкций.

5. 70 В – напряжение, которым следует ограничиться при проведении работ. Поэтому при эксплуатации может потребоваться понижающий трансформатор (ПТ).

Артикул:

Цена по запросу

Электропрогрев опалубки (контактный метод)

Этот способ предполагает изготовление опалубки, в которую заранее будут закладываться нагревательные элементы. Они отдают бетону свое тепло при нагреве и ускоряют твердение. Электропрогрев опалубки происходит снаружи, через контактную поверхность.

доступность.

трудоемкость изготовления;
низкий КПД (при заливке фундамента смесь греется лишь частично).

Индукционный обогрев

Применяется с армированными конструкциями. Металлические элементы, содержащиеся внутри них, станут сердечниками. Изолированный кабель выполняет роль индуктора и размещается петлями вокруг арматуры. Количество мотков провода и сечение необходимо рассчитать предварительно.

Вдоль кабеля пускается переменный ток, образующий электромагнитное поле. Затем происходит нагревание армирующих элементов, от них тепло переходит к бетону, постепенно распространяясь по всей смеси.

Расход электроэнергии достигает 150 кВт/ч на 1 кубический метр бетона.

низкая цена;
равномерный прогрев.

сложный расчет;
ограниченность применения (балки, колонны и т. д.).

Артикул:

Цена по запросу

Инфракрасный подогрев

Инфракрасные лучи нагревают поверхность непрозрачных объектов, распространяя тепло на весь объем. При применении инфракрасного подогрева бетонную конструкцию необходимо окутать прозрачной пленкой – она задержит тепло, пропустив лучи через себя. Подходит для прогрева железобетона.

Инфракрасный нагреватель должен быть устойчивым к сильному ветру и способным долгое время работать без дозаправки.

простота и доступность.

подходит только для небольших тонких конструкций;
инфракрасное тепло распространяется неравномерно.

Артикул:

Цена по запросу

Выводы

Электродный прогрев подойдёт для раствора любой толщины и формы, но требует больших энергозатрат (около 1000 кВт на 3–5 куб. м.).
Провод ПНСВ равномерно нагревает смесь и отличается безопасностью эксплуатации: кабель изолирован, температура легко регулируется.
Контактный метод требует изготовления опалубки под заказ и не может обеспечить равномерный обогрев.
Индукционный способ применим исключительно с армированными конструкциями.
Инфракрасным теплом можно прогреть только небольшой слой бетона.

Также в нашем интернет-магазине представлены дизельные станции для прогрева бетона. Узнать, сколько стоит оборудование с учетом скидки, можно у наших менеджеров. Стоимость доставки зависит от габаритов и массы товара.

Прогрев бетона электродами в зимнее время

Главная

Полезные материалы

Строительство

Прогрев бетона электродами в зимнее время

6 декабря 2022

Проведение строительных работ в холодное время года весьма специфично — например, заливка раствора бетона на холоде создает кристаллизацию воды в составе и нарушает его качественные характеристики. В таких случаях применяют электроды для прогрева бетона — это термообработка, позволяющая заливать материал при низкой температуре. Метод имеет свои технологические нюансы, выбирать проводники нужно с учетом особенностей строения.

Прогрев бетона электродами: как это действует

Бетонный раствор характеризуется временем застывания. На холоде цемент, который обеспечивает вяжущие свойства, вступает в реакцию с кристаллами воды в застывающий массе. Внутри образуется лед и нарушается качество бетона, который в дальнейшем будет трескаться и крошиться.

Поскольку бетон окончательно отвердевает в течение 4 — 5 недель, в процессе застывания его прогревают — для термообработки используют электроды для прогрева бетона. Подобные проводники имеют конструктивные отличия и специфику размещения. Но принцип действия электродного прогрева неизменен:

• на электроды для бетона подается напряжение;
• раствор прогревается с помощью электрического поля, которое образуется между проводниками;
• бетонная смесь имеет внутреннее сопротивление и становится элементом токопровода;
• в результате электричество становится тепловой энергией.

Желаемую температуру получают с помощью изменения подаваемого напряжения. То есть, правильно выбранные электроды для прогрева бетона позволяют получить необходимую термическую обработку для любых бетонных конструкций.

Электроды от Компании Кронекс

Электроды KRONEX изготавливаются из армированной проволоки марки ВР-1 в диаметрах 5 и 6 мм. Длина электродов может быть от 3 до 6 метров. Используются в монолитном строительстве для прогрева бетона.

Виды прогрева

Перед использованием нагревательных проводников нужно учесть ряд особенностей:

• геометрические параметры конструкции и размеры;
• марку бетонной смеси;
• вариативность эксплуатации готового объекта.

Электропрогрев бетона электродами производится по разным схемам. Например, раствор нагревают с учетом изотермической выдержки, другой метод — конструкцию нагревают, дают остыть, предусматривая теплоизоляционную выдержку, в некоторых случаях опалубка выступает в роли обогревателя. Третий способ состоит из трех этапов: прогрев, изотермическая выдержка, остывание.

Щепотка наноуглеродной сажи делает теплопроводящий бетон

Материалы

Посмотреть 3 изображения

Посмотреть галерею — 3 изображения

Бетон очень полезен, поэтому он является наиболее широко используемым строительным материалом в мире. Но можно возразить, что на самом деле ничего не делает для . Теперь инженеры создали бетон, который может проводить электричество и производить тепло, смешивая его с наноуглеродной сажей.

Обычно бетон является изолятором от электричества, но недавние исследования были сосредоточены на том, чтобы сделать его проводящим. Добавление в смесь углерода в той или иной форме обычно помогает, а прошлые версии тестировались на взлетно-посадочных полосах аэропортов, которые автоматически растапливают снег.

Для нового исследования исследователи из Центра устойчивого развития бетона Массачусетского технологического института (CSHub) и Французского национального центра научных исследований (CNRS) добавили в бетон наноуглеродную сажу, дешевый углеродный материал с отличной проводимостью. При объеме всего четыре процента бетон был способен проводить электрический ток — и в результате он также выделял тепло.

«Джоулев нагрев (или резистивный нагрев) вызван взаимодействием между движущимися электронами и атомами в проводнике», — говорит Николя Шанют, соавтор исследования. «Ускоренные электроны в электрическом поле обмениваются кинетической энергией каждый раз, когда сталкиваются с атомом, вызывая вибрацию атомов в решетке, которая проявляется в виде тепла и повышения температуры материала».

Новый токопроводящий бетон изготавливается путем смешивания небольшого количества наноуглеродной сажи

Эндрю Логан

В ходе испытаний команда обнаружила, что бетон с наноуглеродом чрезвычайно эффективен при производстве этого тепла. Напряжения всего пять вольт было достаточно, чтобы повысить температуру поверхности образцов бетона примерно до 41 ° C (106 ° F). Это может найти применение не только для защиты от обледенения поверхностей на открытом воздухе, как это делают другие проводящие бетоны, но, по словам команды, материал может найти применение и в помещении.

«Эта технология может быть идеальной для лучистого обогрева пола в помещении», — говорит Чанут. «Обычно лучистое отопление помещений осуществляется за счет циркуляции нагретой воды в трубах, проходящих под полом. Но эту систему может быть сложно построить и поддерживать. Однако, когда сам цемент становится нагревательным элементом, система отопления становится проще в установке и надежнее. Кроме того, цемент обеспечивает более равномерное распределение тепла благодаря очень хорошей дисперсии наночастиц в материале».

Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Materials .

Источник: Массачусетский технологический институт

Посмотреть галерею — 3 изображения

Майкл Ирвинг

Майкл всегда был очарован космосом, технологиями, динозаврами и странными тайнами вселенной. Имея за плечами степень бакалавра искусств в области профессионального письма и многолетний опыт работы, он присоединился к New Atlas в качестве штатного писателя в 2016 году.

Затвердевание бетона при любых погодных условиях

Итак, вы хотите вылечить бетон, но на улице мороз. У вас есть проект, который больше нельзя откладывать, но земля заморожена. Вам нужно, чтобы ваши рабочие бригады работали, но температура ниже нуля. Звучит знакомо? Список причин остановки бетонных работ и задержек в планировании может быть бесконечным.

К счастью, холодная погода и отрицательные температуры больше не диктуют вам график работы. Новые технологии, разработанные специально для строительной и бетонной промышленности, меняют методы работы подрядчиков в холодную погоду.

Итак, сначала давайте начнем с нескольких основ… Холодный бетон можно классифицировать как период более трех дней, когда возникают определенные условия при определенных температурах. Например, Американский институт бетона определяет, что бетон будет подвергаться воздействию холода при соблюдении следующих условий:

* Среднесуточная температура воздуха ниже 5°C (40°F)
* Температура воздуха не выше 10°C (50°F) более половины любого 24-часового периода

Поэтому, когда бетон используется в этих условиях, его необходимо защищать от замерзания вскоре после заливки. Весь бетон должен быть защищен от замерзания до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм (psi), что обычно происходит в течение первых 24 часов. Стандартные термоизоляционные одеяла могут быть достаточными, когда вы имеете дело с температурами, близкими к этим пороговым значениям… но когда ртутный столбик падает значительно ниже точки замерзания, стандартные одеяла не помогут. И чем ниже падает ртуть, тем больше потребность в отверждающем растворе, выделяющем тепло. Ни в коем случае нельзя допускать замерзания бетона в течение первых 24 часов после его укладки. Поскольку гидратация цемента является экзотермической реакцией, бетонная смесь сама выделяет некоторое количество тепла. Защита от утечки тепла из системы с помощью полиэтиленовой пленки или изолирующих покрытий может быть всем, что требуется для хорошего качества бетона. При более суровых температурах потребуется дополнительный нагрев (электроотверждающие одеяла CureMAX или Powerblanket), что позволит осуществить влажное отверждение. Обогреваемые корпуса плохо просушивают новый бетон.

Цель состоит в том, чтобы производить качественный продукт с максимальным уровнем PSI в кратчайшие сроки БЕЗ добавления вредных добавок и отвердителей. Решением являются изолированные одеяла для отверждения с электрическим нагревательным элементом (когда это возможно). Есть несколько производителей, которые производят эти специальные строительные покрытия… такие названия, как Powerblanket, Curemax и RapidThaw (для применения в условиях высоких температур, когда перед заливкой грунт необходимо быстро оттаять). Разработанные специально для холодных, влажных и морозных сред… эти производители предлагают одни из лучших решений для отверждения и оттаивания, доступных на рынке. ETL, сертифицированный по стандартам безопасности UL/CSA, приварен, кажется, защищает нагревательный элемент от влаги. рип-стоп винил для суровых условий эксплуатации на открытом воздухе и заглушки GFI для максимальной безопасности. Посмотрите их, вы не будете разочарованы.

Прогрев бетона в зимнее время: методы и схемы электропрогрева

Электродный прогрев

Прогрев бетона проводом ПНСВ

Электропрогрев опалубки (контактный метод)

Индукционный обогрев

Инфракрасный подогрев

Выводы

Прогрев бетона электродами в зимнее время

Прогрев бетона электродами: как это действует

Электроды от Компании Кронекс

Виды прогрева

Рекомендации

Электрод для прогрева бетона KRONEX ВР-1, диам. 5мм, 6м (упак.1 кг)

Электрод для прогрева бетона KRONEX ВР-1, диам.

Электрод для прогрева бетона KRONEX ВР-1, диам. 5мм, 3м (упак.1 кг)

Электрод для прогрева бетона KRONEX ВР-1, диам. 4мм, 6м (упак.1 кг)

Электрод для прогрева бетона KRONEX ВР-1, диам.

Электрод для прогрева бетона KRONEX ВР-1, диам. 4мм, 3м (упак.1 кг)

Электрод для прогрева бетона KRONEX ВР-1, диам. 4мм, 3м (упак.50 кг)

Электрод для прогрева бетона KRONEX ВР-1, диам.

Товар добавлен в корзину

Щепотка наноуглеродной сажи делает теплопроводящий бетон

Затвердевание бетона при любых погодных условиях

Добавить комментарий Отменить ответ