Прогрев бетона в зимнее время: технологическая карта

Прогрев (электропрогрев) бетона в зимнее время проводом пнсв: технологическая карта

Необходимость прогрева бетона в зимнее время появляется довольно часто. Несмотря на то, что обычно ремонтно-строительные работы проводят в теплое время года без нарушения технологического процесса, часто остановка производства стоит очень дорого и поэтому актуально использование разнообразных методов прогрева.

Согласно нормативам и правилам, заливать обычный бетон при минусовой температуре нельзя, так как смесь не застывает нормально, теряет большую часть прочности, становится причиной разрушений и деформаций. Для того, чтобы соблюсти график выполнения работ и обеспечить их высокое качество, бетон прогревают кабелями и трансформатором, индукционным и инфракрасным методами, применяют сварочные аппараты и противоморозные добавки.

До начала работ обязательно создается технологическая карта на прогрев любым выбранным методом, в которой указываются все основные положения, условия, этапы работ. Опытные мастера утверждают, что наилучшего результата можно добиться при использовании одновременно противоморозных добавок и одного из методов прогрева.

С одной стороны, специальные присадки помогают смеси быстрее застывать, устраняют пузыри воздуха, делают ее более прочной, с другой же – прогрев должен осуществляться под контролем и с заведомо установленными показателями, чтобы не допустить замерзания бетона и его перегрева. Для этих целей рекомендовано использовать специальные регуляторы, контроллеры либо же обращаться к профессионалам.

Технологическая карта и способы прогрева бетона

На прогрев бетона в зимнее время технологическая карта составляется обязательно. Чтобы все работы были выполнены качественно, эффективно и безопасно, важно четкое соблюдение технологии, нормативов. Найти примеры документа можно в сети, но для каждого конкретного объекта составляется индивидуальный план на прогрев.

Технологическая карта составляется с использованием СНиП, ЕНиР и ГЭСН, включает важные справочные данные касательно того, какая температура должна быть, какой метод прогрева выбран, указываются необходимые устройства и инструменты, весь процесс и т.д.

Главные разделы любой технологической карты:

• Сфера применения способа прогрева
• Технология, организация и этапы выполнения работ
• Расчет трудозатрат
• Основные требования к качеству работ
• График осуществления всех задач
• Необходимые материальные ресурсы
• Охрана труда и обеспечение безопасности
• Все важные технико-экономические показатели
• Схемы укладки, подключения проводов, электродов, длина нагревательных элементов, контроль временного/температурного режимов и т.д.

Прогревать сварочным аппаратом

Данный способ предполагает выполнение прогрева с использованием кусков арматуры, лампы накаливания, термометра для измерения температуры. Куски арматуры устанавливаются параллельно цепи, с прямыми и примыкающими проводами, а между ними монтируют лампу накаливания, которая измеряет напряжение.

Для измерения температуры используют градусник. Обычно по времени данный процесс занимает много – около 2 месяцев. На весь период прогревания бетона конструкция должна быть надежно защищена от воздействия воды и холода. Как правило, обогрев сварочным аппаратом применяют в случае необходимости прогрева небольших объемов бетона и при условии хорошей погоды.

Инфракрасный метод

Данный метод базируется на использовании тепловой энергии, которая преобразуется из излучения прибора, что функционирует в инфракрасном диапазоне. Этот тип прогрева осуществляется за счет электромагнитных колебаний, где скорость распространения волны равна 2.98 х 108 м/с, а длина волны равна 0.76-1000 мкм. В роли генератора часто выступают трубки, сделанные из металла и кварца.

За счет лучей энергия доходит до более глубоких слоев бетона, процесс реализуется постепенно и плавно. Высокие показатели мощности запрещены и не эффективны, так как верхний слой бетона прогреется, а нижний останется холодным, что станет причиной распространения деформаций, разрушений и т.д. Метод чаще всего применяется для прогрева тонких слоев конструкции и подготовки раствора с целью ускорения времени адгезии.

Индукционный метод

Технология индукционного прогрева используется для ускорения набора железобетоном нужного показателя прочности при минусовых температурах. Применение технологии подходит лишь для армированных конструкций – всех тех, что содержат внутри металлические элементы (они выступят в роли сердечника).

Технология базируется на таком принципе электродинамики, как магнитная индукция. Вокруг залитого элемента (часто для колонн, к примеру) петлями размещают изолированный кабель, который выступает в роли индуктора. Количество мотков и сечение провода определяют методом расчета. Переменный ток пускают по кабелю, в конструкции появляется электромагнитное поле, прогревающее внутренние элементы армирования, от которых тепло идет на бетон.

Сердечником может выступить и металлическая опалубка – тогда прогревают снаружи. Такой способ довольно редко используют, так как в подобных условиях большую эффективность демонстрирует греющая опалубка.

Все открытые части бетона должны быть укрыты теплоизолирующими материалами, чтобы снизить теплопотери. Когда смесь достигает расчетной температуры, используют метод термоса либо изометрическое выдерживание посредством периодического отключения питания. Электропрогрев бетона по данной технологии предполагает расход на уровне 120-150 кВт-ч/м3 бетона.

Основные преимущества индукционного прогрева:

• Сравнительно невысокая цена
• Равномерность прогрева
• Независимость от электропроводящих характеристик бетона
• Возможность предварительно обогревать опалубку, арматуру без дополнительного оборудования

Из недостатков метода стоит упомянуть такие, как необходимость выполнения больших объемов индивидуальных расчетов, а также ограниченное использование в плане конструкций (обычно это трубы, балки, колонны и т.д.). Для индукционного прогрева бетона понадобятся: трансформатор КТПТО-80, кабель (КРПТ 1х25, 3х50, 3х25 + 1х16).

Применение трансформаторов

Трансформаторы применяются для прогрева бетона довольно часто. В большинстве случаев это ТМОБ, КТПТО-80, ТСДЗ-80 и другие.

Главные преимущества данного метода:

• Повышение производительности труда за счет отсутствия простоя
• Возможность проводить работы в любое время года
• Соблюдение сроков строительства
• Рациональное применение оборудования и транспорта
• Повышение прочности бетона и соответствие готовой конструкции всем требованиям и нормам
• Отсутствие дополнительных затрат на присадки, пластификаторы и т.д.

Прогрев бетона с использованием трансформатора может осуществляться двумя методами: проводом ПНСВ или электродами. Установка преобразовывает электроэнергию в тепло, за счет дополнительных средств передает его в бетонную массу. Смесь нагревается до +80 градусов, но интенсивность подачи тепла можно регулировать.

Нагрев требует определенного времени, обязательно контролируется и регулируется – за основу может быть взята таблица с расчетами или нормативные документы. При выборе одного из двух способов обязательно учитывают требование в равномерном распределении по бетону тепловой энергии.

Если планируется использовать электроды, то прогревочный трансформатор подключают к ним. Это могут быть поверхностные (нашивные, полосовые, пластичные) или внутренние (стержневые, струнные) электроды. Допускается применение исключительно переменного тока. Больше всего подходят для этой цели трансформаторы типа КТПТО.

Использование кабеля

Для прогрева бетона применяют провода ПНСВ разного производства толщиной 1.2-3 миллиметра. Жилы проводов делают из стали, вокруг есть специальная изоляция. Провод раскладывают по периметру объекта, кабель крепят к арматуре. Каркас позволяет исключить возможность соприкосновения проводника с землей или опалубкой. Для таких работ применяют сухие или масляные трансформаторы.

Прогрев кабелем не требует слишком больших затрат электроэнергии, дорогостоящего дополнительного оснащения.

Как проходит процесс:

• Кабель устанавливается на бетонное основание до заливки.
• Все надежно фиксируется крепежными деталями.
• Кабель проверяется на предмет наличия повреждений (их быть не должно).
• Подключение кабеля к низковольтному электрическому шкафу.

Противоморозные добавки

Разные добавки позволяют работать с бетоном при температуре до -25 градусов, делая его способным противостоять агрессивным воздействиям. В состав добавок вводятся компоненты, призванные сделать бетон способным сохранить свои физико-механические свойства в условиях пониженной температуры. Разнообразие добавок, представленных на рынке сегодня, огромно.

Основные типы противоморозных добавок в бетон:

1. Антифризы – не дают воде в растворе кристаллизироваться, делают бетон пластичным, способствуют лучшей гидратации цемента при твердении. Особенно важно использовать антифриз в качестве пластификатора при работе с большими объемами бетона, которые заливаются в сложную опалубку.
2. Тепловыделители – сульфатные добавки, которые прогревают бетон, не позволяя кристаллизироваться воде. Эти добавки применяют осторожно, так как они в структуре бетона создают прочные связи, способные повлиять на качество конструкции в итоге.
3. Ускорители гидратации цемента – влияют на процесс внутри застывающего монолита, что сокращает время твердения и ускоряет набор прочности.

Строительство и монтаж в условиях пониженной температуры (как и в любых других) регламентируются установленными правилами и нормами. Прогрев бетонных конструкций осуществляется в соответствии с такими документами: СНиП 3.06.04-91 («Мосты и трубы») и СНиП 3.03.01-87 («Несущие и ограждающие конструкции»).

Расчет времени

Прогрев бетона начинается с выбора оптимальной схемы с учетом требований строительной площадки, региона (Москва требует одних мер, Сочи или Норильск – совершенно иных), возможностей и т.д.

Основные факторы, которые учитываются в расчетах времени и температуры:

• Среднегодовой прогноз погоды зимой в регионе, взятый за предыдущие пару лет, а также прогнозируемая отметка средней температуры воздуха в течение данного зимнего периода.
• Расчет модуля рабочей прогреваемой поверхности, определение термосной выдержки раствора.
• Расчет средней температуры конструкции на протяжении срока ее охлаждения.
• Учет информации про температуру готовой бетонной смеси, ее изотермические свойства (предоставляет завод-изготовитель раствора).
• Определение тепловых потерь в процессе транспортировки смеси, разгрузки.
• Определение температуры смеси с начала укладки (учитывается отдача тепла на прогрев арматуры, опалубки).
• Расчет времени охлаждения раствора (в соответствии с нормативными требованиями прочности).

Все эти данные используются при прогнозировании времени затвердевания бетона, для учета тепловых потерь в процессе заливки, излучения тепла с поверхности. Но все это довольно приблизительно, поэтому в процессе прогрева нужно тщательно контролировать температуру каждые полчаса-час при нагревании и раз в 12 часов при остывании. Если режим нарушен, нужно повышать или отключать ток, регулируя параметры.

В технологической карте должен быть отмечен график нагрева с указанием оптимальных значений и всех важных расчетов, выполненных в соответствии со СНиПами и правилами.

Прогрев бетона – чрезвычайно важное мероприятие при выполнении ремонтно-строительных работ в зимнее время. Без реализации указанных методов бетон просто не наберет нормативную прочность, поставив под сомнение прочность, надежность и долговечность всей конструкции.

Прогрев бетона в зимнее время: технологическая карта

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

ПРОГРЕВ МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ТЕПЛЯКАХ ПРИ БЕТОНИРОВАНИИ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ДИЗЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ТТК) – комплексный организационно-технологический документ, разработанный на основе методов научной организации труда предназначенный для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), Проектов организации строительства (ПОС) и другой организационно-технологической документации в строительстве.

ТТК может использоваться для правильной организации труда на строительном объекте, определения состава производственных операций, наиболее современных средств механизации и способов выполнения работ по конкретно заданной технологии.

ТТК является составной частью Проектов производства работ (далее по тексту – ППР) и используется в составе ППР согласно МДС 12-81.2007.

1.2. В настоящей ТТК приведены указания по организации и технологии производства работ по прогреву монолитных бетонных и железобетонных конструкций в тепляках при бетонировании в зимнее время.

Определён состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоёмкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются:

– рабочие чертежи;

– строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

– заводские инструкции и технические условия (ТУ);

– нормы и расценки на строительно-монтажные работы (ГЭСН-2001, ЕНиР, ВНиР, ТНиР);

– производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

– местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТК – описание решений по организации и технологии производства строительно-монтажных работ по прогреву монолитных бетонных и железобетонных конструкций в тепляках при бетонировании в зимнее время с целью обеспечения высокого качества, а также:

– снижение себестоимости;

– сокращение продолжительности строительства;

– обеспечение безопасности выполняемых работ;

– организации ритмичной работы;

– рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

– унификация технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов электромонтажных работ (СНиП 3.01.01-85* “Организация строительного производства”) по прогреву монолитных бетонных и железобетонных конструкций в тепляках при бетонировании в зимнее время.

Конструктивные особенности их выполнения решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.

РТК рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объёмов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

– рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

– проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

– корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

– пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

– оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана на новое строительство и предназначена для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров) и рабочих на строительно-монтажных работах, выполняющих работы в III-й температурной зоне, с целью ознакомления (обучения) их с правилами производства работ по прогреву монолитных бетонных и железобетонных конструкций в тепляках при бетонировании в зимнее время, с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

– монолитные конструкции – 100,0 м .

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на комплекс строительно-монтажных работ по прогреву монолитных бетонных и железобетонных конструкций в тепляках при бетонировании в зимнее время.

2.2. Строительно-монтажные работы по прогреву монолитных бетонных и железобетонных конструкций в тепляках при бетонировании в зимнее время, выполняют круглосуточно, в три смены, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

где 0,828 – коэффициент использования ТП по времени в течении смены (время связанное с подготовкой ТП к работе и проведение ЕТО – 15 мин. перерывы связанные с организацией и технологией производственного процесса).

2.3. В состав, последовательно выполняемых строительно-монтажных работ по прогреву монолитных бетонных и железобетонных конструкций в тепляках в зимнее время входят следующие технологические операции:

– расчет параметров выдерживания бетона в тепляке;

– изготовление и установка тепляка;

– установка опалубки, арматуры, укладка бетонной смеси;

– выдерживание бетона в тепляке;

– контроль качества и приемка работ.

2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ с использованием следующего электротехнического оборудования: воздухонагреватель дизельный Master B 150 CED (N=44 кВт, =900 м , m=28 кг); бензопила STIHL MS 180-14 (мощность N=2,0 л.с., вес Р=3,9 кг, длина шины =35 см).

Рис.1. Воздухонагреватель Master B 150 CED

Рис.2. Бензопила STIHL MS 180-14

III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

3.1. В соответствии с СП 48.13330.2001 “СНиП 12-01-2004 Организация строительства. Актуализированная редакция” до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у технического Заказчика проектную документацию и нотариально заверенную копию разрешения на строительство, по форме, приведённой в Приложении N 1 к приказу Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 19 февраля 2015 г. N 117/пр. Выполнение работ без разрешения запрещается.

3.2. До начала производства строительно-монтажных работ на объекте подрядной строительной организации необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:

– заключить с техническим Заказчиком (застройщиком) договор строительного подряда на строительство здания (сооружения);

– получить от технического Заказчика (застройщика) проектную и рабочую документацию на весь объект, его часть или на данные виды работ, согласно п.5.4 СП 48.13330-2011;

– принять площадку для строительства согласно п.6.2.5 СП 48.13330-2011, оформленную Актом передачи земельного участка под строительную площадку, по форме, приведённой в Приложении Б, СТО НОСТРОЙ 2.33.51-2011;

– получить от технического Заказчика (застройщика) постановление органов местного самоуправления о предоставлении земельного участка для строительства в соответствии со ст.8, п.8 Земельного кодекса РФ;

– получить от технического Заказчика (застройщика) Акт выбора земельного участка для строительства объекта, утверждённый решением органа местного самоуправления либо исполнительного органа государственной власти субъекта РФ;

– не менее чем за 10 дней до начала выполнения строительных работ получить от технического Заказчика (застройщика) техническую документацию на геодезическую разбивочную основу и закрепленные на площадке строительства пункты геодезической основы с составлением Акта освидетельствования геодезической разбивочной основы объекта капитального строительства, по форме, приведённой в Приложение 1, РД-11-02-2006;

– решить основные вопросы, связанные с материально-техническим обеспечением строительства, в т.ч. заключение договоров на поставку материально-технических ресурсов, размещение заказов на изготовление элементов сборных конструкций, деталей и изделий, необходимых для строительства объекта (сооружения);

– получить у строительного контроля Заказчика основные комплекты рабочих чертежей с надписью “В производство работ” и обеспечить ими строительный участок;

– организовать тщательное изучение проектных материалов, содержащих исходные данные для строительства мастерами и производителями работ;

– разработать ППР “Работы нулевого цикла при строительстве зданий и сооружений”, содержащий решения по организации строительного производства, технологии строительно-монтажных работ, согласовать их с Генеральным подрядчиком и строительным контролем Заказчика;

– назначить лиц, ответственных за безопасное производство работ, а также их контроль и качество выполнения;

– укомплектовать бригаду (звено) рабочими соответствующих профессий и машинистами строительных машин необходимой квалификации;

– ознакомить бригадиров и звеньевых с Проектом производства работ, Технологическими картами и технологией производства монтажных работ, а также выдать бригадам и звеньям Наряды-задания, Калькуляции и Лимитно-заборные карты на материалы на весь объем порученных работ;

– провести инструктаж членов бригады по технике безопасности и обеспечить рабочих средствами индивидуальной защиты;

– установить временные инвентарные бытовые помещения для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.;

– разработать схемы и устроить временные подъездные пути для движения транспорта к месту производства работ;

– устроить временные складские площадки для приёма конструкций, строительных деталей и материалов;

– подготовить к производству работ машины, механизмы и оборудования, доставить их на объект, смонтировать и опробовать;

– доставить на строительную площадку необходимый инвентарь, приспособления для безопасного производства работ, электрифицированный, механизированный и ручной инструмент;

– обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарём и средствами сигнализации;

– оградить строительную площадку и выставить предупредительные знаки, освещённые в ночное время;

– обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ.

3.3. Общие положения

3.3.1. Возведение монолитных бетонных и железобетонных конструкций при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С должно осуществляться с проведением мероприятий, обеспечивающих твердение бетона и получение в заданные сроки прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и других свойств, указанных в проекте.

3.3.2. В холодные дни при появлении вероятности падения температуры в отрицательную зону на строительных площадках применяют различные способы обогрева бетонного раствора. Одной из самых старых технологий является прогрев бетона в тепляках или шатрах.

3.3.3. Сущность метода бетонирования в тепляках заключается в создании вокруг возводимой конструкции замкнутого термоизолированное пространства – тепляка, т.е. временного сооружения и нагреть его до требуемой температуры при помощи обогревателей или тепловых пушек.

Рис.3. Схема выдерживания бетона в тепляке

3.3.4. Метод бетонирования в тепляках рекомендуется использовать при возведении конструкций нулевого цикла, некоторых конструкций надземной части зданий и сооружений выше нулевой отметки, гидротехнических блоков, искусственных транспортных сооружений, железобетонных дымовых труб, силосов, градирен и т.п., а также в тех случаях, когда другие методы выдерживания бетона технологически не приемлемы, а производство работ на открытом воздухе неэффективно из-за длительных перерывов для обогрева рабочих, а также снижения качества бетона при сильных морозах и ветре.

3.3.5. Тепляки представляют собой временные помещения для установки опалубки, монтажа арматуры, укладки бетонной смеси и выдерживания бетона. Шатер делается из брезента, полиэтиленовой пленки, древесины или других полимерных материалов с требуемыми характеристиками.

3.3.6. Тепляком, как правило, укрывают лишь отдельную часть всей конструкции, которая заливается в настоящий момент. Потом шатер перемещают к следующей части. Но если возможности позволяют, то накрыть можно сразу всю конструкцию.

3.3.7. По конструкции, габаритам и способам укладки в тепляках бетонной смеси применяются тепляки следующих типов:

– малые брезентовые (палатки), в которых укладка смеси производится средствами механизации, расположенными вне тепляка;

– объемные, внутри которых размещаются средства механизированной укладки смеси и обеспечен въезд автотранспорта;

– передвижные, перемещаемые вдоль бетонируемых протяженных конструкций (ленточных фундаментов, подземных каналов, мостовые сооружения и т.п.);

– подъемные для возведения высотных железобетонных вооружений (дымовых труб, силосов, телевизионных башен и др.).

3.3.8. Малые брезентовые тепляки (см. Рис.4) могут применяться при бетонировании конструкций нулевого цикла с небольшими размерами в плане (фундаменты под колонны, под оборудование, опоры, небольшие устои мостов и т.п.).

Предварительный отогрев промороженного основания, опалубки и арматуры производят в тепляке, на время механизированной укладки бетонной смеси палатку снимают, по окончании бетонирования ее снова устанавливают и выдерживают в ней бетон до приобретения им заданной прочности. При наличии в верхней части палатки открывающегося проема достаточных размеров палатку на время бетонирования можно не снимать, а подавать бетонную смесь через проем с помощью бадьи на крюке крана. Палатку без проема в верхней части можно не снимать при подаче бетонной смеси ленточным бетоноукладчиком или бетононасосом через боковой (дверной) проем палатки. При сильных морозах рекомендуется применять двухслойные палатки. В качестве тепляков можно использовать как выпускаемые промышленностью палатки общего назначения, так и сшитые специально для применения в качестве тепляков при бетонировании конкретных конструкций.

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Электропрогрев бетона в зимнее время: СНип обогрева

Бетон – это очень популярный на сегодняшний день строительный материал, для изготовления которого применяют такие компоненты, как цемент, вода, заполнитель и вода. Но одно дело, когда вы производите заливку бетона летом, ведь теплое время года благоприятно влияет на процесс набора прочности. Что же происходит зимой? При сильных морозах набор прочностных характеристик прекращается, а это крайне нежелательно. В этом случае необходимо применять ряд мероприятия, которые позволят прогревать бетон. Для этого нужно знать все особенности технологической карты бетона на зимний период и актуальные способы прогрева.

Технологическая карта и способы прогрева бетона

Прогревать сварочным аппаратом

Этот метод прогрева предполагает применение следующих материалов:

• кусков арматуры;
• лампы накаливания и градусника для измерения температуры.

Процесс установки кусков арматуры выполняется параллельно цепи, с примыкающими и прямыми проводами, между которыми монтируется лампа наливания. Именно благодаря ей будет возможным производить измерения напряжения.

Чтобы померить температуры, стоит задействовать градусник. По времени этот процесс занимает много времени, примерно 2 месяца. При этом на весь процесс прогревания необходимо оградить конструкцию от влияния холода и воды. Применять обогрев сварочным аппаратом целесообразно при малом объеме бетона и отличных условиях погоды.

Инфракрасный метод

Смысл этого метода состоит в том, что ведется установка оснащения, работа которого выполняется в инфракрасном диапазоне. В результате этого удается преобразовать излучение в тепло. Именно тепловая энергия внедряется в материал.

Инфракрасный подогрев бетонной смеси представляет собой электромагнитные колебания, у которых скорость распространения волны будет составлять 2,98*108 м/с и длина волны 0,76-1, 000 мкм. Очень часто в роли генератора задействуют трубки, выполненные из кварца и металла.

Главной особенностью представленной технологии является возможность питания энергией от обычного переменного тока. При инфракрасном обогреве бетона параметр мощности может меняться. Она зависит от необходимого температурного режима нагревания.

Благодаря лучам энергия может проникать в более глубокие слои. Для достижения необходимой эффективности процесс обогрева должен выполняться плавно и постепенно. Здесь запрещено работать при высоких показателях мощности, иначе верхний слой будет иметь высокую температуру, что в конечном результате приведет к потере прочности. Применять такой метод необходимо в случаи, когда нужно разогреть тонкие слои конструкции, а также подготовить раствор для ускорения времени сцепки.

Клей для газобетона состав и особенности применения указаны в статье.

Как выглядит фундамент из фбс для дома из газобетона, можно узнать из данной статьи.

Какие существуют плюсы и минусы дома из газобетона, указано в данной статье.

Индукционный метод

Для осуществления этого метода необходимо задействовать энергию переменного тока, которая будет преобразовываться в тепловую в опалубке или арматуре, выполненной из стали.

После преобразованная тепловая энергия будет распространяться на материал. Применять индукционный метод обогрева целесообразно при обогреве железобетонных каркасных конструкций. Это могут быть ригели, балки, колонны.

Если использовать индукционный прогрев бетона по внешним поверхностям опалубки, то здесь необходимо выполнить монтаж последовательных витков, которые изолированы от индукторов и проводом, а число и шаг определяется расчетным путем. С учетом полученных результатов удается изготовить шаблоны с пазами.

Когда индуктор был установлен, то можно выполнять обогрев арматурного каркаса или стыка. Делается это для того, что удалить наледь до того, как будет происходить бетонирование. Теперь открытые поверхности опалубки и конструкции можно укрыть при помощи теплоизоляционного материала. Только после обустройства скважин можно приступать к непосредственной работе.

Когда смесь примет необходимый температурный режим, то процедуру обогрева прекращают. Следите, чтобы опытные показатели отличались от расчетных не менее чем на 5 градусов. Скорость остывания может сохранить свои пределы 5-15 С/ч.

Применение трансформаторов

Для повышения температурного режима в бетоне можно воспользоваться таким недорогим и простым методом, как нагревательный провод ПНСВ.

Конструкция этого кабеля предусматривает два элемента:

• однопроволочная жила круглой формы, выполненная из стали;
• изоляция, для которой можно задействовать ПВХ пластик или полиэтилен.

Если вам необходимо обогреть смесь 40-80 м3, то для этого будет достаточно установить всего лишь одну трансформаторную подстанцию. Применяют такой метод в том случае, когда на улице температура воздуха достигла отметки -30 градусов. Использовать трансформаторы целесообразно для обогрева монолитных конструкций. Для 1 м веса будет достаточно провода в 60 м.

В данной статье описаны характеристики газобетона и пенобетона.

Газобетон d600 характеристики и особенности применения указаны в данной статье.

Какие производители автоклавного газобетона существуют, указано в данной статье.

Выполняется такая манипуляция по следующей инструкции:

1. Внутрь бетона укладывают нагревательный провод. Его подсоединяют к станции или выводам трансформатора.
2. При помощи электрического тока массив начинает набирать температуру, в результате чего ему удается затвердеть.
3. так как материал обладает отличными свойствами проводимости тепловой энергии, тепло с высокой скоростью начинает двигаться по всему массиву.

Таблица 1 – Характеристика проводов марки ПНСВ

Провод для обогрева, который уложен внутрь бетона, должен обогревать конструкцию до 80 градусов. Электропрогрев происходить при помощи трансформаторных подстанций КПТ ТО-80. Для такой установки характерно наличие нескольких ступеней низкого напряжения. Благодаря этому становится возможным выполнять регулировку мощности нагревательных кабелей, а также подгонят ее согласно измененной температуре воздуха.

Использование кабеля

Использование такого варианта прогрева не требует больших затрат электроэнергии и дополнительного оснащения.

Весь процесс протекает по следующей схеме:

1. Ведется установка кабеля на бетонное основание перед заливкой раствора.
2. Все зафиксировать, используя крепежные детали.
3. Будьте внимательны во время установки кабеля и го эксплуатации, чтобы на его поверхности не возникли повреждения.
4. Выполнить подключение кабеля в низковольтный электрический шкаф.

Противоморозные добавки

При добавлении противоморозных добавок бетон способен противостоять самым агрессивным атмосферным осадкам. Входящие в состав такой смеси компоненты могут быть самые различные, но роль главного отведена антифризу. Это жидкость, которая не позволяет воде замерзать.

Если необходимо взвести конструкции из железобетона, то в составе смеси должен находиться нитрит натрия и формат натрия. Главной особенностью противоморозных смесей остается сохранение антикоррозийных и физико-химических свойств при низком температурном режиме.

При возведении товарного бетона, производстве бордюров необходимо задействовать смесь, в составе которой имеется хлорид кальция. Этот компонент позволяет добиться быстрой скорости затвердения, устойчивости к низкому температурному режиму.

Идеальной противоморозной добавкой остается такое химическое вещество, как поташ. Оно очень быстро растворяется в воде, при этом отсутствует коррозия. Если вы будет применять поташ при прогреве бетона зимой, то удастся сэкономить на строительных материалах.

Если вы используете противоморозные добавки, то очень важно придерживаться всех норм безопасности. Например, не стоит задействовать бетон с такими компонентами, когда конструкция расположена под напряжением, возводятся монолитные дымовые трубы.

Все мероприятия по монтажу и строительству нужно выполнять в соответствии с установленными нормами. Процесс бетонирования в зимнее время не считается исключением. Прогрев бетонной конструкции при низких температурах воздуха происходят согласно следующих документов:

• СНиП 3.03.01-87 – Несущие и ограждающие конструкции
• СНиП 3.06.04-91 – Мосты и трубы

На видео – прогрев бетона в зимнее время, технологическая карта:

Несмотря на то, что представленная документация лишь косвенно затрагивает тему, связанную с прогревом бетона, в ней содержатся определенные разделы, в которых имеется технология заливки бетонного раствора в морозное время года.

Расчет времени

При расчете прогрева бетона необходимо принимать во внимание таки факторы, как тип конструкции, общую площадь обогрева, объем бетона и электрическую мощность.

Во время обогревательных работ с бетоном стоит разработать технологическую карту. В нее будут вписаны все значения лабораторных наблюдений, а также время прогрева и время затвердения материала.

Расчет прогрева бетона начинается с выбора схемы. Например, чаще всего выбирают четырехстадийную. Первая стадия предполагает собой выдерживание материала. После этого показатели температуры повышают до конкретного значения, осуществляют обогрев и остывание длительность выдерживания перед началом мероприятия примерно 1-3 часа при низком температурном режиме. Поле этого можно переходить к расчету обогрева, которое находится в прямой зависимости от скорости и итоговой температуры.

На протяжении всего процесса стоит вести контроль температуры, отмечая все результаты при повышении через 30-60 минут, а при остывании контролирование осуществляют 1 раз за смену. При нарушении режима необходимо поддерживать все параметры, отключив ток и повысив напряжение. В таком случае показатели фактические и полученные в ходе расчета могут не совпадать. После этого строят график зависимости времени от прочности, где обозначают необходимое значение времени и температуры обогрева, а после отыскивают необходимое значение прочности.

Процесс обогрева бетона – это очень важные мероприятия, без проведения которых бетонная конструкция при морозах просто перестанет набирать прочность, в результате чего это приведет к понижению марки и дальнейшему разрушению. Осуществить все эти мероприятия несложно, достаточно просто определить, какой из представленных подходит вам больше всего.

Прогрев бетона в зимнее время: инфракрасный, индукционный, термос

Если вам требуется залить фундамент или провести иные подобные работы при отрицательных температурах, то без обогревательных процедур не обойтись. Причем они должны проводиться по строительным нормативам. О том, как производится прогрев бетона в зимнее время по СНИПу №3_03_01-87, вы сейчас и узнаете.

Подготовка к прогреву

Для чего нужно подогревать бетон

Как уже было отмечено, заливка бетона производится не только летом, но также и зимой. Разница заключается в том, что в зимний период цементному составу требуется подогрев, цена которого может быть довольно высокой.

Данный процесс необходим по следующим причинам:

• при отрицательных температурах бетон не набирает прочности;
• происходит разрушение структуры материала, из-за чего на нем образуются деформированные участки, и он в итоге становится менее долговечным.

Совет! Удалить выступающие неровности вам поможет резка железобетона алмазными кругами. При этом обязательно нужно применять защитные средства в виде респиратора и специальных очков. Что касается небольших впадин, то для их зачистки потребуется алмазное бурение отверстий в бетоне и последующее заполнение углублений цементным раствором.

Указанных процессов можно избежать, но для этого потребуется оборудование для прогрева бетона в зимнее время. Обойтись без него можно лишь в том случае, если до появления низких температур состав успел набрать определенную прочность. Для удобства данные внесены в таблицу:

Виды прогрева бетона

СНиП под номером 3_03_01-87 устанавливает, какие способы прогрева бетона в зимнее время должны применяться для тех или иных сооружений.

К данным методам относится:

• термос;
• предварительный разогрев состава;
• обогрев в опалубке;
• индукционный способ;
• электродный прогрев;

• использование нагревательных проводов;
• термос с противоморозными компонентами;
• инфракрасный обогрев.

Мы рассмотрим наиболее распространенные из них.

Обогрев бетона нагревательным проводом

Чтобы свести к минимуму время прогрева бетона в зимнее время применяется специальный нагревательный провод – ПНСВ.

Его составными частями являются:

1. стальная жила, состоящая из одной проволоки;
2. изоляционный слой, выполненный из полиэтилена или ПВХ.

Данный метод обогрева основан на использовании трансформаторных подстанций, которые сильно нагревают провода. От них происходит передача тепла бетонному составу. Следует отметить, что такой способ весьма удобен, поскольку он позволяет регулировать уровень нагрева в зависимости от погодных условий.

Чтобы смонтировать подобную систему потребуется технологическая карта прогрева бетона в зимнее время. Ее обычно составляет специалист-энергетик, являющийся сотрудником строительной организации. Также существуют типовые образцы такого документа.

Данная карта определяет количество и расположение станций прогрева, а также порядок размещения и число нагревательных проводов. Как показывает расчет прогрева бетона в зимнее время, для нагревания 1м³ раствора требуется в среднем 50-60 метров кабеля.

Часть технологической карты

Реализуется данная технология следующим образом:

1. нагревательный провод размещается внутри возводимой конструкции — делается это так, чтобы проводники размещались равномерно, не касались опалубки, не выходили за края бетона и не соприкасались друг с другом;

На фото — укладка провода

1. к греющему проводу припаиваются холодные концы – после этого они выводятся за пределы зоны нагрева;

Присоединение и вывод холодных концов

Совет! Чтобы в зоне пайки сохранялось тепловое поле, следует обернуть данную область фольгой.

1. выводы проводов подключаются к трансформаторному оборудованию в соответствии с предписаниями, содержащимися в технологических картах:
2. собранная электрическая цепь проверяется мегаомметром;
3. в созданную систему подается напряжение и начинается процесс обогрева, для правильного проведения которого потребуется температурный график прогрева бетона в зимнее время, содержащийся в технологической карте.

Пример графика прогрева

Способ «термос»

Как понятно из названия, данный метод предназначен не для передачи, а для сохранения тепла. Он заключается в защите бетона с помощью теплоизоляционных материалов, размещаемых снаружи него. Благодаря ним применяемая смесь медленнее теряет тепло и быстрее приобретает прочность (узнайте здесь, как использовать трансформатор прогрева бетона при работе в зимний период).

Преимущество рассматриваемого способа заключается в его доступной стоимости, ведь в качестве утеплителя могут быть использованы даже обычные опилки. Однако следует отметить, что одного лишь пассивного сохранения тепла может оказаться недостаточно. В этом случае придется вдобавок к нему применять дополнительные методы прогрева бетона в зимнее время.

Инфракрасный прогрев бетонных конструкций

Применение инфракрасных излучателей

Этот способ основан на использовании инфракрасных нагревателей. Они устанавливаются таким образом, чтобы исходящее от них излучение было направлено на открытую бетонную поверхность или на опалубку. Передаваемая ими энергия вызывает нагрев цементного раствора и его ускоренное отвердение.

Совет! Не используйте данный метод для прогревания конструкции, имеющей большой объем. Инфракрасные лучи не смогут нагреть ее равномерно, что приведет к уменьшению прочности материала. Поэтому для массивных изделий лучше использовать иные виды прогрева бетона в зимнее время.

· предварительное прогревание мест соединения сборных бетонных элементов и интенсификация процесса затвердения состава, используемого для заделки своими руками стыков плит;

· прогрев конструкций, недоступных для утепления иными методами.

Индукционный нагрев

Принцип индукционного нагревания

В данном методе в целях получения тепла используется явление электромагнитной индукции. С ее помощью энергия электромагнитного поля видоизменяется и становится тепловым излучением, которое передается обрабатываемому материалу. Указанное превращение происходит в стальной опалубке или на арматуре.

Инструкция по реализации данного способа устанавливает, что он может быть использован только в тех конструкциях, которые имеют замкнутый контур. Кроме того, у них должна быть густая арматура, у которой коэффициент армирования составляет свыше 0,5. Еще одно необходимое условие – наличие металлической опалубки или возможности обмотать конструкцию кабелем в целях создания индуктора.

Вывод

При проведении железобетонных работ в морозную погоду нужно обязательно использовать прогрев. Без него полученная в итоге конструкция будет менее прочной и долговечной (узнайте также как работает трансформатор для прогрева бетона).

К наиболее распространенным способам нагрева относится использование нагревательных проводов, инфракрасных излучателей, применение электромагнитной индукции, а также теплоизоляции. Подробнее о том, как осуществляется прогрев бетона в зимнее время, вам расскажет видео в этой статье.

Зачем нужна технологическая карта прогрева бетона

Большая часть территории России — регионы с ярко выраженными временами года. Есть зима с отрицательными температурами, теплое лето и межсезонье.

При осуществлении частной застройки строители планируют бетонные работы на начало осени, но в крупном строительстве допускать простои в работах длиной по полгода нерентабельно. Могут быть и другие причины бетонирования при неподходящих температурах:

1. Работы на слабых грунтах, которые возможны только зимой.
2. Сезонное снижение стоимости материалов и работ.
3. Возможность без проблем подвозить материалы по замерзшим дорогам.

Поэтому разработаны меры по прогреву бетона.

Зачем необходим прогрев бетона в зимнее время

В СП 70.13330 указано, что производство работ по бетонированию при среднесуточных температурах наружного воздуха ниже +5° С или при минимальной суточной температуре воздуха ниже 0° С считается зимним бетонированием.

Почему особо выделяются эти температуры?

Основной компонент бетона — цемент. Его также называют вяжущим компонентом.

Цемент — это вяжущее водного твердения. Это означает, что для получения твердого и прочного бетонного камня необходимо, чтобы компоненты цемента вступили в химические реакции с водой, так называемые реакции гидратации.

Со стороны кажется, что цемент просто смешали с водой и заполнителями и высушили, но это не так. При реакции составляющих цемента, таких, как алит, белит, трехкальциевый алюминат и четырехкальциевый алюмоферрит, образуются новые соединения кристаллической структуры.

Процессы гидратации требуют времени; аллит, ферритная и алюминатная фазы вступают в реакцию быстро, белит реагирует медленнее. В общей сложности необходимо 28 суток, чтобы бетон набрал расчетную прочность.

Различают также критическую прочность бетона. Это прочность, по достижении которой бетону уже не страшны неблагоприятные условия окружающей среды; обычно это 30—50% от проектной прочности.

Оптимальными условиями отвердевания бетона являются:

1. температура наружного воздуха 18—20° С;
2. высокая влажность воздуха.

Что происходит, если температура воздуха опускается ниже?

С понижением температуры процессы химических реакций все более замедляются.

Впоследствии, если бетон согреть, он наберет прочность, но она будет ниже ожидаемой.

Если температура воздуха опускается до 0° С и ниже, вода которая не успела прореагировать с компонентами цемента, замерзнет. При замерзании она расширится и приведет к образованию пустот и трещин в бетоне, что негативно отразится на прочности готового изделия. Образование ледяной пленки вокруг арматуры будет способствовать ее отслаиванию.

Поскольку количество воды в бетонной смеси рассчитывается заранее, составляющим цемента не хватит воды для реакции, таким образом, гидратация пройдет не полностью, и это снизит прочность бетона.

Вот почему при зимнем бетонировании следует принимать определенные меры, обеспечивающие правильное протекание реакций гидратации.

Эти меры делятся на три вида:

1. добавление особых компонентов в бетонный раствор;
2. сохранение тепла;
3. прогрев бетона.

У каждого из этих мероприятий есть свои плюсы и минусы. Решение принимается исходя из конкретной ситуации.

Существуют определенные стандарты на проведение любых прогревающих мероприятий, которые позволяют провести их наиболее эффективно и экономически целесообразно. Они отражены в технологических картах.

Применение специальных добавок для бетонных растворов.

Противоморозные добавки увеличивают скорость реакций и одновременно снижают температуру застывания воды в смеси, благодаря чему бетон отвердевает и при пониженных температурах.

Добавки-ускорители твердения способствуют быстрому набору критической прочности, после чего бетону уже не страшен холод.

Самый простой вариант противоморозных добавок — хлористые соли, но у их применения много ограничений, так как они совместимы не с любым видом портландцемента и работают только до температуры –10°С, кроме того, не рекомендованы к применению в армированных конструкциях, поскольку могут вызвать коррозию арматуры.

Другое дело — специальные добавки, например, CemFrio и HotIce от CEMMIX.

У этих добавок много преимуществ:

1. низкие дозировки;
2. простая процедура добавления;
3. эффективная работа до температуры –20° С без прогревающих мероприятий;
4. дополнительное пластифицирующее действие, позволяющее получать смеси повышенной удобоукладываемости;
5. предотвращение расслаивания смеси;
6. хорошая совместимость с любыми видами цементов и с арматурой;
7. экономия цемента и воды;
8. увеличение прочности готового изделия.

Сохранение тепла

При протекании реакций гидратации в бетонной смеси выделяется тепло. Если залитая конструкция имеет большой размер и достаточную толщину, тепла выделяется достаточно для того, чтобы не дать бетону замерзнуть. Нужно только сохранить его.

С этой целью применяют метод термоса:

1. Бетон замешивают из прогретых материалов. Цемент прогревать нельзя во избежание «заваривания», а заполнители, арматуру и опалубку прогревают горячим воздухом, воду подогревают до температуры 70° С.
2. Применяют утепленную опалубку.
3. После укладки бетонной смеси ее температура должна быть не ниже +10° С.
4. Заливку укрывают теплоизолирующими материалами. Иногда используют специальные прогревающие маты.
5. Периферические части конструкций могут дополнительно прогреваться электродами.
6. Дополнительно применяют противоморозные добавки для бетона.

Метод термоса эффективен для крупных конструкций, но его недостаточно, если у заливки большая площадь охлаждения, либо температуры слишком низкие (ниже –10° С).

Прогрев бетона

Есть несколько способов прогрева бетона:

1. тепляки;
2. электродный прогрев;
3. инфракрасный прогрев;
4. индукционный прогрев;
5. термоматы;
6. прогрев бетона с помощью ПНСВ.

Тепляки

Тепляки — это своеобразные «шатры», которые возводят над бетонной заливкой. Внутри устанавливают тепловые пушки, которые поддерживают температуру на нужном уровне. По достижении конструкцией критической прочности шатры можно демонтировать.

Электродный прогрев

Внутри опалубки закрепляют электроды, благодаря чему через бетонный раствор можно пропускать ток и таким образом греть бетон.

Технологическая карта на электродный прогрев конструкций из монолитного бетона содержит организационные и технические решения по электродному прогреву бетона с целью ускорения работ и повышения качества конструкций, которые изготавливаются в холодный сезон.

Эти решения разработаны в соответствии с требованиями СНиП. Подробнее можно ознакомиться с ними в СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» п. 5.11 «Производство бетонных работ при отрицательных температурах».

1. область применения электродного прогрева (сквозного, периферийного, арматурного) со схемами и указаниями о подготовке конструкций;
2. допустимость применения противоморозных добавок, их вид и количество;
3. область применения гидротеплоизоляции;
4. методы и график выполнения работ;
5. калькуляцию трудозатрат;
6. параметры прогрева;
7. необходимые материально-технические ресурсы;
8. технику безопасности;
9. требования к качеству и приемке работ;
10. технико-экономические показатели.

Технологическая карта позволяет правильно и своевременно произвести все необходимые работы по электродному прогреву бетонных конструкций в зимнее время.

Инфракрасный прогрев

Бетон прогревают инфракрасным излучением.

Индукционный прогрев

Разогревает арматуру, от нее прогревается и бетон.

Термоматы

На поверхности заливки раскладываются обогреватели в виде матов. Они равномерно прогревают бетон.

Прогрев бетона с помощью ПНСВ (провода нагревательного со стальной жилой и изоляцией из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката)

Провод ПНВС расшифровывается следующим образом:

1. П — провод;
2. Н — нагревательный;
3. С — материал провода (сталь);
4. В — материал изоляции (винил, который правильнее называть поливинилхлоридом).

Провод погружается в бетон; не реже двух раз за смену проверяют напряжение в цепи.

Технологическая карта на электрообогрев нагревательными проводами монолитных конструкций содержит указания по электрообогреву конструкций с помощью ПНСВ. В ней можно найти сведения, касающиеся области применения метода, организации и технологии выполнения работ, требований по приемке.

При выборе любого метода прогрева дополнительное применение противоморозных добавок будет целесообразным. Все методы прогрева — дорогостоящие мероприятия, поэтому, чем быстрее их можно будет прекратить, тем больше средств будет сэкономлено. Добавки-ускорители твердения и противоморозные добавки позволяют бетону быстрее достичь критической прочности, после чего можно отменить прогревающие мероприятия.

Какова продолжительность прогрева бетона

Бетон прогревается до тех пор, пока не достигнет критической прочности (30—50% от проектной). Обычно это происходит на 4—6-й день.

Прочность бетона определяют по фактическому температурному режиму при помощи графиков.

Для более точного определения сроков используют лабораторные исследования, для которых изготавливают отливки-образцы и позволяют им набирать прочность в таких же условиях, как и основная конструкция.

Применение противоморозных добавок при зимних бетонных работах гарантирует получение качественных бетонных конструкций даже в условиях отрицательных температур. Совмещение применения противоморозных добавок с методом термоса или прогревом бетона не только гарантирует набор прочности, но и сокращает продолжительность термообработки, а значит, позволяет сэкономить электроэнергию и повысить оборачиваемость дорогостоящего оборудования и опалубки. Грамотное применение прогревающих мероприятий и противоморозных добавок в соответствии с технологической картой позволяет получать зимний бетон высокого качества.

Технологическая карта на электрообогрев нагревательными проводами монолитных бетонных конструкций

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
И ПРОЕКТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
ОРГАНИЗАЦИИ, МЕХАНИЗАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ СТРОИТЕЛЬСТВУ
(ЦНИИОМТП)

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
НА ЭЛЕКТРООБОГРЕВ
НАГРЕВАТЕЛЬНЫМИ ПРОВОДАМИ
МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Рекомендовано к изданию решением секции «Технология строительного производства» НТС ЦНИИОМТП Госстроя СССР

Технологическая карта на электрообогрев нагревательными проводами монолитных бетонных конструкций. М., 1985. (Госстрой СССР. Центр. науч.-исслед. и проектно-эксперим. ин-т организации, механизации и техн. помощи стр-ву. ЦНИИОМТП).

Приведены технологические решения по электрообогреву нагревательными проводами монолитных бетонных и железобетонных сооружений и их частей, возводимых в зимних условиях.

Даны рекомендации по выбору основных технологических параметров электрообогрева бетона при отрицательных температурах наружного воздуха, а также схемы раскладки проволочных электронагревателей в монолитных конструкциях.

Технологическую карту подготовили сотрудники отдела бетонных работ ЦНИИОМТП Госстроя СССР (Н.С. Мусатова, к.т.н. А.Д. Мягков, к.т.н. В.В. Шишкин) и отдела № 7 Бюро внедрения ЦНИИОМТП (Б.Ю. Губман, Б.А. Ломтев, Г.С. Петрова).

Карта предназначена для строительных и проектно-конструкторских организаций.

1 . ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1 . Технологическая карта разработана на электрообогрев нагревательными проводами различных унифицированных монолитных железобетонных конструкций, возводимых в зимних условиях.

1.2 . Даны примеры электрообогрева фундаментов, ростверков, подпорных стенок и других монолитных конструкций при помощи нагревательных проводов.

1.3 . Сущность способа заключается в передаче выделяемого проводами тепла в бетон контактным путем. Провода с металлической токонесущей изолированной жилой, подключаемые в электрическую сеть, работают как нагреватели сопротивления. Нагревательные провода можно закладывать непосредственно в массив монолитной конструкции или использовать в инвентарных гибких плоских электронагревательных устройствах (ГЭП) для внешнего электрообогрева бетона (рис. 1 ).

1.4 . В состав работ, рассматриваемых картой, входят: подготовка рабочей зоны и конструкции к бетонированию и электрообогреву бетона; укладка нагревательного провода в конструкцию; бетонирование конструкции; электротермообработка бетона; контроль качества бетона.

Рис. 1 . Греющий плоский элемент (ГЭП)

2 . ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

2.1 . До начала бетонирования конструкции выполняют следующие подготовительные работы:

устанавливают опалубку, арматурные сетки и каркасы; при этом грунтовое основание под конструкцию должно быть отогрето и защищено от промерзания (допускается применение инвентарной опалубки различных конструкций и типов, при эксплуатации в зимних условиях ее утепляют минераловатными матами, пенопластом, пенополиуретаном и т.п., причем коэффициент теплопередачи утеплителя должен быть не более 2 Вт/ м 2 × °С);

на ровной площадке не более чем в 25 м от возводимой монолитной конструкции устанавливают трансформаторную подстанцию типа КТП-63-ОБ;

на расстоянии до 1,5 м от конструкции устанавливают софиты – инвентарные секции трехфазных шинопроводов (рис. 2);

Рис. 2 . Инвентарная секция шинопроводов (крайняя секция):

1 – разъем; 2 – деревянная стойка; 3 – болты; 4 – токопроводы (полоса 3 ´ 40 мм)

устанавливают ограждение рабочей зоны и проводят сигнализацию и освещение;

около трансформаторной подстанции и распределительных шкафов устанавливают деревянные настилы, покрытые резиновыми ковриками, монтируют противопожарный щит с углекислотными огнетушителями, развешивают в рабочей зоне таблички по технике безопасности;

подключают к питающей сети трансформаторную подстанцию и опробывают ее на холостом ходу, а также проверяют работу временного освещения и систем автоматики температурного регулирования;

обеспечивают рабочее звено необходимым инструментом, индивидуальными средствами защиты, проводят инструктаж;

очищают от мусора, снега и наледи опалубку и арматуру возводимой конструкции.

2.2 . После выполнения подготовительных работ приступают к бетонированию с электротермической обработкой бетона.

Работы выполняют в определенной последовательности.

Перед бетонированием размещают в конструкции нагревательные провода: в железобетонных конструкциях провод навивают на арматурные каркасы и сетки, в бетонных – на шаблоны, укладываемые по мере бетонирования, причем длину проволочных нагревателей в зависимости от рабочего напряжения принимают по номограмме (рис. 3).

Рис. 3 . Номограмма для определения длины проволочных нагревателей

Нагревательный провод навивают в конструкции без сильного натяжения (с усилием до 30 – 50 Н). В углах с режущими кромками под проводом устанавливают дополнительную изоляцию из рубероида или битуминизированной бумаги. Крепят провода к арматуре вязальной проволокой, причем во избежание обгорания изоляции, замыкания на массу в густоармированных конструкциях и перегорания концов нагревательного провода из бетона наружу устраивают выводы из монтажного провода сечением 2 ,5 – 4 мм (рис. 4 ). Выводы располагают с одной стороны конструкции, а узлы соединений тщательно изолируют.

Опалубку монтируют частично не установленную, чтобы иметь возможность уложить нагревательные провода в конструкцию.

Нагревательные провода подключают к инвентарным секциям шинопроводов, подсоединенных с помощью кабеля к трансформаторной подстанции.

После этого начинают бетонировать конструкцию, соблюдая при этом меры, предотвращающие повреждение изоляции и обрывы нагревательных проводов, в частности, не допускаются резкие удары и быстрое опускание рабочей части вибратора в опалубку, а также использование для уплотнения бетонной смеси штыкового и другого инвентаря с режущими кромками и т.п.

Горизонтальные поверхности готового изделия укрывают гидроизоляционными материалами (пленкой, битуминизированной бумагой и т.п.), а при большой площади открытых поверхностей укладывают также гибкие плоские электронагреватели (ГЭПы) и утеплитель. Для утепления обогреваемого бетона рекомендуется применять инвентарные гибкие теплоизоляционные покрытия (ТИГП), представляющие собой влагонепроницаемый чехол из прорезиненной ткани, внутри которого заключен утепляющий холстопрошивной стекломатериал марки ХПС.

Рис. 4 . Выводы нагревательных проводов из бетона:

1 – нагревательные провода; 2 – монтажные провода; 3 – бетон

Для регулирования температуры обогрева бетона в специальной скважине устанавливают выносной термодатчик системы автоматики и подают напряжение на проволочные электронагреватели. Продолжительность обогрева определяют в зависимости от температуры и требуемой конечной прочности бетона по графикам на рис. 5.

Рис. 5 . Кривые набора прочности бетоном при различных температурах его выдерживания:

а, в – для бетона М200 на портландцементе активностью 400 – 500;

б, г – для бетона М200 на шлакопортландцементе активностью 300 – 400

2.3 . Работы по укладке нагревательного провода в конструкции и электрообогреву монолитного бетона выполняет звено из четырех человек:

электромонтер 5 разряда – 1,

электромонтер 3 разряда – 1,

бетонщик 3 разряда – 1,

арматурщик 3 разряда – 1.

2.4 . При укладке бетонной смеси горизонтальными слоями в массивные сооружения и железобетонные конструкции значительной высоты (стенки, колонны и пр.) отдельные проволочные нагреватели следует размещать в зоне этих слоев. После перекрытия бетонной смесью очередного слоя нагреватели, размещенные в нем, подключают в электрическую сеть (толщина укладываемого слоя не должна превышать 50 см).

2.5 . Калькуляция затрат труда составлена на электрообогрев нагревательными проводами конструкции с модулем Мп = 10 м -1 площадью 70 м 2 . Толщина конструкции 200 мм; шаг закладки проводов 100 мм; обогрев двусторонний (провода и ГЭП); погонная нагрузка 25 Вт/м. Продолжительность термообработки при максимальной температуре изотермического выдерживания 60 – 70 °С принята из условия достижения бетоном к концу обогрева 50 % проектной прочности.

При изменении массивности конструкции (модуля) и шага установки проволочных электронагревателей следует пользоваться поправочными коэффициентами, увеличивающими или уменьшающими затраты труда и стоимость конструкции.

Калькуляция затрат труда на электрообогрев нагревательными проводами конструкций площадью 70 м 2 модулем Мп = 10 м -1

Норма времени на единицу измерения,

Затраты труда на весь объем работ,

Расценки на единицу измерения, руб.-коп.

Стоимость затрат труда на весь объем работ, руб.-коп.

Состав звена и используемые механизмы

ЕНиР, 1979 г., § 23-2-28, табл. 2, п. 1, 2

Установка с помощью автокрана трансформаторной подстанции в зоне бетонирования

ЕНиР, 1979 г., § 1-4

Переноска и установка на место инвентарных секций трехфазных шинопроводов при массе секции 10 кг

ЕНиР, 1979 г., § 23-7-26, п. 3в

Установка защитного сетчатого ограждения на болтах при помощи отдельной рамы более 2 м 2

ЕНиР, 1979 г., § 23-2-18, п. 1а

Крепление плакатов по технике безопасности

ЕНиР, 1979 г., § 23-4-6, п. 2а, прим. 3

Навивка на арматурный каркас нагревательного провода сечением до 4 мм 2 – с креплением в отдельных точках

ЕНиР, 1980 г., § 4-1-38, п. 1

Установка гибких плоских элементов (ГЭП) и теплоизоляционных покрытий для обогрева открытых бетонных поверхностей

ЕНиР, 1979 г., § 23-7-34, п. Б

Подсоединение к сети трансформаторной подстанции и секций шинопроводов кабелями сечением до 16 мм 2

ЕНиР, 1979 г., § 23-4-15, п. 4

Проверка состояния изоляции кабелей и проводов мегомметром до и после прокладки

ЕНиР, 1979 г., § 23-7-34, табл. 1, п. а

Присоединение нагревательных проводов к зажимам секций шинопроводов

Дежурство электромонтера в период электрообработки бетона

То же, на 1 м 3 бетона

Поправочные коэффициенты для монолитных конструкций различной массивности

Модуль поверхности монолитной конструкции Мп, м -1

Толщина монолитной конструкции, мм

Поправочные коэффициенты при различном шаге проволочных электронагревателей

Шаг (расстояние между смежными витками) проволочных нагревателей, мм

2.6 . Контроль качества

Перед бетонированием конструкции необходимо проверить наличие утепляющих материалов, проволочных нагревателей и ГЭП в объеме, предусмотренном технологической картой. Следует проконтролировать работоспособность и отсутствие механических повреждений изоляции проводов, ГЭП, коммутационной сети, трансформаторов и другого электрооборудования и систем автоматики температурного контроля; наличие токоизмерительных клещей, вольтметра, диэлектрических ковриков, перчаток и т.д.

До начала укладки бетонной смеси должно быть проверено качество очистки от снега и наледи основания, опалубки и арматуры.

После бетонирования требуется проконтролировать надежность укрытия горизонтальных поверхностей конструкции гидроизоляционным материалом и толщину утеплителя.

Не реже двух раз в смену полагается измерять температуру бетонной смеси в кузовах автомобилей-самосвалов и в бункерах на глубине 5 – 10 см, а после укладки каждого слоя в конструкцию – на глубине 5 см.

Контроль температуры обогреваемого бетона следует производить ртутными термометрами. Число точек измерения температуры устанавливается из расчета не менее одной точки на 3 м 3 бетона. Температуру бетона в процессе обогрева измеряют каждый час.

Не реже двух раз за смену, а в первые три часа прогрева – три раза следует измерять ток и напряжение в питающей цепи. Отсутствие искрения в местах электрических соединений проверяют визуальным осмотром.

Контроль прочности бетона может осуществляться по фактическому температурному режиму наименее нагретых участков. После распалубливания определяют прочность прогретого бетона, имеющего положительную температуру (с помощью молотка НИИмосстроя, молотка Кашкарова, ультразвуковым способом, либо высверливанием кернов и испытанием).

Общие требования к контролю качества бетона должны соответствовать СНиПу Ш-15-76.

2.7 . Техника безопасности

При эксплуатации ГЭП (греющего элемента), нагревательных проводов и силового питающего электрооборудования помимо общих правил безопасного производства работ согласно СНиПу Ш-4-80 «Техника безопасности в строительстве» следует руководствоваться «Правилами технической эксплуатации и безопасности электроустановок промышленных предприятий».

Электробезопасность на строительной площадке, участках производства работ и рабочих местах необходимо обеспечивать в соответствии с требованиями ГОСТа 12.1.013-78. Лица, занятые на строительно-монтажных работах, должны быть обучены безопасным способам ведения работ, а также уметь оказать первую доврачебную помощь при электротравме.

В строительно-монтажной организации следует иметь инженерно-технического работника, ответственного за безопасную эксплуатацию электрохозяйства организации, имеющего квалификационную группу по технике безопасности не ниже IV .

Ответственность за безопасное производство конкретных строительно-монтажных работ с использованием электроустановок возлагается на инженерно-технических работников, руководящих производством этих работ.

При устройстве электрических сетей на строительной площадке необходимо предусматривать возможность отключения всех электроустановок в пределах отдельных объектов и участков производства работ.

Работы, связанные с присоединением (отсоединением) проводов, должны выполнять специалисты по электротехнике, имеющие соответствующую квалификационную группу по технике безопасности.

В течение всего периода эксплуатации электроустановок на строительных площадках должны быть установлены знаки безопасности по ГОСТУ 12.4.026-76.

Технический персонал, проводящий электрообогрев бетона, должен пройти обучение и проверку знаний квалификационной комиссией по технике безопасности с получением соответствующих удостоверений. Дежурные электромонтеры должны иметь квалификацию не ниже III группы.

Рабочих, занятых на электрообогреве бетона, снабжают резиновыми сапогами или диэлектрическими галошами, а электромонтеров, кроме того, резиновыми перчатками. Подключение нагревательных проводов, замеры температуры техническими термометрами производят при отключенном напряжении.

Зона, где производится электрообогрев бетона, должна быть ограждена; на видном месте следует поместить предупредительные плакаты, правила по технике безопасности, противопожарные средства; в ночное время зона должна быть хорошо освещена, для чего на ограждении устанавливают красные лампочки, автоматически загорающиеся при подаче напряжения в линии обогрева.

Хождение людей, размещение посторонних предметов на поверхности греющих элементов, находящихся под напряжением, запрещается.

Доступ посторонних лиц в зону обогрева запрещается.

Все металлические нетоковедущие части электрооборудования и арматуру следует надежно заземлить, присоединив к ним нулевой провод (жилу) питающего кабеля. При использовании защитного контура заземления перед включением напряжения необходимо проверить сопротивление контура, которое должно быть не более 4 Ом.

Около трансформаторов, рубильников и распределительных щитов устанавливают настилы, покрытые резиновыми ковриками.

Проверку сопротивления изоляции проводов с помощью мегомметра производит персонал, квалификационная группа по технике безопасности которого не ниже III . Концы проводов, которые могут оказаться под напряжением, необходимо изолировать или оградить. Участок электрообогрева бетона должен постоянно находиться под надзором дежурного электрика.

перемещать ГЭП волоком за кабельные отводы;

укладывать ГЭП на неподготовленную поверхность, имеющую штыри или режущие кромки, что может повредить целостность диэлектрической изоляции проволочных нагревателей;

укладывать ГЭП с нахлестом один на другой, а также на поверхности, имеющие впадины или ямы, нарушающие теплоотдачу и вы зывающие местные перегревы;

подключать ГЭП и нагревательные провода в сеть с напряжением, превышающим рабочее для конкретных объектов;

подключать в электросеть находящиеся на воздухе нагревательные провода, частично или полностью не забетонированные в конструкции или не зарытые в грунт;

подключать под напряжение ГЭП и нагревательные провода с механическими повреждениями изоляции, а также ненадежно выполненными коммутационными соединениями;

включать нагреватели в сеть с напряжением свыше 220 В.

Допускается проводить измерение температуры вручную термометрами и бетонировать монолитные конструкции, в том числе с послойной укладкой бетонной смеси, при не отключенных ГЭП и нагревательных проводах от сети напряжением не более 60 В при соблюдении следующих требований:

в зоне действия глубинного вибратора не имеется нагревательных проводов и отводов, находящихся под напряжением;

квалификационная группа персонала не ниже II ;

персонал выполняет работы в резиновой диэлектрической обуви и рукавицах;

работы выполняются под наблюдением электрика.

3 . ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ (на 1 м 3 бетона)

При двухстороннем обогреве нагревательными проводами монолитных конструкций толщиной, мм