Расчет параметров на прогрев бетона. Недостатки прогрева бетона проводом бетон

Тип: 
Tags: 

Делая расчет на прогрев бетона определяют необходимую электрическую (тепловую) мощность, обеспечивающую прогрев бетона до требуемой температуры. При этом удельная мощность должна быть постоянной в течение всей продолжительности обогрева бе- тона для двух характерных случаев:

    Технологическая карта на электродный прогре

    Технологическая карта на электродный прогрев конструкций из монолитного бетона при отрицательных температурах воздуха разработана ОАО ПКТИпромстрой в соответствии с протоколом семинара-совещания «Современные технологии зимнего бетонирования», утвержденным первым заместителем премьера Правительства Москвы В.И. Ресиным, и техническим заданием на разработку комплекта технологических карт на производство монолитных бетонных работ при отрицательных температурах воздуха, выданным Управлением развития генплана г. Москвы.
    Карта содержит организационно-технологические и технические решения по электродному прогреву конструкций из монолитного бетона, применение которых должно способствовать ускорению работ, снижению затрат труда и повышению качества возводимых конструкций в зимних условиях.

    В технологической карте приведены область применения, организация и технология выполнения работ, требование к качеству и приемке работ, калькуляция затрат труда, график производства работ, потребность в материально-технических ресурсах, решения по технике безопасности и технико-экономические показатели.

    Исходные данные и конструктивные решения, применительно к которым разработана карта, приняты с учетом требований СНиП, а также условий и особенностей, характерных для строительства в г. Москве.

    Технологическая карта предназначена для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций, а также производителей работ, мастеров и бригадиров, связанных с производством бетонных работ.

    Трансформатор для прогрева бетона

    Монолитные строительные работы ведутся круглый год чтобы вовремя сдать в эксплуатацию объект. Именно поэтому на строительных участках Украины всё чаще используються трансформаторы для прогрева бетона, которые в зимнее время предотвращают замерзание бетона и обеспечивают необходимую прочность. Использование трансформаторов для прогрева бетона значительно сокращают сроки выполнения строительных работ. Также трансформаторы для прогрева бетона имеют достаточно простую конструкцию и удобны в эксплуатации.
    Метод электрического прогрева бетона заключается в преобразовании энергии электричества в тепловую энергию непосредственно в массе бетона. Бетонную смесь можно прогреть до 100°С за разные промежутки времени за счет использования станций для прогрева бетона разной мощности.

    Принцип работы трансформаторов для прогрева бетона.

    Дополнительные источники обогрева для бетона, что затвердевает, необходимы зимой при заливке Трансформатор для прогрева бетона КТП-ОБ-160монолитных конструкций бетоном и при температуре окружающей среды ниже  4°С. В современном строительстве используется немало методов заливки и способов обогрева бетонной массы зимой. Это инфракрасный обогрев, предварительный разогрев бетона, утепление опалубки и т.д. Но наиболее экономичным и распространенным методом обогрева бетонной массы является обогрев с помощью трансформатора для прогрева бетона с использованием нагревательных проводов. Принцип данного метода прогрева состоит в том, что к арматурному каркасу прикрепляются специальные провода с определенной длинной (длинна рассчитывается специально под объект), а также укладываются в опалубку и подключаются к трансформатору. Провода имеют возможность нагреваться до температуры 80°С за счет электрического тока. Тепло, которое производится от нагретых проводов, хорошо распределяется по бетонной массе благодаря ее высокой теплопроводимости и это позволяет нагреть бетон до 40-50°С в зимний период времени.

    Для качественного обогрева бетона, для достижения лучшего эффекта и для обеспечения нужной прочности необходимо использовать провода с диаметром стальной жилы от 1,2 до 3 мм. Наша компания рекомендует применять провода, которые специально предназначены для прогрева бетона. Это провода ПНСВ-1,2. На 1 кубический метр бетона расходуется примерно 60 метров провода для прогрева бетона ПНСВ-1,2. Электрическое питание осуществляется через трансформаторы для обогрева бетона КТП-ОБ-20, КТП-ОБ-63, КТПТО-80 и КТП-ОБ-160. В среднем трансформаторы для обогрева бетона могут прогреть 20-30 кубических метров бетона.

    Требования перед началом электрического обогрева.

    Трансформатор для прогрева бетона КТП-ОБ-63После того, как была произведена укладка арматурного каркаса в опалубку, на арматурный каркас и между каркасами укладывается, без натяжки, провод для прогрева бетона. Провод нужно укладывать таким образом чтобы он не касался палубы опалубки и не выступал из бетона. Выходной нагревательный провод трансформатора для прогрева бетона необходимо заизолировать, в месте соединения, пластмассовой трубкой. Диаметр выходного провода должен превышать в 2-3 раза диаметр провода применяемого в опалубке. Равномерную загрузку фаз нужно обеспечить на низкой стороне станции для обогрева бетона.

    Требования при осуществлении электрического обогрева.
    При работе с трансформаторами для прогрева бетона, монтаж проводов и контроль их работы могут проводить только квалифицированные сотрудники (монтеры).
    Запрещается присутствие посторонних лиц во время работы станции для прогрева бетона. Рабочие, которые выполняют работы вблизи трансформатора, должны пройти инструктаж по правилам техники безопасности.

    Расчет прогрева бетона

    При строительстве используются несколько способов прогрева бетона: бетонирование в специальных теплицах, обогрев термоматами и прогрев при помощи провода. Последний способ наиболее распространен и заключается в обогреве бетонной конструкции, используя специальные провода, которые служат источником тепла. Сущность этого метода заключается в прокладывании проводов, по которым течет электрический ток. При этом можно регулировать мощность тока и, следовательно, температуру.
    При этом расчет прогрева бетона начинают с выбора схемы. Например, можно выбрать четырехстадийную схему. Первая стадия заключается в выдерживании материала. Затем поднимают температуру до определенного значения, потом следует прогрев и остывание. Продолжительность выдерживания перед началом процесса составляет около 1 – 3 часов при низких положительных температурах. Затем рассчитывают время обогрева, которое зависит от скорости процесса и конечной температуры. Скорость повышения нагрева при этом не должна превышать 10 град. в час. Поддержание такой скорости необходимо для мягкого режима, чтобы исключить трещинообразование в материале.

    Следующим этапом является остывание материала до +15 – 20 град. Скорость при этом должна быть небольшой, 15 – 20 град/ час. При максимальном нагреве до +50 град. продолжительность остывания составляет около двух часов. Таким образом, общее время термообработки составит около 16 часов. Это время может быть сокращено, если совместить процесс укладки и выдерживания. Одновременно можно повысить нагрев. При этом расчет прогрева бетона можно провести, учитывая конечное значение нагрева, равное 70 град. Тогда, выдерживание сократиться до 2 часов. А общая продолжительность процесса составит 11.5 часов.

    Во время процесса необходимо контролировать температуру, записывая результаты при подъеме через 30 – 60 мин., при самом процессе – через 60 - 90 мин., при остывании контроль проводят 1 раз за смену. Если нарушается режим, необходимо поддерживать параметры, отключая ток или повышая напряжение. При этом расчетные и фактические параметры могут не совпадать. Прочность бетона при данных температурах определяют обратным расчетом. На графике зависимости времени процесса от прочности отмечают нужное значение времени и температуры нагрева и ищут соответствующее им значение прочности.

    Провод ПНСВ.

    Для ЭПБ используется, в основном, провод марки ПНСВ различных сечений. Наиболее употребим провод Ø1.2 мм, однако в ряде случаев экономичнее оказывается провод Ø1.4 мм. Провод ПНСВ представляет собой стальную жилу в изоляционной оболочке (Рисунок 1). Жила может быть оцинкована. Изоляционная оболочка изготавливается из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката. Номинальный ряд диаметров ПНСВ: 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 мм. Далее в тексте под проводом ПНСВ понимается провод с токопроводящей жилой не менее Ø1.2 мм.
    Свойства ПНСВ таковы, что рабочий ток погруженного в бетон провода следует выбирать в 14 – 16 Ампер. При этом значении тока провод ПНСВ способен нормально работать в бетоне, однако на воздухе, из-за худших условий отвода тепла, быстро выходит из строя. Ввиду этого ТЭНы оснащаются так называемыми «холодными концами», то есть отрезками провода, способного на воздухе выдерживать рабочий ток ТЭНа. Как правило, «холодные концы» выполняются из провода АПВ–4 (из соображений механической прочности, по току допустим АПВ–2.5), хотя возможно выполнение «холодных концов» из двух соединенных параллельно отрезков ПНСВ. Длина «холодных концов» выбирается из требований монтажной схемы и составляет, как правило, 0.5–1 метр.

     

    Способы включения ТЭНов.

    По способу включения следует различать одно- и трехфазные ТЭНы.

    Первый из них представляет собой отрезок провода ПНСВ, длина которого отмерена так, что при включении под напряжение ток в проводе (погруженном в бетон) составляет 14-16 Ампер. В дальнейшем такой ТЭН будет именоваться «нитка». Нитка при заготовке оснащается «холодными концами», скрутки изолируются хлопчатобумажной изоляционной лентой.

    Второй представляет собой три отрезка провода ПНСВ, соединенные в звезду; длина отрезков отмерена так, что при подключении к трехфазному источнику питания ток в проводах (погруженных в бетон) составляет те же 14-16 Ампер. В дальнейшем такой ТЭН будет именоваться как «тройка». Тройка при заготовке «холодными концами», как правило, не оснащается, единственная скрутка изолируется х/б изоляционной лентой. Отрезки, из которых собирается тройка, имеют длину примерно в 1.73 (корень из 3 раз) меньше длины нитки.

    Основным технологическим параметром является удельная электрическая (тепловая) мощность Руд , приходящаяся на единицу площади обогреваемых конст- рукций где Р - суммарная электрическая мощность нагревателей, Вт; F - площадь обогрева, м2 . Делая расчет на прогрев бетона определяют необходимую электрическую (тепловую) мощность, обеспечивающую прогрев бетона до требуемой температуры.

    При этом удельная мощность должна быть постоянной в течение всей продолжительности обогрева бе- тона для двух характерных случаев:

    • нагрева бетона до определенной температуры, получаемой подбором не- обходимой мощности для конкретных внешних условий теплообмена по так называемому саморегулирующемуся режиму, при котором отпадает надобность в устройствах для регулирования температуры бетона;
    • компенсации тепловых потерь уложенной в опалубку бетонной смеси, предварительно разогретой по способу "управляемого термоса". Потребная удельная электрическая мощность проволочных нагревателей зависит от массивности обогреваемых монолитных конструкций, расчетной темпера- туры наружного воздуха и скорости ветра, коэффициента теплопередачи утеплителя.

    Удельная мощность для обоих случаев может быть определена графически. Пример пользования номограммой. Необходимо определить потребную удельную мощность проволочных нагре- вателей при двухстороннем обогреве протяженной монолитной стены толщиной 500 мм.

    Недостатки прогрева бетона проводом

    Еще совсем недавно, единственным способом прогрева бетона был прогрев бетона проводом. При этом приходилось мириться с такими последствиями данного метода, как неравномерный уровень просыхания и, как следствие, нарушение целостности железобетонной конструкции.

    Кабель для прогрева бетона монтировался в толщу конструкции, затем, с помощью электричества, и трансформатора для прогрева бетона, он нагревался и начинал прогревать бетонную смесь. Основной проблемой при прогреве бетона кабелем, становилось то, что имел место неравномерный уровень интенсивности прогрева. Бетон, прилегающий непосредственно к кабелю, нагревался быстрее, соответственно быстрее схватывался. Чем дальше от кабеля была бетонная масса, тем менее интенсивно происходило затвердение.

    В результате использования провода для прогрева бетона пропадала монолитность конструкции, образовывались микротрещины, которые негативно сказывались на прочности конечного изделия.

    Трансформатор для прогрева бетона.
    Вдобавок ко всему, система прогрева бетона проводом является довольно громоздкой и ресурсоемкой технологией. Так, станция для прогрева бетона представляет из себя мощный трансформатор, обладающий значительным уровнем электропотребления. При использовании подобных устройств, неизбежно возникает проблема мобильности станции для прогрева бетона, что негативно сказывается на скорости выполнения работы.

    Трансформатор для прогрева бетона, по сути, является нерентабельным устройством, но на это, до недавнего времени, приходилось закрывать глаза, и технология прогрева бетона проводом не имела сколько-нибудь серьезных конкурентов.
    Спасительная альтернатива.

    Ситуация в корне изменилась, когда на смену устаревшей системе прогрева бетона кабелем пришли современные термоматы, использующие инфракрасный принцип работы.

    Применение инфракрасных систем прогрева бетона позволяет получить равномерный прогрев кристаллизующейся смеси, которая, в принципе, недоступна при использовании нагревательного кабеля. Вместо громоздкого трансформатора прогрева бетона стали использоваться компактные экономичные термоматы. Прогрев бетона проводом постепенно сходит на нет, а на смену ему приходит более современный метод использования систем прогрева, использующий инфракрасное излучение.

    Больше нет нужды использовать трансформатор для прогрева бетона. И технологию прогрева бетона проводами можно назвать устаревшей и нецелесообразной.

    Термоэлектроматы для прогрева бетона

    Бетонирование зимой требует соблюдения определенных условий, основным из которых, пожалуй, является прогрев бетона в зимнее время с целью недопущения промерзания.

    Технология прогрева бетона предусматривает равномерный обогрев всей массы раствора. Применение традиционных методов прогрева бетона, к примеру, электрических тенов, может привести к локальному перегреву участка бетона, что в свою очередь ведет к нарушению монолитности застывшего бетона.

    В данном каталоге представлено инновационное решение для прогрева бетона, прогрева мерзлого грунта, кирпичной кладки и т.п. в холодный период. Использование термоэлектроматов позволяет реализовать равномерный прогрев бетона в зимних условиях, исключая локальный перегрев. Установленные терморегуляторы автоматически отключат обогрев при достижении необходимой температуры.

    Характеристики.
    Термоматы для прогрева бетона изготавливают на основе теплоизлучающей пленки. Наличие теплоотражающего слоя в термомате делает прогрев бетона в зимних условиях максимально эффективным: весь поток тепла равномерно рассеивается вовнутрь. Установленные терморегуляторы не позволят устройству выйти из строя или превысить установленный температурный режим.

    Технические характеристики термоэлектроматов для прогрева бетона:

        питающее напряжение 220В 50 Гц;
        максимальная потребляемая мощность 500 Вт/м2;
        встроенные терморегуляторы отопления (температура регулируется до 70°);
        размер 1,2×2,75м (возможно изготовление по размерам заказчика);
        наличие штатных креплений для создания необходимой площади.

    Прогрев бетона зимой, с помощью нашей продукции, это отличное решение. Бетонирование зимой с использованием термоматов более эффективно, чем прогрев бетона зимой традиционными методами. Отзывы наших клиентов говорят о том, что предлагаемая технология прогрева бетона в зимнее время уже успела зарекомендовать себя положительно.

    Каким образом сделать прогрев бетона

    Похожие товары

    Изображение
    Марка бетона в15 - технические характеристики. Пропорции бетона для фундамента
    Один из основных связующих строительных материалов – бетон, который нужен на разных этапах возведения здания, при выполнении ремонтных операций и территориальном благоустройстве. Его используют для сооружения конструкций, заливки фундаментов и перекрытий, изготовления элементов незначительного объема. Бетон – строительный материал, характеризующийся превосходными эксплуатационными и техническими...
    Отзывы :0шт.
    Как сделать бетон дома самостоятельно. Правила замешивания бетона
    Как сделать бетон дома без помощи специалистов? Мы детально рассмотрим технологии приготовления бетона. Материалы, пропорции, назначение. В конкретной статье будет разобрано приготовление бетона для тротуарных дорожек.
    Отзывы :0шт.
    Зачем нужны кубики для бетона
    Самым важным свойством бетона является его прочность, т.е. способность сопротивляться внешним силам без разрушения. Как и природный камень, бетон лучше всего сопротивляется сжатию, поэтому за критерий прочности бетона строители приняли предел прочности бетона при сжатии. Прочность бетона зависит от прочности каменного заполнителя (щебня, гравия) и от качества, растворенного в воде цемента: бетон...
    Отзывы :0шт.
    Монолитные конструкции из бетона: видео стоительства. Сборно-монолистные конструкции
    Одним из направлений технического прогресса в строительстве является широкое внедрение конструкций из монолитного и сборно-монолитного бетона и железобетона. Монолитные бетонные и железобетонные конструкции находят все более широкое применение при строительстве гражданских зданий, особенно многоэтажных и высотных.
    Отзывы :0шт.
    Гост ячеистый бетон и нормы
    Ячеистый бетон - это особо легкий бетон с большим количеством (до 85% от общего объема бетона) мелких и средних воздушных ячеек размером до 1... 1,5 мм. Ячеистый бетон представляет собой искусственный пористый материал, который изготавливается на основе вяжущегося и кремнеземистого заполнителя. Он изготовляется в соответствии с существующими стандартами – гост ячеистый бетон. Этот строительный...
    Отзывы :0шт.