Технологическая карта электропрогрева бетона проводом

Большая часть России находится на территории с суровым климатом — холодной зимой. Проводить бетонные работы исключительно в теплое время года нецелесообразно, тогда строительная индустрия в стране развивалась бы очень медленно, скорость возведения здания могла бы измеряться годами. Поэтому бетонные работы выполняют и в зимних условиях. Однако в этом случае строители сталкиваются с проблемой. Поскольку в условиях отрицательных температур вода начинает замерзать, цемент не успевает вступить в реакцию гидратации с водой, поэтому бетонная смесь не набирает необходимой проектной прочности. С наступлением тепла вода тает, а полученная конструкция рассыпается, так как бетон так и не набрал положенной прочности.

Для создания возможности набора прочности в условиях с отрицательной температуры наружного воздуха, бетон должен прогреваться. Должна поддерживаться положительная температура в теле бетонируемой конструкции на протяжении периода набора 100% прочности, тогда реакция гидратации будет полноценной. При этом стоит учитывать, что чем выше температура прогрева бетона, тем меньше срок набора его прочности. Однако нельзя допускать кипения воды в бетонной смеси, так как при кипении вода будет удалена (испарится) и реакция гидратации также не будет реализована, что приведет к аналогичным последствиям, что и при «замороженном бетоне».

Виды электропрогрева бетона

Прогревают бетон несколькими способами:

прогрев электродами;
греющая опалубка;
греющий провод;
устройство тепляков.

Существует мнение, что во время приемки бетона возможно добавить в бетонную смесь противоморозные добавки и тогда фактического прогревания можно избежать, но это колоссальное заблуждение. Противоморозные составы лишь исключают замерзание бетона во время его транспортировки от завода изготовителя до строительной площадки, но не более того.

Греющая опалубка

Это фанерная (металлическая) опалубка с нагревательными устройствами, которые устанавливаются с тыльной стороны. Для изготовления конструкции применяются разные материалы на выбор: провода, кабель, углеродные или сетчатые нагревательные элементы ленточного типа, а также покрытия, которые проводят электрический ток.

Нагревательный кабель является эффективным элементом прогрева, так как представляет собой константановую проволоку, имеющую термоустойчивую оболочку. Однако при прогреве бетона с применением греющей опалубки следует учитывать несколько факторов, при которых такой тип прогрева возможен или наоборот.

Так, греющая опалубка будет почти бесполезна при бетонировании фундаментных плит или плит перекрытий (весьма трудоемко разместить греющий провод на палубе при монтаже опалубки перекрытия), поскольку площадь нагрева будет в таком случае минимальна, а вот площадь теплопотерь наоборот высока.

Также греющая опалубка будет малоэффективна при бетонировании массивных бетонных конструкций большой толщины (вряд ли удастся прогреть весь массив бетона при направлении прогрева от наружных частей бетонируемой конструкции) или при бетонировании сложных геометрических форм (установка греющего провода на палубу будет в таком случае трудоемкой).

Однако при бетонировании небольших объемов конструкций достаточно простых геометрических форм с небольшой толщиной, греющая опалубка отлично подойдет для прогрева бетона.

Прогрев бетона посредством электродов

Применение электродов позволяет эффективно сохранять параметры бетона при его укладке в условиях отрицательных температур. Метод представляет собой процесс установки электродов в бетонную смесь с их подключением к греющему масляному трансформатору. Кроме того, открытые участки свежеуложенного бетона закрывают теплоизоляционными материалами для создания эффекта «термоса» и исключения теплопотерь.

При подключении электродов необходимо учитывать, что сопротивление бетона не является линейным. Этот показатель меняется по мере затвердевания бетона, следовательно, необходимо контролировать и корректировать параметры подаваемого тока с трансформатора на электроды по мере твердения и набора прочности.

Данный вид прогрева хорошо сочетается с выдерживанием уложенной бетонной смеси методом «термоса». То есть с помощью электродов прогреваются внешние слои бетонируемой конструкции, чтобы исключить потерю «собственного» тепла, которое вырабатывается в бетонной смеси при протекающих в ней химических реакциях в период твердения.

Прогрев бетона во время твердения реализуется с использованием электродов разных видов. Распространены полосовые, стержневые, пластинчатые и струнные. Для достижения максимальной эффективности при прогреве бетонной смеси с использованием греющих электродов и исключения возможности выхода из строя отдельных электродов и, как следствие, исключения «замораживания» бетона, в обязательном порядке требуется разработка технологической карты на электропрогрев бетона с применением электродов, в которой будет выполнен расчет, основанный на:

геометрических размерах бетонируемой конструкции;
характеристиках бетонной смеси;
температуре наружного воздуха в период бетонирования;
характеристиках греющих трансформаторов и электродов.

На основании выполненного расчета в такой технологической карте будут приведены точные места установки электродов в тело бетонируемой конструкции и указаны параметры подаваемого тока на электроды, которые необходимо устанавливать на греющих трансформаторах, а также указаны сроки прогрева бетона и варианты корректировки параметров тока при изменении температуры наружного воздуха с целью набора бетоном 100% прочности.

Прогрев с помощью греющего провода

Прогрев бетонной смеси с применением греющего провода наиболее распространен на сегодняшний день в строительной отрасли.

Чаще всего для электропрогрева бетона применяют провод ПНСВ, закрученный в спирали. Способ электропрогрева проводом ПНСВ осуществляется следующим образом:

Разрабатывается ТК на электропрогрев бетона на основании данных о геометрических характеристиках бетонируемых конструкций, температуре наружного воздуха и данных о прогревочных трансформаторах, которые будут применяться (возможен подбор оптимального числа прогревочных трансформаторов исходя из условий бетонирования).
В ТК подбирается марка и сечение греющего провода, указываются шаг и места прокладки греющего провода по арматурному каркасу.
После сборки арматурного каркаса или параллельно с установкой стержней арматурного каркаса, выполняется прокладка греющего провода.
Устанавливаются греющие трансформаторы на местности, исходя из условий, указанных в ТК на электропрогрев.
При необходимости устанавливаются троллеи для подключения к ним кабеля, который прокладывается к греющему проводу (при прогреве одним трансформатором большего числа отдельных бетонируемых конструкций и элементов).
Устанавливаются выпуски провода («холодные концы») от греющего провода за пределы опалубки, к которым будет выполнено подключение кабеля от трансформатора (троллей).
В тело бетонируемых конструкций устанавливаются закладные элементы для термометров для дальнейшего наблюдения за температурой твердеющего бетона.
Выполняется коммутация концов и детальная проверка всех соединений провода, проверка целостности изоляции греющего провода, проверка отсутствия изломов греющего провода и плотного касания проводами арматуры во избежание выхода из строя греющего провода.
Выполняют укладку (прием) бетонной смеси в опалубку, при этом необходимо внимательно следить за тем, чтобы при укладке бетонной смеси не был поврежден греющий провод, в том числе при использовании глубинных вибраторов.
После полной укладки бетонной смеси незамедлительно подается электрический ток в соответствии с параметрами, указанными в ТК на электропрогрев, в зависимости от температуры наружного воздуха.
Открытые участки бетона укрываются теплоизоляционным материалом с целью исключения теплопотерь.
Выполняется регулярный контроль параметров температуры твердеющего бетона на соответствие параметрам, указанным в ТК на электропрогрев, при необходимости корректируют параметры подаваемого тока. Также выполняют регулярный контроль целостности отдельных участков греющего провода (спиралей) с помощью специального прибора, измеряющего силу электромагнитного поля (контроль выполняют на «холодных концах»). В случае выхода из строя отдельных спиралей принимаются меры, описанные в ТК на электропрогрев бетона.
Выполняют визуальный осмотр открытых поверхностей бетона на отсутствие признаков кипения (пузырей) и признаков испарения влаги (трещины на поверхности).

Что такое технологическая карта и зачем она нужна?

Технологическая карта на электрический прогрев бетона — организационно-технологический документ, в котором выполняют детальные расчеты на основании параметров температуры наружного воздуха и характеристик бетонируемых конструкций, в результате которых приводят точные характеристики применяемого для прогрева оборудования и материалов, их кол-во и места установки, а также описывают технологическую последовательность действий при прогреве бетона во время зимнего бетонирования (при среднесуточной температуре наружного воздуха менее +5 градусов цельсия).

Данные ТК составляются на основе действующих нормативных документов с применением нормативных показателей параметров температуры и прочности бетона при производстве расчетов. Документ должен содержать все данные, которые позволят поддерживать оптимальную температуру уложенной в опалубку бетонной смеси для полноценного набора бетоном прочности при отрицательных температурах наружного воздуха.

Состав технологической карты

Применение электропрогрева с нагревательными проводами считается самым распространенным способом прогрева бетона. Технологическая карта, которая разрабатывается на такой вид прогрева, содержит в себе следующую информацию:

Определение типа и марки греющего провода.
Расчет длины отдельных спиралей греющего провода и его сечение.
Определение типа, марки и количества применяемых для прогрева трансформаторов.
План-схема укладки греющего провода.
Точные места устройства холодных концов, расположения троллей, установки греющих трансформаторов и установки термометров (термопар).
Узлы и схемы подключения проводов и коммутации концов.
Характеристики подаваемого тока от трансформаторов.
Указания по изменению параметров тока и условий ухода за бетоном в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.
Указания по защите бетонных конструкций от негативных атмосферных воздействий (указания по уходу за бетоном).
Срок проведения нагрева, который применяется в зависимости от температуры бетона и температуры наружного воздуха.

Помимо технологических параметров, карта должна содержать требования по охране труда, поскольку такие работы выполняются в условиях риска поражения электрическим током.

Таким образом, технологическая карта на электропрогрев бетона детально отражает информацию о том, сколько нужно кабеля для прогрева бетона, где располагаются трансформаторы и каковы их параметры. В ТК указывают места прокладки и закрепления греющего провода, троллей, холодных концов, приводят узлы подключения и коммутации проводов. Также в ТК указывают точные параметры электрического тока. То есть технологическая карта разрабатывается так, чтобы даже непрофессиональный строитель смог разобраться и самостоятельно прогреть будущую бетонную конструкцию.

Помните! Документы, составляемые в формате общих указаний (копирование нормативной документации), говорят о том, что над ними работал неопытный специалист или человек, не имеющий практики в работе с организационно-технологическими документами.

Выбирайте только профессионалов, каких на рынке единицы.

Технологические карты компании «АльтРоСтрой»

Компания «АльтРоСтрой» является ведущим разработчиком ППР в России. Технологическая карта, разработанная нашими инженерами, позволит Вам организовать электропрогрев бетона в соответствии с действующими нормами без риска «замораживания» бетона. Принятые в ТК решения застрахованы на 30 000 000 р. Компания АльтРоСтрой имеет допуск СРО на особо опасные и технически сложные объекты. Все наши инженеры аттестованы в области промышленной безопасности в Ростехнадзоре, в том числе по электробезопасности. Мы даем бессрочную гарантию на разработанную нами организационно-технологическую документацию. Мы не подведем!

Мы понимаем, что прогрев бетона проводом ПНСВ — это сложный процесс. Поэтому, чтобы гарантировать техническую грамотность технологической карты, внутри компании введены строгие требования и четкий регламент работы. Все это обеспечивает точность расчетов и гарантированный результат. Если мы не оправдаем Ваши ожидания, то мы вернем Вам деньги.