Pravidla pro zahřívání betonu: výpočet, schéma, harmonogram, metody

Před několika desítkami let nebyly stavební práce v chladném období možné. Pod vlivem záporných teplot mnoho materiálů, včetně betonu, nemohlo získat vhodné vlastnosti a rychle se zhroutilo. Moderní vývojáři však našli cestu z této situace a začali praktikovat ohřev betonu elektrodami.

K čemu to je?

Než začnete studovat vlastnosti technologie, musíte pochopit, k čemu je určena.

Všechny betonové směsi obsahují malé procento kapaliny. A protože voda při poklesu teploty pod nulu rychle mrzne a krystalizuje, může to vést k deformačním procesům uvnitř materiálu. V důsledku toho se snižují jeho pevnostní vlastnosti a životnost.

Dalším nebezpečným faktorem je zamrzání vody během kalení. Při nízkých teplotách se chemická reakce mezi součástmi zastaví, takže vytvrzování je nerovnoměrné. Pomocí elektrod pro ohřev betonu můžete tyto problémy odstranit a chránit materiál před zničením.

Výhody

K provedení postupu pro ohřev betonu stačí 3 specialisté. To je považováno za důležitou výhodu, díky níž není nutné povolávat celý tým pracovníků. Další metoda je vysoce účinná, přispívá jak k rovnoměrnému tuhnutí součástí, tak k zachování integrity struktury.

1. Nedostatek obtíží při vlastní montáži a vysoká rychlost práce.
2. Zlepšení pevnostních vlastností betonu a zvýšení jeho životnosti.

K provedení zahřívání často stačí 1 elektroda.

Omezení

Kromě výhod má však tato technika i slabiny.

1. Vysoká spotřeba elektrické energie. Pro normální provoz elektrody je zapotřebí asi 50 A a také přítomnost redukčních transformátorů. Kromě těchto dílů si budete muset pořídit další vybavení, které je doprovázeno finančními náklady.
2. Vysoká cena. Další nevýhodou, která odpuzuje stavitele od používání elektrod pro ohřev betonu, je jejich vysoká cena. Všechny prvky jsou vhodné pouze pro jednorázové použití, takže po instalaci zůstávají trvale v potěru. Nemůžeš je odtamtud dostat.

Uvedené nevýhody se však překrývají zvýšením životnosti a zvýšením pevnosti materiálu.

Režimy ohřevu betonu s elektrodami

Při výběru režimů pro vytápění betonu v zimě

1. Rozměry a geometrické konstrukční prvky.
2. Značka betonu.
3. provozní podmínky budovy.

Bez ohledu na použitou metodu je nutné sledovat hodnoty teploty a začít pracovat od +5 ℃, postupně zvyšovat teplotu s frekvencí 8-15 ℃ za hodinu. Přípustné hodnoty jsou +55…+75 ℃. Aby nedocházelo k odchylkám, je nutné pravidelně měřit teplotu.

Doba trvání izotermické expozice se volí na základě laboratorní analýzy pevnosti v tlaku. Přesná informace závisí na typu cementu, teplotě ohřevu a předpokládané pevnosti materiálu.

Je povoleno chlazení betonu rychlostí 5-10 ℃ za hodinu. Stejně jako ve fázi ohřevu betonu je i zde nutné vzít v úvahu objem konstrukce a její účel.

Odrůdy elektrolytů pro ohřev betonu v zimě

Elektrický ohřev betonu se provádí pomocí různých typů elektrod.

Způsoby instalace elektrod do konstrukce

Technologie ohřevu spočívá v ponořování elektrod do nalévané směsi v krocích po 60-100 cm.Přesná vzdálenost je dána geometrickými vlastnostmi provedení a počasím v dané oblasti.

Aby nedošlo k negativnímu dopadu na materiál, je důležité

1. Minimální vzdálenost mezi pracovními částmi je 200-400 mm.
2. Vzdálenost mezi elektrodou a tyčemi rámu je 50-150 mm.
3. Vzdálenost k technologickému švu je od 100 mm.
4. Vzdálenost k bednění od vnější řady je od 30 mm.

Pokud konstrukce vyhřívaného předmětu brání splnění těchto požadavků, lze elektrody zakrýt izolační trubicí z ebonitu. Po dokončení lití je nutné plochu obalit střešní lepenkou, igelitem nebo jiným tepelným izolantem. Nedostatek dobré izolace povede k nízké účinnosti elektrického ohřevu betonu.

Typy použitých elektrod

Při ohřevu betonu se používají 3 typy elektrod. Jsou určeny pro různé podmínky a liší se jak konstrukčními vlastnostmi, tak principem činnosti. Takže tyčové modely jsou vytvořeny na základě vyztužených dílů o průměru 8-12 mm.

Jejich spojení se provádí po předběžném výpočtu optimálního kroku. Poslední sekce je připevněna ve vzdálenosti až 3 cm od bednění. Tím se zcela zahřejí okraje stěny nebo sloupu.

Princip fungování deskových modelů je mírně odlišný. Musí být upevněny v různých částech bednění, aby se získalo silné elektrické pole pro získání optimálních teplotních indikátorů během ohřevu.

Odrůda strun je žádaná při vytápění sloupů.

Schéma zapojení elektrod

Schéma připojení elektrod přímo závisí na jejich typu a principu činnosti. Pokud jsou vybrány desky, musí být 1 fáze připojena k první elektrodě a druhá k opačné. Tato metoda se nazývá paralelní. Tyčové prvky zahrnují připojení první a poslední elektrody v řadě.

Pokud jde o snižovací transformátory, jejich použití není vždy opodstatněné. Aby se však zabránilo přesušení roztoku, je lepší se postarat o přítomnost takového uzlu.

Bezpečnostní pravidla pro ohřev elektrod

Po zahájení zahřívacího postupu se musíte seznámit se všemi pravidly a nuancemi, které pomohou vyhnout se nepříjemným následkům. Nejprve je důležité správně připojit elektrody k různým pólům obvodu. Pokud tento okamžik propásnete a použijete 1 fázi, výsledek bude nulový.

Je nutné předem navrhnout umístění elektrod s ohledem na skutečnost, že okruh je uzavřen pouze ve vlhkém prostředí.

Také byste měli dodržovat intenzitu zahřívání a interval mezi cykly, protože. různé druhy betonu získávají pevnost různou rychlostí.

Pro občanskou, průmyslovou, ale i řemeslnou (domácí) výstavbu při nízkých teplotách existují různé způsoby zahřívání betonu, které vám umožní nepřerušit práci na zimu. Takové pomocné postupy umožňují nejen pokračovat v instalačních pracích v mrazu, ale také zvýšit rychlost tuhnutí roztoku, zejména přidáním speciálních chemických urychlovačů tuhnutí.

Níže budeme hovořit o takových metodách obecně a budeme zvažovat jednu z nich (nejpopulárnější) a v tomto článku vám také ukážeme video na téma elektrického ohřevu betonu.

Lití betonu při teplotách pod nulou

Vše o zahřívání

Jaké metody se používají pro zahřívání

• Nejprimitivnějším způsobem, jak nalít roztok v zimě, je uspořádat nejběžnější stan vyrobený z celofánové fólie přes místo vlastními rukama, kde můžete uprostřed nainstalovat hořící hořák nebo horkovzdušnou pistoli.. Metoda je extrémně jednoduchá, pouze ji lze použít pouze na objekty s malou plochou a je obtížné postavit takovou kopuli nad vertikálními konstrukcemi.
• Poněkud snazší je v této situaci použít elektrické rohože, které jednoduše pokryjí vylévací plochu nastavením regulátoru do požadovaného režimu v závislosti na venkovní teplotě vzduchu.. Ale i zde je vážná nevýhoda – je nepohodlné používat elektrické rohože při nalévání velkých ploch, navíc rohožemi mohou být pokryty pouze horizontálně umístěné železobetonové konstrukce, ale ne stěny, podpěry nebo sloupy.

• Instalace ultrafialového betonového vytápění je možná nejpohodlnější ze všech existujících, protože nezahrnuje kontakt se samotným roztokem a tepelná intenzita zařízení je jednoduše regulována vzdáleností mezi UV zářičem a objektem.. Další výhodou této metody je možnost vytápět konstrukce libovolné konfigurace a v libovolné poloze (vodorovně i svisle), přičemž bednění není překážkou. Tato metoda se však používá zřídka – vyžaduje velké množství ohřívačů.

• Dalším způsobem vytváření monolitických železobetonových konstrukcí v zimě je použití vyhřívaného bednění, pouze je použitelné pouze pro svislé železobetonové konstrukce (stěny, příčky, podpěry). To je velmi výhodné, protože štíty jsou zde opakovaně použitelné a topné články na nich musí být vyměněny, což je docela jednoduché. Hlavní nevýhodou takového bednění je velmi vysoká cena, která se však při častém používání vyplatí.

PNSV drát a snižující transformátor

Poznámka. PNSV (Heating Wire Steel Vinyl Insulation) může mít jiný průřez a používá se jednorázově. Po ztuhnutí hmoty tam zůstane navždy.

Pomocí transformátoru Step Down

Výše uvedené způsoby ohřevu betonu nejsou tak populární jako ten, který bude nyní diskutován – jedná se o použití drátu PNSV jako ohřívače a snižovacího transformátoru pro přeměnu elektřiny. Podstata této metody je následující – kabel je položen ve smyčkách v místě, kde se nalévá roztok, a jeho průřez bude záviset na výkonu transformátoru a teplotě vzduchu na ulici (v budově), kde se práce se provádí.

V závislosti na teplotě vzduchu je na smyčky aplikováno zatížení ze snižovacího transformátoru a začíná ohřev, ale struktura betonu se nemění, ale výrazně se zvyšuje rychlost tuhnutí roztoku.

Odpor PNSV závisí na průřezu vodiče

Důležité! Před položením PNSV je nutné ověřit integritu drátu a jeho pláště. Faktem je, že řízení ohřevu betonu se provádí pouze ve vztahu k teplotnímu režimu a samotný drát v případě jeho vyhoření nelze vyměnit, protože je zcela ponořen do roztoku (kromě jeho zkratu může být vést k požáru). Proto je pro takové účely lepší použít nový materiál.

Tabulka optimální délky smyčky pro různé průřezy drátu a typy betonu

Schematické schéma vytápění betonu

Při pokládání PNSV instrukce vyžaduje, aby na tomto místě nebyly žádné nečistoty, které by mohly poškodit plášť, což následně povede ke zkratu a vyhoření kabelu (jak jsme již řekli, není možné jej vyměnit) . Kromě toho je při vytváření smyčky nepřijatelné dělat ostré ohyby a nechat “jehňata”, což vede k přerušení drátu – všechny otáčky by měly být prováděny hladce.

Samotná instalace se obvykle provádí buď pomocí „hada“, jak je znázorněno na obrázku, nebo pomocí jedné smyčky – vše bude záviset na délce PNSV a oblasti nalévané konstrukce. V žádném případě by se topné dráty neměly vzájemně protínat – optimální vzdálenost mezi žilami je asi 100 mm, i když ji lze měnit v závislosti na délce a průřezu PNSV, jakož i na velikosti pracovní místo.

V každém případě musí být topný drát zcela vyplněn betonem (včetně zkroucení), protože se na vzduchu přehřívá a v důsledku toho shoří izolace i ocelové jádro. Kromě toho byste měli dbát na ochranu transformátoru a v důsledku toho celé topné konstrukce před napěťovými rázy, protože přepětí může způsobit náhlé přehřátí a vyhoření.

Snižovací transformátor KTPTO-80

Pro vizualizaci schématu připojení se podívejme, jak se to dělá v souladu s SNiP 111-4-80/kap.11 a GOST 12.1.013-7 – v tomto případě se používá sestupný transformátor KTPTO-80, jako na fotografii výše.

Tato jednotka by měla být před sestavením elektrického obvodu uzemněna, a to pomocí čtvrté žíly napájecího kabelu ke svorce N z bloku XT6, která je propojena s kovovou skříní rozvaděče. Uzemnění je vyrobeno z kluzných nohou jednotky, kde je k tomu speciální šroub s maticí a obvod je vyroben z ocelového drátu o průřezu minimálně 4 mm.

Schématický diagram KTPTO-80

Z bezpečnostních důvodů musí být izolační odpor alespoň 0,5 MOhm, což je nutné před připojením ověřit a také je nutné zkontrolovat všechna zkroucení a spojení kontaktů. Poté nainstalujte polohové spínače SQ1 a SQ2 tak, aby bylo možné spolehlivě sepnout stejnojmenné kontakty při otevření krytu skříně a ovládacího panelu. Kromě toho nezapomeňte zkontrolovat neporušenost pojistek v případě zkratu.

Nastavte spínač napájecího transformátoru do polohy 1 (odpovídající – 55 V) a nastavte automatický spínač a SA3 do polohy „OFF“. Po všech těchto procedurách je řetěz instalovaný v betonové nebo železobetonové konstrukci spojen s blokem pomocí příchytek XT6.

Na vstup je přivedeno napětí 380V, zkontrolujeme napětí HL1 a HL3, načež QF1 sepne a pomocí SB1 (nouzové tlačítko “OFF”) se pokusíme o nouzové vypnutí. Po takovém testu se opět zapne – KL1 napájíme tlačítkem SB3, po kterém se aktivuje magnetický startér KM1.

Mapa betonového vytápění (úvodní stránka)

V souladu s SNiP 3.03.01-87 (o vytápění nosných a uzavírajících železobetonových konstrukcí při teplotách do -40⁰C) se používá technologická mapa pro elektrické vytápění dráty typu PNSV. Tento dokument obsahuje technické, organizační a technologické řešení problematiky způsobu ohřevu drátu se všemi použitými technickými a technologickými parametry, tedy celý harmonogram ohřevu betonu.

Předehřívací teplotní list

Pro řízení vytápění, stejně jako pro predikci kvality železobetonových konstrukcí po konečném zatvrdnutí, se používá betonová topná deska – formulář, který je vždy ke stažení na internetu. Tyto údaje umožňují přesně kalibrovat čas a pořadí tvrdnutí lité malty, to znamená, že je to krok za krokem návod k dosažení nejvyšší pevnosti.

Kontrola nebo výpočet ohřevu betonu se provádí pomocí technického teploměru – v lité hmotě se vyrábějí speciální nálevky, kam je položena trubka, a teploměr je již do ní spuštěn. Teplota je fixována každé dvě hodiny, a pokud tloušťka konstrukce nepřesahuje 10-115 cm, pak se to provádí každých 4-5 hodin.

Nemělo by se zapomínat, že při běžném ohřevu PNSV – až na 80⁰C – teplota betonu během ohřevu dosahuje 40⁰C-50⁰C, a to se děje v chladu!

Použití svařovacího stroje jako redukčního transformátoru

Doma, jako snižovací transformátor, můžete použít svařovací stroj s výkonem nejméně 250A, jako na fotografii výše, a proto s odporem. Množství drátu PNSV v takových případech lze vypočítat pomocí vzorce R = U / I.

Zpravidla bude indikátor U 220-230V a pokud použijeme jednotku výše uvedeného výkonu, pak I = 250A. v tomto případě R = U / I = 220/250 = 0,88 ohmů a na základě toho můžete pomocí tabulek určit požadovaný úsek a délku drátu.

Je třeba říci, že při ponoření PNSV do hmoty betonu by měl být připojen k transformátoru hliníkovým drátem typu APV o průřezu alespoň 4 mm, ale zkroucení musí být v řešení.

Zmínili jsme tento bod z důvodu – budete muset spojit dva odlišné kovy – ocel a hliník, takže spojení nemusí být těsné, což povede k jiskření, přehřátí a spálení drátu. Zvrat naplněný roztokem však již nebude možné zopakovat, proto věnujte zvláštní pozornost tomuto okamžiku – na tom bude záviset možnost dokončení procesu.

Závěr

Závěrem lze konstatovat, že nejnižší náklady na topenářské práce v betonu jsou v případě použití kabelu PNSV a snižovacího transformátoru, a přestože je tento způsob použití spíše nepohodlný pro svislé železobetonové konstrukce, stále se někdy používá ušetřit peníze. Navzdory složitosti pokládky drátu (trvá to hodně času) se nejčastěji používá drátové vytápění železobetonových konstrukcí.