Обігрів бетону електродами: схема роботи, типи електродів.

Електрообігрів бетону в зимовий час є обов'язковою умовою для набору конструкцією достатньої міцності. Для забезпечення оптимальної температури застигаючого розчину застосовуються найрізноманітніші технології, і однією з них є використання електричного струму.

Про особливості реалізації даної схеми ми і поговоримо в цій статті.

Проблеми, що виникають в зимовий період

Як відомо, працювати з цементним розчином краще при позитивних температурах - тоді після застигання конструкція виходить досить міцною. Однак в ряді випадків виникає необхідність облаштування бетонних фундаментів або стін на морозі.

І тут починаються проблеми:

• По перше, Що входить до складу розчину рідина замерзає, і перестає реагувати з цементом. Відповідно, сильно знижується активність процесу гідратації, і набір міцності практично зупиняється.
• По-друге, Кристали льоду розширюють пори всередині бетону, що призводить до зниження його щільності. Якщо ж під час висихання пройде кілька циклів замерзання-розмерзання, то пори стануть вельми нестабільними, і моноліт почне кришитися.
• По-третє, Зона напруги формується на ділянках зіткнення бетонного розчину з арматурою. На металі утворюється тонка крижана плівка, і після того, як вона розтане, міцність з'єднання знижується на порядок.

Зверніть увагу! Додатковим мінусом є активізація корозійних процесів внаслідок окислення металу в присутності води.

Уникнути цих наслідків можна двома способами:

• По перше, До складу рідини для гідратації додають спеціальні антиморозні компоненти. Вони запобігають замерзання води, завдяки чому гідратація проходить в нормальних умовах.
• По-друге, Використовується електричний прогрів бетону. За рахунок оптимізації температурного режиму всередині розчину створюються сприятливі умови, і цемент набирає міцність так само активно, як і при висиханні з позитивною температурою повітря.

Для досягнення найкращого результату інструкція рекомендує застосовувати обидва методи паралельно. Однак багато фахівців обмежуються тільки активним опаленням: так і ціна роботи дещо знижується, і якість практично не страждає.

Особенности методики

Загальна схема роботи

Сама методика прогріву бетонної маси з використанням електродів досить проста.

Реалізується вона за таким алгоритмом:

• Усередині опалубки монтуються струмопровідні елементи, підключені до джерела живлення. Конфігурація розміщення і тип електродів підбирається окремо в залежності від особливостей конструкції.
• Після того як електроди розміщені, в опалубку заливається розчин. Перебуваючи в рідкому стані, він перетворюється в один з елементів електричного кола, який досить добре проводить струм.
• На електроди подається напруга, завдяки чому в тілі бетону створюється електричне поле. Воно поступово віддає свою енергію навколишнього речовини, нагріваючи його.
• За рахунок зміни параметрів струму (сила, напруга) можна своїми руками регулювати ступінь нагрівання.

Зверніть увагу! Ефективність даного процесу знижується одночасно з втратою розчином значної частини води. Чим суші стає бетон, тим вище буде необхідне для ефективного прогріву напруга.

В результаті під час набору цементом міцності в ньому підтримується оптимальна температура. Такий обробки цілком достатньо, щоб забезпечити однорідну структуру застиглого матеріалу. Різка залізобетону алмазними колами це підтверджує - на пробних зразках практично не виявляються порожнечі і пухкі області.

Час прогріву залежить від безлічі факторів, серед яких найважливішими є обсяг бетонируемой конструкції і зовнішня температура. У деяких випадках опалювати розчин доводиться до 4-5 тижнів, тобто до повного набору міцності. Втім, найчастіше додаткове тепло потрібно тільки на початкових етапах.

типи електродів

Для реалізації даного методу застосовують струмонесучі елементи різної конфігурації. Вивчити їх конструктивні особливості можна, проаналізувавши наведену тут таблицю:

Зверніть увагу! Використання фрагментів композитної арматури в якості струмопровідних стрижнів не допускається!

 Залежно від типу задіяних деталей виділяють такі методи підвищення температури:

• Поверхнева (периферійна) обробка - електроди накладаються на поверхню розчину без занурення, часто з використанням спеціальних струмопровідних підкладок. Після закінчення роботи можуть бути демонтовані і використані повторно на іншому об'єкті.
• Погружной (наскрізний) електропідігрів бетону - електроди знаходяться всередині матеріалу, і після його затвердіння не витягаються. Щоб міцність конструкції не знижувалася, струмопровідні елементи розміщуємо не ближче, ніж в 30 мм від поверхні.

Зверніть увагу! Положення металевих провідників потрібно обов'язково враховувати, коли проводиться алмазне буріння отворів в бетоні без арматури або інші роботи, пов'язані з порушенням цілісності вироби.

Використання зварювальних апаратів

Мастера, которые пытаются реализовать данную методику самостоятельно, часто интересуются, как греть бетон электродами с применением сварочного аппарата (см.также статью «Как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом»).

Дійсно, це цілком можливо:

• Звичайний зварювальний апарат включає в себе два блоки - двигун і власне зварювальний генератор. При цьому потужності останнього досить, щоб забезпечити обігрів близько 50м³ бетонного розчину.
• Перед початком роботи в цемент опускаємо електроди. Для більшості завдань достатньо кроку в 20-30 см.
• Електроди з'єднуємо послідовно, формуючи кілька паралельних ланцюгів.
• Для спостереження за напругою між ланцюгами фахівці рекомендують встановлювати лампу розжарювання.
• Ланцюги підключаємо до апарату і подаємо напругу. Контроль нагріву здійснюємо в спеціальних свердловинах.

Порада! Щоб при опаленні вода з поверхневих шарів випаровувалася повільніше, варто засипати розчин шаром тирси завтовшки близько 50 мм. Природно, робити це потрібно після того як цемент схопиться.

Поради по реалізації

При облаштуванні системи електродного обігріву потрібно враховувати наступні моменти:

• При висиханні розчину необхідно поступово підвищувати силу струму в мережі. Для цього в ланцюг обов'язково вбудовуємо регулюючий пристрій (хоча б примітивний реостат).
• Використання джерел постійного струму не допускається, оскільки при цьому відбувається електроліз рідини всередині конструкції.

• Щоб обробка була максимально ефективною, потрібно знизити поверхневі тепловтрати. Для цього вкриваємо розчин руберойдом, що утеплюють матами, декількома шарами поліетиленової плівки і т.д.
• При закладці стрижневих провідників потрібно строго контролювати крок між ними. Відхилення більше 5 см можуть привести до нерівномірного навантаження за рахунок різного опору ділянок.
• Щоб заощадити електроенергію, можна прискорити сам процес гідратації цементу. Для цього в розчин вводимо спеціальні присадки, завдяки яким затвердіння йде швидше.
• Оптимальне напруга при закладці електродів становить не більше 127 Вольт. Якщо для подачі напруги використовуються арматурні прути, то допустиме значення знижується до 60 Вольт.

У будь-якому випадку, організацією даного процесу повинен займатися фахівець, що володіє відповідним допуском, і ознайомлений з правилами техніки безпеки.

висновок

Если вам необходимо залить фундамент или возвести стены, но при этом на улице установилась отрицательная температура, ждать весны совсем не обязательно. Подогрев бетона электродами позволяет сформировать приемлемые условия для гидратации раствора и набора цементом прочности (читайте также статью «Прогрев бетона проводом ПНСВ: цели и технология»).

Природно, витрати на електроенергію будуть суттєвими, але зате конструкція буде відповідати всім висунутим вимогам. Більш детальну інформацію з даної теми можна знайти, вивчивши відео в цій статті.