Термоэлектроматы для прогрева бетона
Alkstroy.ru

Строительный портал

Термоэлектроматы для прогрева бетона

Прогрев бетона термоматами

Технология производства ЖБИ за прошедшие годы хорошо отлажена и применяется на заводах железобетонных изделий и строительных объектах. Раньше перед специалистами не редко стояли задачи о повышении качества ЖБИ, теперь же наличие на рынке качественного цемента и различных технологий по изготовлению напряженного бетона, вибропрессованию, центрифугированию позволяют не особенно ломать над этим голову, достаточно соблюдать уже наработанные технологии и иметь соответствующее оборудование.

Сегодня встают вопросы:

  • Как ускорить твердение бетона?
  • Как снизить себестоимость производства бетона?
  • Как изготовить нестандартные ЖБИ?

Технология прогрева бетона термоэлектрическими матами

Одним из способов решения этих вопросов является технология прогрева бетона термоматами ТМ-400, применение которых позволяет сократить твердение бетона с 28 дней до 8 – 12 часов. Также термоэлектрические маты применяются для прогрева бетона в зимнее время, когда температура воздуха опускается ниже + 5 °С, а критическая прочность бетоном еще не набрана. Прогрев бетона термоматами зачастую является единственным средством для ускорения твердения бетона при возведении частных домов, коттеджей в условиях пониженных температур.

Прогрева бетона термоматами ТМ-400 в зимнее время

Подготовительный этап

На залитый бетон укладывается полиэтиленовая пленка. Пленка применяется для предотвращения преждевременного испарения воды из бетона и сохранения внешней оболочки.

Поверх пленки один к одному укладываются термоэлектрические маты ТМ-400 мощностью 400 Вт/м².

С помощью удлинительного кабеля или другим удобным способом подсоединяются термоматы к источнику питания.

Схема подключения параллельная.

Основной этап

На термоматы ТМ-400 подается напряжение 220 В.

За 8 – 12 часов происходит набор прочности до 70 % от r28 (прочность в возрасте 28 суток).

При использовании термоматов бетон прогревается равномерно на всю толщину слоя. Нагрев бетона основан на каталитическом действии инфракрасного тепла. ИК-излучение глубоко проникает в массу бетона и локализуется в объеме, ограниченном опалубкой, за счет чего достигается исключительная экономичность процесса по сравнению с пропариванием и внешним подогревом. Равномерность прогрева исключает возникновение внутренних напряжений. Кроме того, отпадает необходимость в дополнительном обогреве опалубки.

Термоматы ТМ-400 для прогрева бетона оборудованы встроенными ограничителями температуры на 70 °С, то есть не требуется дополнительного контроля температуры. Термоматы автоматически выйдут на изотермический режим и будут поддерживать заданные параметры в течение всего процесса.

После прогрева бетона термоэлектрические маты ТМ-400 отключаются от сети и в течении 2-х часов происходит постепенное выравнивание температуры изделия с окружающей средой.

Заключительный этап

С поверхности набравшего прочность бетона снимают термоматы и убирают полиэтиленовую пленку.

Бетонное основание готово к проведению дальнейших мероприятий.

Применения термоматов ТМ-400 на производстве дорожных плит.

  1. Проводятся подготовительные мероприятия с формой, укладывается арматурный каркас.
  2. Готовая бетонная смесь погружается в смазанную форму и производится вибропрессование.
  3. Изделие из бетона в форме накрывается полиэтиленовой пленкой.

  • Термоматы ТМ-400 включаются в розетку 220 В и проводится прогрев заготовки дорожной плиты. Этот процесс может занять от 6 до 12 часов в зависимости от внешней температуры и марки применяемого цемента. Среднее время составляет 6 – 8 часов.
  • По истечению времени термоматы отключают от сети, но не убирают с изделия и дают в течении 2-х часов остыть готовой дорожной плите.
  • Затем производят распалубку форм, после чего готовое изделие перемещают на склад.

    Применения термоматов ТМ-400 при изготовлении нестандартных изделий.

    Термоматы ТМ-400 также применяются и для прогрева бетона при изготовлении нестандартных изделий из железобетона.

    Технология уже описана выше, а вот сами термоматы изготавливаются под конкретный размер формы если её размеры позволяют эксплуатацию термоэлектрических матов согласно инструкции по применению или набираются из нескольких штук.

    Например для изготовления дорожной плиты размером 2 х 6 метров применяются пять нестандартных термоматов ТМ-400 размером 1,2 х 2 метра, что позволяет проводить их обслуживание одному рабочему.

    При интенсивной эксплуатации термоматов на производстве ЖБИ следует учесть, что ресурс их работы ограничен из-за применения встроенных регуляторов температуры на 70 °С (примерно 50 тыс. включений-выключений).

    Читать еще:  Гидроизоляция стены из бетона

    Отсюда вывод: Для увеличения срока службы термоматов при интенсивной эксплуатации необходим использовать термоматы без встроенных датчиков, а для контроля температуры применять внешние терморегуляторы.

    Автор статьи: Самойлов Максим Николаевич. тел.+7 (915) 047-0084

    Виды и особенности использования термоматов для прогрева бетона

    Прогрев бетона термоматами ТЭМС

    Строительные работы с использованием бетона ведутся круглогодично.

    В теплый сезон, при постоянных положительных температурах, этот материал довольно быстро набирает свою прочность: при среднесуточной температуре в +17 +20 °C и влажности воздуха около 90%, до 70% за неделю.

    В том случае, если в начале процесса затвердевания вода, находящаяся в растворе замерзнет, то процесс ее взаимодействия с цементом, называемый гидратацией, прекратится.

    Подобное явление окажет отрицательное воздействие как долговечность сооружения, так и на его эксплуатационные характеристики. Для того чтобы строительство продолжалось в любое время года, и даже в зимние холода, используют специальные термоматы для прогрева бетона.

    Из чего состоит?

    Термомат предназначен для прогрева бетона и выполненных из него конструкций. Состоит этот прибор из следующих компонентов:

    • Инфракрасный нагревательный слой, изготовленный из полимерного материала «Импульс»;
    • теплозащитная и теплоизолирующая прослойка наполненная воздухом;
    • слоев из теплоотражающих материалов;
    • не пропускающей воду оболочки из поливинилхлорида (ПВХ);
    • биметаллических термостатов.

    Изготавливают ТЭМС на основе полимерного «Импульс».

    Он представляет собой гибкий и плоский нагревательный элемент, который вмонтирован в оболочку из ПВХ и закрытый, с одной стороны, теплоотражающим и теплоизолирующим слоем, толщиной в 10-20 мм.

    Электропитание подается к нагревательному слою термомата посредством питающего провода, на концах которого устанавливают коммутационные разъемы.

    Для ограничения уровня достигаемой температуры используются биметаллические термостаты, которые при достижении значения +70 °C отключают, а при понижении до +60 °C, вновь включают систему. Внешняя оболочка такого мата изготавливается из водонепроницаемых материалов, например, ткани ПВХ.

    Плоские нагреватели могут быть изготовлены любой конфигурации и площади.

    Характеристики матов

    Для того чтобы произвести прогрев бетона строительными термоматами, нет необходимости загромождать стройплощадку различными вспомогательными устройствами, такими как трансформатор или станция, а также другим оборудованием для подключения.

    ТЭМС отличают следующие характеристики:

    • типовой (стандартный) размер – 3, 8 м2;
    • габариты – 3200х1200х10 мм;
    • вес – от 2 до 6 кг;
    • рабочее напряжение – 220 В;
    • максимальная температура разогрева — +70 °C;
    • потребляемая при прогревании мощность (Вт/м2) – от 300 до 400.

    Если планируется купить термомат для обогрева бетона нестандартной конфигурации или размера, либо другой мощности или напряжения, то, производитель делает проект по заданным значениям и, после согласования с заказчиком изготавливает нестандартное оборудование.

    Разновидности и цены

    Производители выпускают, кроме ТЭМС для бетона, термоматы для прогрева трубопроводов, оборудования, различных емкостей и грунта, используя их:

    1. Ускорения процессов затвердевания бетона, конструкций и элементов из него.
    2. Прогрев мерзлой почвы перед началом земляных работ, занимает по времени, около 20-36 часов.
    3. Для прогревания колон и меж плитных стыков.
    4. Смешанный прогрев, когда первоначально отогревают землю, для проведения земляных работ, а после этого ТЭМС используют для прогрева вновь уложенного бетона и его более быстрого отвердевания.

    Сегодня покупка нового термомата для бетона размером 1200х3200х10 мм, обойдется, в среднем, от 9 600 до 10 000 рублей.

    В этом случае цена 1 м2 будет от 2 300 рублей и выше, в зависимости от сложности и изменения комплектации.

    Если тепломат нужен для какой-то разовой работы, то аренда ТЭМС на нужное время поможет избежать значительных и неоправданных затрат на его приобретение.

    Как монтировать и эксплуатировать?

    Так как термоматы являются электрическими приборами, то и правила их эксплуатации не сильно отличаются, напомним основные из них:

    1. Укладка и подключение ТЭМС выполняется только при отсутствии тока в сети.

    2. Включать в сеть можно только распакованный и полностью развернутый мат, размещенный греющей стороной вниз на рабочей поверхности.

    Читать еще:  Как выбрать сверло по бетону?

    3. Нужно укрыть полиэтиленовой пленкой бетонную поверхность, и только после этого разворачивать и укладывать на нее прибор. Пленка поможет не допустить излишнюю потерю влаги раствором, а также не даст бетону испачкать и прилипнуть к рабочей поверхности мата.

    5. По поверхности работающих матов нельзя ходить и ставить на них какое-либо оборудование, материалы или приборы.

    Для облегчения вертикального крепления, а также для соединения между собой, по краям термоматов устанавливаются специальные люверсы.

    В чем особенность подобной продукции

    Производитель безусловно вносит свою лепту в имеющуюся технологию, однако в большинстве случаев, структура используемого материала остается неизменной. Отличия между изделиями несущественны.

    • регуляторы температуры;
    • полимерная пленка, которая используется в качестве теплоизлучающего материала;
    • изоляция поверхностная;
    • тепло отражатель и воздушный слой будут находится только с одной стороны мата, что и делает технологию столь эффективной. Это позволяет инфракрасным лучам двигаться лишь в одну сторону.

    1. Маты удобно хранить и транспортировать.
    2. Их использование безгранично.
    3. В установке небольших подстанций нет смысла, как и другой источник питания (трансформатор). Обычной линии напряжения более чем достаточно.
    4. Экономичность.
    5. Процесс отвердевания ускоряется в несколько раз.
    6. Полностью исключены малейшие перепады температуры на одном из участков.
    7. Тепло расходится равномерно по всей поверхности участка.
    8. Подобные изделия могут изготавливаться исходя из индивидуальных замеров, что упрощает их использование.
    9. Монтаж не доставит хлопот (вне зависимости от уровня и сложности опалубка).

    Технология прогрева бетона термоматами

    1. Подготовительный этап прогрева бетона

    На подготовительном этапе специалистами оценивается условия и порядок проведения мероприятий по прогреву бетона. Рассчитывается количество термоматов, способ их укладки и схема подключения. Если размеры бетонируемой площадки не позволяют укладывать термоматы для прогрева бетона по одному, то их предварительно скрепляют между собой, подключают питающий кабель.

    2. Основной этап прогрева бетона

    Термомат ТЭМС.jpg1. На залитый бетон укладывается полиэтиленовая плёнка (для предотвращения преждевременного испарения воды и увеличения срока службы термоматов). 2. Поверх полиэтиленовой плёнки укладываются термоматы для прогрева бетона, при этом не допускается их взаимное перекрытие. 3. Осуществляется подключение термоматов к питающему проводу по «параллельной» схеме. 4. Подается электропитание на термоматы для прогрева бетона.

    Прогрев бетона происходит в автоматическом режиме. Первые 4-5 часов, всё выделенное тепло поглощается бетоном и термоматы работают не отключаясь. Затем с прогревом бетона начинает повышаться температура на греющей поверхности термомата и при её достижении 70°С секции отключаются. Повторное включение секций термомата происходит при достижении нижнего температурного порога (55-60°С)

    При таком режиме работы температура бетона не превысит 60-70°С и значит нет опасности его перегрева.Практика показывает, что для достижения 70% прочности от r28 достаточно 10-20 часов прогрева бетона термоматами, где r28 — прочность бетона набираемая за 28 суток при нормальных условиях.Следует принимать во внимание марку бетона и начальные условия (температура воздуха, толщина изделия). Время прогрева бетона прямо пропорционально марке бетона и обратно пропорционально толщине изделия.Во избежание перегрева и возможного прогорания термомата, необходимо обеспечить достаточный теплообмен

    Не допускается размещение между матом и обогреваемым объектом, каких либо теплоизолирующих материалов препятствующих передаче тепловой мощности от термомата к обогреваемому объекту.

    3. Заключительный этап прогрева бетона После окончания процесса твердения бетона необходимо отключить подачу электропитания на термоматы для прогрева бетона. Рекомендуется подождать 1-2 часа после отключения электропитания для того чтобы температура бетона постепенно выровнялась с температурой окружающей среды. После этого термоматы можно аккуратно убирать.Срок службы термомата напрямую зависит от бережного отношения к нему. Не допускается хождение по термоматам и бросание тяжелых и острых предметов на его поверхность. Складывать термомат можно только по специальным линиям сгиба.

    Особенности использования технологии

    Подобными «вспомогательными» технологиями пользуются при температуре от +45°C до -40°C. В теплое время года технология понадобится в случае, если было принято решение ускорить затвердевание бетонного основания при помощи инфракрасного излучения. Это позволит менее чем за сутки набрать бетону порядка 70% от своей максимальной прочности. При естественном ходе событий, этот процесс затянулся бы на несколько недель.

    Читать еще:  Можно ли ударной дрелью сверлить бетон?

    Основные эксплуатационные качества:

    1. Следует следить за матами и избегать даже малейшего перегрева. Укладка производится обычным способом, но избегая нахлеста.
    2. Если есть необходимость произвести сгиб мата (криволинейные поверхности), следует делать это, исходя из имеющейся разметке на поверхности матов. Это осуществляется для того, чтобы избежать дальнейшей поломки нагревательного элемента.
    3. При достижении материалом температуры в 70°C, термоматы следует отключить (если не сработали термостаты).
    4. После полного его отключения оборудование остается на своих местах до полного остывания. После того, как они приблизились к окружающей температуре, оборудование удаляется.

    Если речь идет о подогреве вертикальной поверхности, то маты привязываются к ней при помощи ремешков или хомутов.

    Принцип работы

    В строительстве термоматы используются довольно часто, поэтому при изготовлении используется герметичная и влагонепроницаемая оболочка. Таким образом, производитель продлевает срок их службы, и облегчает транспортировку. К особенностям можно причислить независимость функционирования отдельных секций термомата. Источником инфракрасных лучей является карбоновая термопленка. Ее отражающий слой направляет поток тепловой энергии в нужную сторону (к объекту, который необходимо прогреть).

    Небольшой изгиб возможен, однако любой сгиб должен проходить, следуя специальной разметке. Ходить по поверхности матов запрещается. Ронять и бросать тяжелые предметы также не рекомендуется.

    Существенно повышает уровень безопасности заземляющий (экранизирующий) слой. Необходимый температурный режим помогает поддерживать имеющиеся терморегуляторы. Они отвечают за надежность устройства как такового.

    Заключение

    Использование термоматов для прогрева бетонных конструкций относится к категории современных и технологичных способов ускорения необходимых работ. Подобный способ не требует покупки или аренды дополнительного электрического оборудования, которое бы отвечало за температурный режим. Использование термоматов позволит подготовить бетон за 10-20 часов (в среднем на полное высыхание ему понадобится не менее полутора недель). Не стоит забывать и об особенности излучаемых инфракрасных лучей, которые способны проникать вглубь любого материала, воздействуя на его структуру. Раньше технологию использовали только крупные предприятия, которые предпочли инфракрасные лучи обычному пару.

    Сами маты представляют собой теплоизлучающую пленку, в оболочке которой расположен компактный и плоский нагревательный элемент. Теплоотражающий и теплоизолирующий слой у мата расположен только с одной стороны, что дает возможность направлять инфракрасные лучи в нужное направление. ПВХ оболочка достаточно гибкая, поэтому повредить нагревательный элемент во время транспортировки достаточно сложно. Толщина изделия не превышает 1,5 см. В использовании тепломаты просты и технологичны. Прогрев происходит равномерно по используемой поверхности.

    Виды и особенности использования термоматов для прогрева бетона

    Укладка бетона производится круглогодично независимо от температуры окружающей среды. В весенне-летний период строительный материал набирает требуемую прочность за несколько недель (при температуре от +17 до +20 °C). Однако при низких температурах, вода, содержащаяся в монолите, замерзает, процесс твердения замедляется, и прочностные характеристики раствора ухудшаются. В этом случае требуется дополнительно использовать: термоматы для прогрева бетона, прогревочные кабели, работающие от трансформатора и специальные пластифицирующие добавки, повышающие морозоустойчивость смеси.

    Самым дешевым и простым вариантом является использование «нагревательных покрывал».

    Что такое термоматы

    Обогревательные маты представляют собой специальные приборы, напоминающие покрывала, благодаря которым бетонный состав твердеет при нужной для правильной гидратации температуре.

    Изделия состоят из нескольких прослоек:

    • ИК нагревательного слоя (изготавливается из полимерных материалов);
    • теплоизолирующей прослойки, которая наполняется воздухом;
    • нескольких слоев специального теплоотражающего материала;
    • влагоустойчивого слоя (изготавливается из ПВХ);

    Кроме этого, в приборе установлены специальные термостаты (биметаллические), которые при достижении нужного температурного уровня (до +70 °C) отключаются и снова начинают работать, когда температура понижается до +60 °C.

    Чаще всего инфракрасный прогрев залитого бетона осуществляется за счет электропитания (220 В), которое подается к термомату по питающему проводу.

    В зависимости от принципа действия, изделия бывают двух типов: изотермические и термоэлектрические.

    Видео подогрев грунта термоэлектроматом

    Видео. Обзор термоматов

    Видео. Термоэлектроматы назаменимый помошник при производстве дорожных плит

    Видео. Нагреватели поверхностные электрические (термоматы) для производства газоблоков

    Видео. Испытание термомата для подогрева бетона на прочность

    Прогрев бетона с помощью термоматов

    Один из недорогих и вполне хороших способов прогрева бетонного раствора в строительстве – это термоматы. Многослойные полотнища со встроенными нагревателями или без них экономичны по сравнению с другими методами обогрева, но при этом не менее эффективны. По принципу действия термоматы для прогрева грунта и бетона делятся на две основные категории.

    У электрических термоматов довольно простая конструкция, работающая по принципу пленочного «теплого пола». В них также встроен нагревательный элемент из мелкодисперсного графита, который и осуществляет прогрев бетона.

    Термоэлектрические маты поднимают температуру свежезалитого раствора до +50-70 °С и поддерживают ее на этом уровне в течение суток-двух до набора требуемой прочности. Полимерная пленка после подачи на нее напряжения создает инфракрасное излучение, постепенно прогревающее бетонную заливку на глубину до 60 см (если прогрев осуществляется в 2 этапа). Снижение теплопотерь через окружающую среду обеспечивает воздушная прослойка и отражающий слой изоляции термоматов.

    • ускорение твердения бетона при сложных погодных условиях строительства;
    • простота в использовании;
    • равномерный прогрев бетона по всей поверхности заливки, что исключает его растрескивание из-за разницы температур;
    • относительно невысокие энергозатраты;
    • возможность многоразового применения и комбинирования с другими эффективными способами прогрева.

    Электрические маты ТЭМС работают от сети 220 В и имеют невысокое энергопотребление – 0,3-0,6 кВт на каждый квадратный метр. В зависимости от параметров встроенного биметаллического термостата они поддерживают температуру бетонной поверхности около +70 °С, после чего отключаются. Повторное включение происходит при остывании конструкции до +55-60 °С.

    Для увеличения эффективности прогрева в сильные морозы допускается укладывать поверх термоматов дополнительный слой легкого утеплителя (минваты), чтобы сократить потери энергии.

    Особенности применения ТЭМС

    Использование термоматов допускается при температуре окружающей среды в диапазоне -40 – +45 °С. Такой высокий верхний порог предусмотрен неслучайно – даже в теплое время года методом инфракрасного прогрева можно ускорить затвердевание бетона и строительство в целом. Примерно через 20 часов в зависимости от марки раствора монолитная конструкция наберет около 70% своей номинальной прочности, хотя в нормальных условиях твердения это заняло бы от недели до двух.

    Правила эксплуатации достаточно строги, но выполнимы:

    1. При раскладке матов следить, чтобы не было перегрева. Для этого все они должны укладываться без нахлеста вплотную друг к другу.

    2. При укладке на криволинейные поверхности термоматы можно сгибать только по обозначенным на оболочке линиям, чтоб не повредить нагревательный элемент.

    3. В процессе нагрева бетона следить за его температурой и отключить сеть при увеличении t до +70°С, если не сработали термостаты.

    4. После окончания прогрева термоматы нужно отключить от сети и не трогать их до полного остывания. Только когда и сами нагреватели, и бетон сравняются по температуре с окружающей средой, их можно будет снять.

    К вертикальным поверхностям или колоннам ТЭМС придется привязывать, скрепляя имеющимися ремешками, пластиковыми хомутами типа Хилти ECT-S или более стойким к излучениям полиамидными затяжками Хилти ECT-UVHB.

    Это многослойные утепленные строительные тенты (термоматы) из полиэстера, брезента или оксфорда. Оболочки пропитываются влагозащитными составами на полиуретановой основе, а внутрь укладывается слой синтепона толщиной 15 мм. Он и обеспечивает длительное сохранение тепла в бетонной заливке во время ее прогрева.

    Изотермические тенты из-за их относительно небольшого веса (500-1100 г/м2) следует надежно крепить на месте. Для этого они снабжены металлическими люверсами. Через них легко протягивается шнур или проволока, фиксирующая мат и обеспечивающая его плотное прилегание к поверхности бетона.

    • невысокая стоимость;
    • широкая сфера применения;
    • большие размеры – стандартный тент имеет величину 4х6 м;
    • дополнительная защита конструкций от ветра и дождя.

    В отличие от более сложных термоэлектрических матов, синтепоновые тенты просто играют роль «одеяла» для бетона, не увеличивая его температуру, а лишь замедляя остывание. Поэтому наибольшего эффекта можно добиться, только если использовать изотермические термоматы вместе с прогревом проводами или электродами.

    Несмотря на водонепроницаемость оболочки мата, при прогреве на бетон необходимо укладывать пленочную гидроизоляцию, чтобы из раствора не испарялась влага. Кроме того, пленка не даст нагревателю прилипнуть к свежей смеси.

    Любой вид термомата с ПВХ-оболочкой нельзя разворачивать или резко складывать на улице при отрицательных температурах, чтобы не повредить поверхность. На морозе полимерная ткань становится особо хрупкой.

    Характеристики матов и стоимость

    Прогрев бетона термоматами выполнить достаточно просто и подыскать оборудование для этих целей не составит труда. Гораздо сложнее, если технология строительства требует оттаивания мерзлого грунта перед началом бетонных работ. В этом случае потребуются более мощные нагреватели и устройство ровной песчаной подушки на дне траншеи или котлована, чтобы прогрев был максимально эффективным.

    Термоматы для бетона можно купить или взять в аренду, если они нужны только для разового использования. Цены «проката» вполне приемлемы – за каждый мат нужно будет отдать 200-250 рублей в сутки. Это немного, если учитывать, что ТЭМС понадобятся всего на день-два. В некоторых организациях придется оставить возвращаемый залог от 2 000 и выше.

    Характеристики термомата ТМ-400 ТЭМ-450 ТЭМ-800 Тент ПВХ
    Размер, м2 1 – 3,8 3,8 3,8 24
    Вес, кг/м2 1,6 – 5,1 7 8 0,5-1,1
    Мощность, Вт/м2 400 450 800
    Коэффициент теплопроводности, ккал/м/ч×°С 0,037
    Стоимость, рубли 2 200

    8 450

    9600 10 750 14 760

    В случае, когда в прогреве нуждается бетонная конструкция нестандартных размеров или формы, придется заказывать изготовление ТЭМС по своим параметрам. Такая покупка обойдется в 2 000 — 2 500 за квадратный метр.

    Стоимость матов для электрического прогрева напрямую зависит от площади и мощности нагревательного слоя, изотермических тентов – от основных размеров и материала наружной оболочки.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector