Что представляют собой греющие опалубки, достоинства и недостатки систем

Виды металлической опалубки

Изготовление металлической опалубки подразумевает выпуск конструкций нескольких типов, выбор которых зависит от проектного задания и предстоящих строительных объемов. В большинстве случаев пользуются тремя наиболее популярными вариантами.

Балочно-ригельный

Отличное решение для строительства сборно-монолитной либо монолитной конструкции перекрытий, фундаментов, колонн, стен несущего типа.

Балочно-ригельная технология позволяет заливать сложные конструкции с определенными значениями кривизны изгибов. Оборудование популярно для строительства объектов с элементами архитектурных украшений.

Опалубка отличается небольшой массой, монтируется довольно просто, разбирается быстро. Есть возможность многократного использования без дополнительной очистки щитов между циклами. Основное достоинство – может применяться комплексно с другими опалубочными системами.

Крупнощитовой

Щиты отличаются большими размерами. Конструкция сборная, усилена ребрами жесткости по вертикали и по горизонтали.

Основная задача применения – сформировать крупные и высокие конструкции вертикального типа. Крупнощитовую опалубку выставляют для бетонирования стен, потому что конструкция способна выдержать существенные нагрузочные воздействия, создаваемые бетоном. Применяя доборные элементы, появляется возможность сформировать длинную и высокую конструкцию.

Переставной крупнощитовой опалубкой пользуются профессиональные строители, потому что монтаж и демонтаж системы требует привлечения специальной техники.

Основу комплект составляют крупные щиты, соединяемые друг с другом специальными креплениями. При установке используются домкраты, помогающие регулировать положение каждого щита.

Мелкощитовой

Опалубочный комплект состоит из:

• щитов, непосредственно контактирующих с бетонным раствором;
• поддерживающих элементов, фиксирующих щиты в необходимых положениях;
• креплений.

Мелкощитовая опалубочная система позволяет отливать конструкции пятнадцатиметровой высоты. Ее часто применяют при устройстве фундамента, потому что после затвердевания бетона щиты легко снимаются и используются на очередном участке.

Одно из достоинств такой опалубки – ее универсальность. Систему можно использовать не только для строительства жилых объектов, но и для возведения хозяйственных построек.

Отдельно отмечается высокий экономический эффект – опалубка используется многократно, полностью окупая собственные затраты и помогая быстро начать извлекать прибыль.

Прогрев бетона сварочным аппаратом

Прогреть раствор можно, используя сварочное оборудование и проволочные электроды. Метод положительно зарекомендовал себя при заливке в зимнее время вертикальных конструкций:

• колон;
• стен;
• ограждений.

Производить электропрогрев бетона можно с использованием электродов, заменяющих собой провода ПНСВ

В качестве токопроводящих элементов может использоваться:

• стальная арматура;
• проволока диаметром 8–10 мм;
• металлические пластины.

Практическая реализация этого способа несложная:

• после бетонирования вертикальных конструкций необходимо воткнуть в бетонный массив электроды;
• затем следует с помощью кабеля подать питающее напряжение от понижающего трансформатора.

При выполнении работ важно соблюдать следующие требования:

• подобрать расстояние между стержнями, которое должно составлять не менее 60 см в зависимости от климатических условий;
• регулировать питающее напряжение для достижения необходимой температуры прогрева бетонного массива.

Достоинства метода:

• простота практической реализации;
• возможность использования на крупных объектах;
• ускоренный монтаж элементов.

Электродный прогрев прост в использовании и монтаже, но на его проведение требуются значительные затраты электроэнергии

Слабые места:

• повышенный расход электроэнергии;
• невозможность повторного использования электродов.

Роль проводника электрической энергии в данном варианте играет вода.

Греющая опалубка (термос)

Метод греющей опалубки — это обогрев бетона специальными нагревательными элементами. Расчеты при таком обогреве показывают, что количество тепла в растворе должно быть не меньше количества тепловых потерь при остывании конструкции за все время, которое нужно для получения окончательной твердости бетона.

Схема греющей опалубки

Нагревательный элемент — электрический пленочный. Преимущества этого способа — возможность прогрева одновременно нескольких площадей или одной большой поверхности, низкое энергопотребление и мобильность. Недостаток греющей опалубки — высокая стоимость конструкции.

Основные виды греющих кабелей

Существуют две основные разновидности греющего кабеля – резистивный и саморегулирующийся. Ниже будет рассмотрен каждый из них.

Резистивный провод

Принцип действия резистивного кабеля отличается от саморегулирующегося. Внутренняя и наружная поверхности трубопровода обматываются кабелем, после чего устанавливаются датчики температуры. К цепи подключается терморегулятор, на который поступают показания с датчиков. Он срабатывает на малейшие колебания температуры, впрочем, порог действия можно задать вручную. Если температура воздуха опускается, то срабатывает терморегулятор, запускающий обогрев резистивного кабеля. По кабелю начинает проходить электроэнергия, что приводит к выделению тепла и тепловому обмену с водопроводом. Как только трубы обогреются до нужной температуры, то кабель автоматически отключается.

Конструктивно резистивный кабель состоит из изолированных металлических жил. Нагрев происходит по всей длине изделия, но без контроля температуры (терморегулятора) устройство можно перегореть. Чтобы повысить эффективность обогрева, водопроводы дополнительно утепляют с целью уменьшению тепловых потерь и достижения энергетических затрат. Утеплителями могут служить любые материалы, непроводящие тепло. Например, минеральная вата.

Саморегулирующийся провод

Саморегулирующийся кабель был разработан как альтернатива резистивному варианту. Он имеет лучшие технические характеристики и свойства. Изделие может эксплуатироваться при обогреве водопроводов, кровли крыши или формирования систем «теплого пола». Конструктивно устройство состоит из двух медных проводников, расположенных отдельно друг от друга, с полимерной изоляцией, способной реагировать на любые температурные колебания и изменять сопротивление. Данная величина повышается или понижается пропорционально температуре окружающей среды, что приводит к увеличению или уменьшению силы тока.

Полимерная матрица способна реагировать на изменения температуры в каждой отдельной точке кабеля. Таким образом, на каждом участке температура будет разной. Изделие характеризуется экономичностью и безопасностью благодаря качественной и прочной изоляции. Срок эксплуатации может превышать 20-30 лет.

Характеристики провода

Кабель для прогрева бетона ПНСВ состоит из стальной жилы с сечением от 0,6 до 4 мм², и диаметром от 1,2 мм до 3 мм. Некоторые виды покрываются оцинковкой, чтобы снизить воздействие агрессивных компонентов в строительных растворах. Дополнительно он покрыт термоустойчивой изоляцией их поливинилхлорида (ПВХ) или полиэстера, она не боится перегибов, истирания, агрессивных сред, прочна и обладает высоким удельным сопротивлением. Кабель ПНСВ обладает следующими техническими характеристиками:

• Удельное сопротивление составляет 0,15 Ом/м;
• Стабильная работа в температурном диапазоне от -60°C до +50°C;
• На 1 кубометр бетона расходуется до 60 м провода;
• Возможность применения до температур до -25°C;
• Монтаж при температурах до -15°C.

Кабель подключается к холодным концам через провод АПВ из алюминия. Питание может осуществляться через трехфазную сеть 380 В, подключаясь к трансформатору. При правильном расчете ПНСВ может подключаться и к бытовой сети 220 вольт, длина при этом не должна быть менее 120 м. По системе, находящейся в бетонном массиве должен протекать рабочий ток 14-16 А.

Преимущества и недостатки

С помощью съемной опалубки можно возводить фундамент нестандартной формы

Как и любой инженерный механизм, скользящая опалубка имеет достоинства и недостатки, связанные с ее устройством и условиями эксплуатации.

К числу преимуществ данного строительного оборудования относится:

• Высокая скорость возведения зданий. При работе квалифицированной бригады она составляет до 4 метров в сутки, что составляет в среднем 1-1,5 этажей жилого дома. Подобные темпы присущи только панельному строительству, но при более низком качестве.
• Прочность и надежность. Конструкция выдерживает несколько тонн раствора.
• Возможность создания зданий с нестандартными и оригинальными формами с помощью использования криволинейных лекал.
• Снижение сметы строительства на 15-20% за счет сокращения его сроков и практически полного отсутствия расходных материалов.
• Применение присадок и пластификаторов. Добавки делают бетон пластичным, ускоряется время его застывания, нет необходимости использовать вибраторы.
• Длительный срок эксплуатации. Щиты из металла рассчитаны на 300 этажей, аналоги из ЛДСП на 100-150.

Есть у этой технологии недостатки:

• Довольно высокая стоимость оборудования и его аренды. Окупаемость наступает только при использовании на крупных объектах.
• Необходимость вести непрерывный процесс армирования, заливки раствора и передвижения щитов. Должна быть четкая организация на каждом участке деятельности.
• Сложность создания арматурного каркаса, так как штыри для соединения секций загрязняются бетоном.
• Отсутствие возможности изготовления больших проемов в стене.
• Необходимость приложения больших физических усилий, связанных с высоким темпом непрерывного строительства.

Принцип работы

Технические особенности скользящей опалубки позволяют осуществлять непрерывный процесс бетонирования. Выделяют несколько этапов работ для получения бесшовного монолита:

1. Сборка опалубочной конструкции. Внешние и внутренние щиты фиксируют к домкратной раме и домкратным стержням, сверху устанавливают домкрат.
2. Установка опалубочной системы. Опалубку устанавливают по расчетному периметру (окружности), прочно фиксируя щиты и оснастку в промежуточных стыках.

После закрепления конструкции выполняют укладку армированного бетона с обязательным вибрационным уплотнением и оставляют, пока первый уровень бетонной смеси наберет начальную прочность. По окончании схватывания опалубка постепенно вытягивается кверху, непрерывным или циклическим движением домкратов.

https://youtube.com/watch?v=-eeYgOaD6Y0

Скольжение опалубки

После первоначального твердения бетона начинают подъем опалубки, которая легко скользит по пластичной поверхности частично застывшей бетонной смеси. Перемещение опалубочной конструкции происходит с помощью работы домкрата, который тянет скользящую конструкцию вверх по домкратным стержням. Скорость перемещения составляет до 30 см/ч. Постепенный подъем щитов (одномоментно с палубой) обеспечивает непрерывный цикл бетонирования во время скольжения системы.

Преимущества и особенности сегментированного кабеля

К несомненным положительным качествам продукции данного типа следует отнести:

• Для организации прогрева бетона при помощи не требуется наличие дорогостоящего дополнительного оборудования (ПТ).
• В отличие от сушки электродами вероятность поражения электричеством минимальна.
• Легкий монтаж и несложный расчет длины сегмента.

Особенности:

ВЕТ кабель стоит существенно дороже, чем провод для прогрева бетона ПНСВ. Отечественный КДБС, например производимый компанией ЭТМ в Красноярске, несколько улучшает положение, но не намного. Именно поэтому данные кабели применяются при возведении небольших бетонных и ЖБТ конструкций.

В качестве заключения.

Мы описали только один способ обогрева бетона, на самом деле их значительно больше. Они будут рассмотрены в других публикациях.

В завершении считаем необходимым ответить на вопрос, неоднократно встречающийся в сети, почему нельзя для прогрева бетона использовать нихромовые провода. Во-первых, это удовольствие было бы очень дорогим, во-вторых, правилами техники безопасности запрещено. Именно поэтому не стоит калькулятор для расчета числа витков нихрома, чтобы сделать обогрев трубы или бетона.

Правильный выбор опалубки — залог прочного фундамента

Каждое здание имеет особенности конструкции, строительство ведется на участках с разными грунтами, поэтому для каждого сооружения используют определенный тип фундамента и опалубки под него.

Какая опалубка подойдет под разные виды фундаментов?

В зависимости от вида основания используют следующие приспособления для заливки бетона:

• Столбчатый. Используется при строительстве легких построек и на мерзлом грунте, при монтаже заборов. В таком случае опалубку устанавливают под каждый столб в круглых или прямоугольных ямах. Для ее сооружения используют деревянную доску толщиной 25 см, железобетонные или асбестовые трубы.
• Ленточный. Чаще всего, он бывает монолитным мелкозаглубленным, применяется при возведении дома, гаража, бани. Приспособление устанавливают по периметру и под всеми несущими стенами. Для этого применяют пенополистирольные или деревянные щиты.
• Свайный. Несъемный каркас из стали, пластика или асбеста погружают в подготовленное отверстие и бетонируют.

Опалубка для заливки круглого, ступенчатого и других нестандартных вариантов фундамента

При строительстве колонн используют разборно-переставное приспособление из щитов или коробов, которое демонтируется после набора бетоном прочности.

При возведении здания на неровном участке проектируют строительство ступенчатого основания. При этом монтаж опалубочной конструкции является достаточно трудоемким.

Монтаж ПНСВ

Приведем краткое руководство стандартной методики:

1. Выбираем диаметр провода согласно техкарте, как правило это 1,20-4,0 мм. Если планируется обогрев армированных конструкций, то рекомендуется остановиться на ПВХ изоляции, поскольку она более прочная. Для неармированных конструкций допускается применять провод с полипропиленовым покрытием.
2. Нарезка производится сегментами равной длины, после чего их сворачивают спиралью (Ø 30,0-45,0 мм).
3. Укладка спиральных ниток производится в арматурный каркас или их располагают в фанерном или деревянном каркасе (опалубке).
4. Характеристики ПНСВ не предполагают его работу в качестве обогревателя за пределами бетонной смеси. При таких условиях он сразу выходит из строя. Для исправления ситуации используется любой монтажный провод большего сечения, который подключают к выводам сегмента. Пример как подключить ПНСВ с помощью холодных концов
5. После того, как опалубку зальют бетонной смесью, дожидаются, пока она начнет схватываться, после чего производится включение трансформаторной подстанции. С ее помощью осуществляют установку необходимой температуры путем увеличения или уменьшения напряжения.

Обратим внимание, принцип и схема укладки ПНСП, ПНБС, ПТПЖ практически не отличается от ПНСВ. Использование сварочного аппарата в качестве ПТ

Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.

Такой способ подогрева вполне возможен, приведем пример как это можно реализовать такой метод. Допустим, нам необходимо залить плиту объемом 3,7 кубических метра, при температуре на улице – 10°С. Для этой цели потребуется сварочная установка на 200,0-250ампер, клещи для измерения тока, провод ПНСВ, холодные концы и тканевая изоляционная лента.

Нарезаем восемь сегментов по 18,0 метров, каждый такой может выдержать ток до 25,0 А. Мы оставим небольшой запас и возьмем для подключения к сварочному аппарату на 250,0 А восемь таких сегментов.

К каждому выходу отрезка подсоединяем на скрутке монтажный провод (подключаем холодные концы). Производим укладку ПНСВ, ее схема будет приведена ниже. Соединение холодных концов (плюс и минус отдельно) желательно делать при помощи клеммника, размещенном на текстолите или любом другом изоляционном материале.

Подключение ПНСВ к сварочному аппарату

Завершив заливку, подключаем прямой и обратный выход аппарата (полярность не имеет значения), предварительно выставив ток на минимум. Проводим измерение тока нагрузки на отрезках, он должен быть порядка 20,0 А. В процессе нагрева сила тока может немного «проседать», когда это происходит, увеличиваем ее на сварке.

Расчет прогрева бетона

Чтобы рассчитать длину провода ПНСВ для одной секции, а также требуемое количество таких секций для определенной бетонной конструкции, учитываются технические характеристики самого провода и рабочее напряжение понижающего трансформатора. Например, при напряжении на трансформаторе 220В длина одной секции провода ПНСВ сечением 1,2 мм будет равна 110 метров. При уменьшении напряжения происходит пропорциональное сокращение длины отрезка кабеля в секции.

Схема размещения электродов в бетоне

Чтобы начать расчет эмпирической зависимости среднего значения температуры бетона при остывании от площади поверхности, необходимо учитывать следующие факторы и расчеты:

1. Среднегодовой прогноз погоды на зимний период в регионе за несколько лет. Также берется в расчет прогнозируемое значение среднего температурного показателя воздуха за текущий зимний период.
2. Рассчитывается модуль рабочей прогреваемой поверхности, и, исходя из этих расчетов, определяется соответствующая термосная выдержка раствора.
3. По установленной формуле рассчитывается средняя температура конструкции за время ее охлаждения.
4. Требуется информация о температуре доставляемой готовой бетонной смеси и ее экзотермических характеристиках. Эти данные можно узнать у завода-изготовителя.
5. Согласно установленным формулам определяются тепловые потери при транспортировке смеси и ее разгрузке.
6. Также необходимо определить температуру раствора с начала его укладки с учетом отдачи тепла на прогрев опалубки и арматуры.
7. Опираясь на нормативные требования прочности бетона, рассчитывают время охлаждения раствора.

Такой способ расчетов работает при прогнозировании времени застывания бетона, учета тепловых потерь при заливке смеси, и излучения тепла с рабочей поверхности, но такие расчеты являются приблизительными.

Использование нагревающей опалубки

Преимущества этого метода:

• возможность быстрой замены электрических нагревателей, доступ к которым осуществляется с внешней стороны конструкции;
• универсальность опалубки, которая многократно может использоваться на различных объектах;
• повышенная эффективность, позволяющая выполнять строительные мероприятия при снижении температуры до минус 25 градусов Цельсия;
• увеличенный коэффициент полезного действия, благодаря которому снижаются энергозатраты, и повышается рентабельность;
• ускоренный монтаж опалубки, конструкция которой позволяет за ограниченное время соединить щиты и подключить электроэнергию.

Для обогрева бетона таким методом в опалубку монтируются нагревательные элементы, замена которых производится по мере необходимости

Несмотря на комплекс достоинства, имеется ряд недостатков:

• повышенная стоимость конструкции;
• проблематичность применения на сложных конфигурациях.

Метод греющей опалубки положительно зарекомендовал себя на крупных строительных объектах.

Зачем нужно прогревать

Прогрев бетона в зимнее время необходим, чтобы имеющаяся вода в растворе не превратилась в кристаллы льда. Иначе давление внутри пор цемента повысится, что приведет к разрушению материала, который уже затвердел. Он перестанет соответствовать требованиям высокой прочности.

Необходимость прогрева материала обусловлена и другими причинами, связанными с проходящими процессами в растворе:

• при замерзании вода увеличивается в объеме на 10-15%, что приводит к разрушению краев пор, и материал становится рыхлым;
• обледенение арматуры, вызванное воздействием низких температур, нарушает связь «металл — цемент», что ухудшает технические характеристики конструкции.

Чтобы предотвратить замерзание раствора, необходимо создать такую температуру, при которой бетон будет естественно затвердевать. Нежелательна и повышенная температура материала при прогреве, так как она приводит к ускоренному взаимодействию между бетоном и водой, а конкретнее к ее испарению.

Характеристики и условия аренды

Современные технологии возведения сооружений позволяют даже в зимний период времени работать, не снижая темпов. Хорошую помощь в решении этой проблемы оказывает трансформатор для термической обработки бетона. Прежде чем купить необходимое электрооборудование, предлагаем ознакомиться с принципом его действия и текущими ценами.

При соблюдении этих параметров бетон набирает окончательную прочность по истечении 28 дней.

Обогрев бетона ТМО — это технология, позволяющая производить укладку и литье товарного бетона в монолитном строительстве при отрицательных температурах без нарушения технологического процесса, обеспечивающего материалу нормальные условия созревания и твердения. Мы хотим рассказать о назначении и характеристиках оборудования для трансформаторного прогрева бетона. На фото показан трансформатор для обогрева бетона в работе. Инструкция по укладке требует соблюдения температурного режима.

Нарушение условий замедляет химические процессы в смеси, и, следовательно, приводит к удлинению срока его застывания и недостаточной прочности. Частично решить проблему холодного бетонирования помогает введение химических присадок отвердителей. Но максимальный эффект достигается благодаря пассивному утеплению и прогреванию растворной массы с помощью трансформаторной станции.

Ее применение способствует созданию благоприятных условий производства качественного марочного бетона.

Прогрев бетона сварочным трансформатором

Повышенный расход электроэнергии полностью компенсируется преобладанием положительных факторов:. Процесс поддержания температурного режима раствора основан на контактном методе электрической термообработки.

Производитель трансформатора КТПТО ТМО гарантирует качественную работу агрегата при средних умеренных погодных параметрах, в условиях без ударов, трясок, вибрации, а так же в избегании агрессивных сред по ГОСТ В стандартной комплектации, трансформатор КТПТО ТМО представляет собой защитный электрический ящик в брызгозащитном исполнении, с замком и уплотнителе на двери, смонтированные на металлических салазках для удобного перемещения и фиксации по месту работы трансформатора. Электрическая автоматика трансформатора имеет защиту от перегрузок в питающей сети и сети самого трансформатора. Штатная длина кабеля термодатчика ВК1 имеет длину 2,5м.

Перед началом заполнения опалубки бетоном на арматурном каркасе укладывают и закрепляют нагревательный кабель ПНСВ сечением 1,2 мм определенного уровня напряжения. Залитую массу уплотняют вибратором, накрывают листами рубероида и засыпают опилками для дополнительного утепления. Под воздействием термообработки раствор застывает во много раз быстрее, сохраняя технические параметры без изменений. Одна понижающая подстанция способна обеспечить качественный равномерный прогрев бетона объемом от 10 до м 3.

Трансформаторная станция представляет собой передвижной стальной шкаф с панелью управления и автоматической регулировкой.

Подогрев раствора проводом

На фото — пример укладки провода

Для реализации данного метода подогрева понадобится провод ПНСВ, цена которого невысока.

Данный провод состоит всего из двух конструктивных элементов:

1. Однопроволочная токопроводящая округлая жила из стали;
2. Изоляция, созданная из ПВХ или полиэтилена.

Данный метод основывается на передаче тепла бетонной массе от прогретого провода. Нагревание самих проводов реализуется при помощи трансформаторных подстанций с системой регулировки. Данная система позволяет в процессе работы с раствором регулировать температуру нагрева в зависимости от температуры окружающей среды.

Технология обогрева раствора проводом

Инструкция, оговаривающая как подключить прогрев бетона, предусматривает исполнение следующих этапов работ:

1. Провод укладывается в конструкцию, до ее заполнения раствором, таким образом, чтобы он не соприкасался с опалубкой. Концы провода должны выходить из бетонной поверхности для возможности подключения;
2. Методом пайки производится вывод концов нагревательных проводов;

1. Количество нагревательных проводов и длина каждого из них берется из произведенных расчетов и технологических карт;
2. Для обеспечения равномерной нагрузки проводится тестовая проверка нагревательной конструкции при помощи мегомметра;
3. Подача тока к проводам производится через понижающую трансформаторную подстанцию.

Расположение нагревательного провода

Для осуществления данного метода обязательно составление технологической карты индивидуальной для каждой конструкции.

Какую лучше использовать?

Съемная опалубка может использоваться при сооружении практически любых домов, когда удешевление себестоимости является решающим фактором. С ее помощью можно возвести основание ленточного, плитного и столбчатого типа разной высоты и любого размера.

Несъемная опалубка имеет более специфическое назначение. Теплая, пенополистирольная конструкция подходит для мелкозаглубленного фундамента в холодных регионах.

При строительстве тяжелых сооружений прочность основания заметно повышает металлическая, несъемная конструкция, особенно, когда армирующие элементы фундамента привариваются к опалубке.