Термоматы для прогрева бетона - виды и особенности использования

Критерии, определяющие эффективность применения термоматов

Какие факторы влияют на эффективность применения теплосберегающего мата?

Среди основных параметров по которым можно судить об эффективности изделия отметим следующее:

Интенсивность передачи тепла от греющей (рабочей) поверхности покрытия непосредственно к поверхности бетонного слоя;
Темпы прогрева инфракрасным излучением, проникающим на 25 см вглубь бетонной массы;
Степень равномерности распределения тепла в толще бетона в соотношении со степенью теплопроводности смеси.

Преимущества использования греющих покрытий

До недавних пор применение бетонной смеси и, как следствие, успех при проведении строительных работ во многом зависел от благоприятности факторов окружающей среды. Если что-то шло не так, требовалось алмазное бурение отверстий в бетоне, а затем демонтаж или ремонт сооружения.

С появлением специальных термопокрытий, эта зависимость снизилась и строить стало гораздо проще, независимо от времени года и погодных условий.

Подытоживая все вышесказанное, перечислим основные преимущества применения термомата:

сроки реализации строительных работ сокращаются в разы;
оптимизируется использование оборудования, опалубки и трудовых ресурсов;
исключается замерзание бетонной смеси на ранних стадиях высыхания в холодное время года;
исключается необходимость расходования средств на приобретение дорогостоящих бетонных добавок;
обеспечивается высокое качество конструкций и сооружений, возводимых с применением бетона.

Технические характеристики

В настоящее время теплосберегающие и обогревающие покрытия,предназначенные для работы с бетонными смесями, представлены широким ассортиментом зарубежной и отечественной продукции. Среди этого ассортимента можно подобрать варианты, оптимально соответствующие параметрам строительства и изначально определенному бюджету.

Несмотря на широкий ассортимент изделий, представленных на рынке, приведем общие технические параметры, которых будет вполне достаточно для комфортабельного и результативного применения при работе с популярными марками бетона:

Средняя площадь и типоразмеры термоматов устанавливаются непосредственно при заказе.
Рабочее питание составляет 220 В при потребляемой электрической мощности излучающего элемента 400-500 Вт на 1 квадратный метр.
Наличие интегрированного терморегулятора.
Средняя масса изделия 2-3 кг на 1м?.
Возможность эксплуатации при температуре окружающей среды в диапазоне от -40 до +40°С;
Возможность применения при относительной влажности воздуха до 100%.

Особенности эксплуатации

При использовании обогревающих покрытий своими руками необходимо руководствоваться инструкцией производителя или нижеприведёнными рекомендациями:

Укладка и подключение матов в целях обеспечения безопасности осуществляется только при полностью отключенной подаче электроэнергии.
Перед тем как подсоединить к сети и включить, изделие целесообразно аккуратно развернуть и уложить греющей стороной по прогреваемой поверхности и выдержать в таком положении около получаса. Это делается для того чтобы вследствие нагрева плохо распрямленного мата на участках перегибов не произошло деформации излучающего элемента.
Для большей эффективности нагрева, в зимнее время обогреваемую поверхность и термоматы целесообразно утеплить плитами минеральной ваты или другими теплоизоляционными материалами.
Перед тем как расстелить термопокрытие, целесообразно уложить плотную прозрачную полиэтиленовую плёнку, которая предотвратит интенсивное обезвоживание верхних слоев бетона.
Греющие маты к источнику питания подсоединяются посредством разъемов СИЗ. В ряде случаев допускается использование других методов подключения при условии их полной эксплуатационной безопасности.
Обогревающие покрытия соединяются с учетом максимально допустимой нагрузки на питающий кабель.

Важно: При просушке бетона нельзя располагать несколько изделий внахлест! В то же время расстояние между матами должно быть не больше 10 см

Стоимость и выбор ТЭМС

Сегодня новый термомат для прогрева бетона стандартного размера 1,2 х 3,2 м будет стоить порядка 9500 – 10500 рублей. Все зависит от того, приобретается ли прибор напрямую у поставщика или покупатель обращается к посредникам.

Если вам нужен тент конкретного размера, то его можно заказать, однако в этом случае его стоимость составит порядка 2400 рублей за 1 м2.

Если прибор нужен вам только для разового применения, то имеет смысла взять ТЭМС в аренду. В этом случае все удовольствие обойдется не более 250 рублей в сутки (за один мат).

Если говорить о лучших марках изделий, то стоит обратить внимание на несколько моделей

ТЭМ-450

Сегодня наибольшей популярностью у строителей пользуются термоматы ТЭМ. Это одни из самых качественных нагревателей, которые используются для обогрева бетона и грунта. В изделиях ТЭМ используется ИК-пленка высокой мощности и морозостойкости (минимальный порог эксплуатации -60 °C окружающей среды) марки Heat Plus APN410 на 450 Вт. Слой ПВХ отличается хорошей плотностью 650 гр/м2, что полностью отвечает требованиям ГОСТ 29151-91.

Прогрев бетона при помощи матов ТЭМ-450 осуществляется одновременно двумя способами:

контактным (бетон начинает нагреваться от соприкосновения с поверхностью мата);
при помощи ИК-лучей.

Стоит такой прибор 2500 рублей за 1 м2.

ФлексиХит

Изделия этой марки продаются как в виде стандартных матов, так и в рулонах. Такие ТЭМС могут быть разной мощности от 300 до 500 Вт/м2. При этом уровень влагозащиты оболочки изделий отвечает стандарту IPX7. Вес стандартного прямоугольного изделия размером 1,2 х 2,7 м составляет не более 2,5 кг/м2.

Хоть рабочая температура у таких матов и ниже (от -40 до +40 °C), чем у ТЭМ-450, специалисты отмечают высокую надежность и бесперебойность работы ФлексиХит.

Стоимость изделий составляет 2200 рублей за 1 м2.

Термоматы

Прогревочный провод или инфракрасная пленка могут послужить основой для создания специальных термоматов. Они довольно эффективны. Единственное условие – это плоская поверхность бетонного основания. Некоторые разновидности представленных обогревателей могут работать в качестве обмотки на колонны, вытянутые блоки, столбы и т. д.

В сам же раствор при использовании матовой технологии добавляется пластификатор, позволяющий ускорить процесс высыхания. При этом они же могут препятствовать образованию кристаллизации воды.

При использовании представленных технологий следует помнить, что существуют специальные документы, регламентирующие электропрогрев бетона в зимнее время

СНиП обращает внимание строительных организаций на необходимость постоянного отслеживания температурных показателей этого вещества

Цементная смесь не должна перегреваться свыше +50 ºС. Это так же неприемлемо для технологии его производства, как и большие морозы. При этом скорость остывания и нагрева не должна быть быстрее, чем 10 ºС в час. Чтобы избежать ошибок, расчет электропрогрева бетона выполняется в соответствии с действующими нормами и санитарными требованиями.

Инфракрасные маты могут заменить кабельные аналоги. Их допускается применять для обертывания фигурных колонн, прочих вытянутых объектов. Этот подход характеризуется небольшими энергозатратами. Бетонные конструкции под воздействием инфракрасных лучей начинают быстро терять влагу. Чтобы этого не происходило, нужно накрывать поверхности обычной полиэтиленовой пленкой.

ПРОГРЕВ БЕТОНА – ЭТО ВЫГОДНО?

Исходя из тех факторов, что для заливки бетона зимой, необходимо использование довольно дорогостоящих инструментов и материалов, многие делают вывод о том, что строить зимой не выгодно.

Это обуславливается также тем, что зимой короче световой день, а значит, для обеспечения полноценного трудового дня на объекте необходимо продумать систему освещения, наличие теплых помещений и проч. Однако не все так грустно, как кажется.

Зима – это время, когда сильно падает спрос на строительные материалы и услуги, но компании, предоставляющие их, продолжают существовать и работать. Более того, почти все предлагают сниженные цены на строительные материалы, услуги по их доставке и проч. Цены на аренду техники и различных устройств (опалубка и тд.) также становятся значительно ниже. Все эти смягчающие факторы в конечном счете приводят строителей к такому выводу, что стоимость летнего и зимнего строительства примерно одинакова.

Да, зимой строительство протекает медленнее; да, зимой нужно проводить больше подготовительных мероприятий для обеспечения качественного результата. Но строить зимой можно, и более того – при наличии трансформаторов для прогрева бетона, дизельных генераторов (если строительный объект большой и требуется прогревать большие объемы бетона), строительные компании могут сэкономить на материалах и услугах и, кроме того – соблюсти все сроки, не приостанавливая ход строительства. Ведь не секрет, что погодные условия в некоторых регионах нашей страны весьма непредсказуемы, и планируя приостановить работу в ноябре до марта из-за внезапного наступления зимы, мы рискуем отложить строительство на полгода и даже более. Для серьезных строительных компаний такое решение может стоить еще дороже. В заключении скажем, что способ прогрева греющим проводом не единственный, но один из самых надежных и окупаемых, так как все дорогостоящее оборудование имеет большой рабочий ресурс и прослужит еще много зим. Надеемся, что данная статья была познавательной и интересной, а полученные знания помогут Вам выбрать правильный способ прогрева бетона в зимнее время и все необходимое для этого оборудование.

Прогрева бетона термоматами ТМ-400 в зимнее время

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.

- 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.

Более подробно об эксплуатации термоматов ТМ-400 читайте в техническом описании и руководстве по эксплуатации термоэлектрического мата.

Особенности

Термоэлектрические маты ТЭМ-600 это самые качественный нагреватели для прогрева бетона и грунта, так как изготавливаются нашим предприятием согласно патента №129744 с использованием только качественной инфракрасной пленки Marpe Рower 305-300 (600 Вт/м.кв.) повышенной мощности и морозостойкого (- 60 °С) ПВХ плотностью не менее 650 гр/м2 (ГОСТ 29151-91) Южно-Корейского производства.

Термоматы ТЭМ-600 являются универсальными нагревателями, так как их конструкция и оптимальные мощностные характеристики позволяют их использование сначала для отогрева грунта, а затем для прогрева бетона.

Термоматы ТЭМ-600 стандартного размера (ширина 1,2 м, длина 3,2 м) состоят из трех независимых секций. Каждая секция имеет свой терморегулятор-ограничитель и поддерживает температуру нагрева в диапазоне + 60 … +70 °С.

Прогрев бетона и грунта термоматами ТЭМ-600 происходит контактным способом (передача тепла от нагретой поверхности термомата) и инфракрасными лучами излучаемыми карбоновой пленкой. Проникающая способность инфракрасных лучей проходить через неметаллические предметы позволяет прогревать бетонную конструкцию сразу на всю глубину с дополнительным каталитическим воздействием ИК лучей на структуру бетона.

Напряжение питания	220 В / 50 Гц
Потребляемая электрическая мощность	600 Вт/м2
Температура нагрева, не выше	+70 °С
Датчики для ограничения температуры	встроенные
Размеры стандартного термомата в рабочем состоянии	1,2 x 3,2 м
Размер в сложенном состоянии	1,2 x 1,1 м
Вес	9 кг
Условия эксплуатации: температура окружающей среды	— 40 °С … +40 °С
Относительная влажность	до 100 %

Внимание!

Главное условие правильной эксплуатации термоматов — это плотное прилегание рабочей поверхности термомата к обогреваемому объекту (бетону или грунту).

В транспортное положение термоматы можно сгибать только по специальным линиям.

Не допускается хождение по термоэлектрическим матам и бросание на термоматы тяжелых и острых предметов!

Гарантийный срок 1 год.

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.

Состав:

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.

Преимущества:

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

Изотермические тенты

Приборы изотермического типа – это простейшие многослойные изделия, которые изготавливаются из брезента, полиэстера или другого материала. Внешняя оболочка тента пропитывается влагозащитным средством, а внутри находится синтепоновая прослойка толщиной 1,5 см.

Изделия оснащены металлическими люверсами (металлическими колечками установленными в полотне), благодаря чему они легко фиксируются на бетонной поверхности.

Главные преимущества тентов:

малый вес (не более 1100 г/м2);
низкая стоимость (от 250 рублей за 1 м2);
большой выбор размеров;
дополнительная защита бетонного основания от дождя и ветра.

Однако, стоит учитывать, что такие синтепоновые изделия не могут увеличивать температуру, они лишь замедляют процесс остывания, то есть работают по аналогии с бытовым термосом.

Для более качественного и эффективного прогрева, рекомендуется использовать более функциональные изделия.

Прогрев ИФ излучением

Эта технология прогрева бетона основана на действии направленного инфракрасного излучения. То есть, подогреваемый материал обрабатывается именно в том месте, на которое направлены лучи. Оборудование устанавливается в месте, где будет осуществляться нагрев, опалубка при этом не мешает. Можно обогревать и саму поверхность бетона, а мощность излучения регулируется изменением расстояния между инфракрасной установкой и прогреваемым объектом. На практике инфракрасный прогрев бетона применяется на небольших объектах.

График воздействия инфракрасного излучения

Инфракрасный подогрев бетона – это высокоэффективная технология, оборудование просто в использовании, энергетические затраты небольшие. Также из достоинств следует отметить мобильность оборудования.

Недостатки – дороговизна оборудования, а также то, что одной установкой невозможно прогреть бетон зимой, если объект большой или объемный. То есть, может потребоваться несколько установок. Также при работе излучающего оборудования в осенний период влага слишком быстро испаряется, что отрицательно сказывается на качестве и надежности объекта. С этим явлением можно бороться, что вызывает дополнительные финансовые и временные затраты. Самый доступный и экономичный вариант — полиэтиленовая пленка.

Технологии активного прогрева бетона

Термообработка свежего бетона существенно сокращает сроки набора прочности. Скорость гидратации зерен цемента увеличивается с ростом температуры. Опытным путем установлено, что максимально быстрое взаимодействие происходит при 80°С. Но одновременно усиливается испарение воды, что неблагоприятно сказывается на качестве продукта. Поэтому поверхность необходимо защищать от потери влаги.

Метод термоса

Самый простой и бюджетный вариант прогрева монолитных конструкций заключается в создании теплозащитного барьера вокруг забетонированного участка. Свежий бетон разогревают до температуры 35-45°С, заливают в утепленную опалубку.

Тепло, выделяющееся при экзотермии цемента, разогревает монолит изнутри. Чем крупнее объект, тем больше энергии образуется при реакции. Для массивных конструкций, обладающих аккумулятивными свойствами, часто достаточно одной защиты от теплопотерь в окружающую среду.

Перспективен метод предварительного разогрева смеси до 80-90°С на стройплощадке с последующей укладкой в утепленную опалубку. Эффективность повышается при применении высокопрочных и быстротвердеющих марок вяжущего, химических добавок.

Выдержка способом термоса длится 5-7 суток. Для конструкций с большой площадью и высоким модулем поверхности требуются дополнительные источники разогрева.

Электропрогрев

При использовании этого метода электрическая энергия преобразуется в тепловую. Наиболее распространенные способы электропрогрева:

Электродами. При прохождении через тело бетона тока малой мощности возникает электрическое сопротивление, которое вызывает разогрев материала. Нашивные, стержневые, плавающие или струнные электроды устанавливают таким образом, чтобы температурное поле в конструкции было равномерным, и присоединяют к разным фазам. Недостаток такого способа — изменение сопротивления из-за преобразования жидкой фазы в твердую.
Инфракрасными устройствами. Промышленные излучатели помещают вблизи конструкций, направляя на поверхность объекта или опалубку. Температуру поддерживают регулятором мощности прибора, не допуская увеличения свыше 80-93°С . Таким способом прогревают бетон на глубину 50-70 см. Для обработки большей толщины применяют дополнительные технологии.
Термоактивная опалубка. Применяют щиты с греющим кабелем, с сетчатыми нагревателями, гибкие термоматы, конструкции из графитопластика. Устройства помещают с внутренней или внешней стороны палубы, подключают к источнику электроснабжения. Теплота распространяется от поверхности вглубь монолита. Температура 60-80°С, время выдержки 8-16 часов.
Греющие кабели. Для зимнего бетонирования используют провода ПНСВ, ВЕТ, КДБС. Тепло выделяется за счет высокого сопротивления токопроводящей жилы. Звенья из отрезков кабеля навивают на арматурный каркас согласно монтажной схемы. “Холодные” концы выводят за пределы конструкции, присоединяют к магистральной ветке через понижающий трансформатор. После окончания работ провода остаются в бетоне.

Реже применяют индукционный прогрев из-за сложности расчета требуемой мощности. Для бетонирования набольших объектов используют тепловые пушки, устанавливая их под тепляком.

Паропрогрев

Сущность метода состоит в пропускании водяного пара низкого давления сквозь паровую “рубашку” — оболочку из щитов, прикрепленную к опалубке. Нагревательные элементы устанавливают на расстоянии не более 150 мм от поверхности бетона. Стыки и щели тщательно заделывают.

Балки или колонны прогревают с помощью капиллярной опалубки с внутренними каналами или труб диаметром 13-38 мм, смонтированных вдоль осей конструкций. После пропаривания они остаются в бетоне.

Сегодня обработку паром применяют только там, где невозможно использовать электрообогрев. Режим подъема температуры, выдержки и охлаждения аналогичен. Время пропаривания составляет 24-28 часов.

Недостатки подогрева электродами

В нашем случае нужно говорить об использовании в качестве электродов арматуры катанки. Обычно ее подбирают диаметром 8-10 миллиметров, что вполне достаточно для эффективной работы. Казалось бы, какие тут могут быть недостатки, но они есть.

Во-первых, это довольно большие энергозатраты. Каждый электрод будет потреблять порядка 50 А. При этом необходимо использовать понижающие трансформаторы. К примеру, модель на 80 кВт потянет не так и много. Поэтому помимо электродов нужно покупать дополнительное оборудование, что довольно дорого.

Еще один существенный недостаток, из-за которого многие застройщики обходят данный метод стороной – высокая стоимость. Дело в том, что электроды из катанки являются одноразовыми. После их установки они навсегда остаются в теле конструкции, и извлечь их не представляется возможным. Но те, кто все же решил воспользоваться именно таким методом, остаются довольны. Прочность конструкции сохраняется в течение длительного времени, а эксплуатационные характеристики находятся на высоком уровне.

Недостатки подогрева электродами

В чем особенность подобной продукции

Состав:

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.

Виды и особенности использования термоматов для прогрева бетона

Критерии, определяющие эффективность применения термоматов