НЕРАЗРУШАЮЩИЙ ПРОГРЕВ БЕТОНА

Каждую неделю мы видим по телевидению тревожные репортажи об обрушениях зданий. В основном это бетонные и железобетонные конструкции, которые, должны с возрастом только набирать прочность, но нет — приходит беда. Вот, например, не прошло и трех лет, как обрушился дом в Караганде, обрушился еще недостроенный дом в Харькове, серия обрушений в России. Как непечально, но это становится частыми темами новостных лент.

По статистике до 50 процентов обрушений связано с нарушениями технологии строительства. Происходит это из-за использования дешевой, неквалифицированной рабочей силы. Но если работу, например, каменщика видно, можно вовремя заметить и исправить дефекты, то в области ведения бетонных работ, увы, не все так явно. Особенно в условиях России, где низкая интенсивность строительных работ в зимний период.

Видео обрушения зданий

Причины разрушения бетона

Специалисты понимают, какие проблемы вызывает вопрос правильного ухода за бетоном и в частности его прогрев. Очень сложно правильно рассчитать электродный или проводной прогрев. Еще сложнее выполнить его в реальности. Ошибок практически не избежать. Но даже если выполнить все по инструкции, то нужно понимать, что в самих этих способах изначально заложена проблема.

И эта проблема – невозможность равномерного прогрева бетона, ввиду наличия высокотемпературных носителей с маленькой площадью теплопередачи. Понятно, что для того, чтобы прогревочный провод, например ПНСВ, передал сколько-нибудь значимую мощность, он должен быть хорошо разогрет. Из-за этого происходит перегрев бетонной смеси возле провода и возникновение значительного градиента температуры и, как следствие, возникновение внутренних напряжений, приводящих к трещинам. Тоже самое происходит и при электродном прогреве из-за большой плотности токов вблизи электродов, особенно на ребрах.

В обоих этих случаях неравномерности прогрева не избежать даже при абсолютно точном выполнении расчета и его воплощении в конструкции. Это приводит к напряжениям в результате теплового расширения и контракции (контракция — уменьшение объема вещества в результате реакции). Посмотрите на рисунок 1. Здесь показана работа двух уравновешивающих сил, одна из которых приводит к расширению бетона, другая к его сжатию в результате контракции. Тепловое поле при проводном и электродном прогреве неравномерно, значит в разных местах бетонного «монолита» будет превалировать то тепловое расширение, то контракция. Например, вблизи провода бетонная смесь быстро нагрелась, расширилась и отодвинула основную массу бетона, а далее в результате реакции подстегнутой высокой температурой началась усадка, и эта часть бетона буквально оторвалась от основного массива. Это приводит к концентрическим микротрещинам вокруг провода, монолита уже нет.

Причины повсеместного прогрева бетона проводами и электродами

Но, если методы прогрева, которыми мы сейчас пользуемся, заведомо приводят к плохому качеству, то почему тогда мы их применяем? Видимо, дело в индустриализации и необходимости на определенном этапе развития строительной науки поиска более технологичных способов прогрева бетона. Такие способы были найдены. Об этом, как раз мы и говорим, что электродный и проводной прогрев бетона - это достаточно прогрессивные находки для своего времени; альтернативы им не было и технический уровень предлагаемых способов был достаточно высок. Но время идет, и на смену приходят более совершенные материалы и технологии, основанные на принципах и материалах, неизвестных ранее.

Альтернативный метод прогрева бетона от российских разработчиков

При бетонировании конструкций в зимних условиях и другое время года крайне важным является регулирование температурного режима твердения бетона. Регулирование температурного режима при проведении бетонных работ должно предусматривать следующее: если мы бетонируем массивную конструкцию, то выделяемое внутри конструкции тепло разогревает её до значительных температур, а периферия отстает, здесь идет потеря в окружающую среду. Чтобы выровнять температуру в массиве, предписывается так называемый периферийный обогрев. Видимо, это обстоятельство уже более десяти лет назад и натолкнуло специалистов НИИЖБ на идею использования поверхностного прогрева бетона так называемыми термоэлектрическими матами. «А греющие опалубки?»— спросите вы. Да, это тоже поверхностный прогрев. Но термоэлектрические маты — это прорыв. Их уникальность в простоте. Они непосредственно прогревают бетон контактным и лучевым способами. Применять их возможно для прогрева перекрытий, замоноличивания стыков, а при раннем распалубливании абсолютно на любых конструкциях. Прелесть термоэлектроматов в том, что не нужно думать о режиме прогрева. Все, что требуется, — это разместить термоэлектроматы поверх уложенной бетонной смеси и включить в сеть.

• Плавный подъем температуры бетона;
• изотермический процесс;
• плавное остывание бетона.

В каждый сегмент устройства встроены терморегуляторы, которые и ведут процесс, а значит тепловое поле будет абсолютно равномерным, ошибки персонала практически исключены. Кроме того, при случайном выходе какого-либо термоэлектромата из строя, его можно оперативно заменить, что не приведет к потере качества бетонируемой конструкции. Тогда как при проводном прогреве отказы, связанные с обрывом цепи, составляют 30%, а восстановить её целостность в уже уложенном бетоне невозможно.

При применении термоматов процесс «ухода» за бетоном становится настолько простым и эффективным, насколько это возможно в сегодняшнее время. Квалификация персонала не может повлиять на результат. Технический руководитель участка работ может оперативно контролировать температурный режим, потому что в термоэлектроматах последнего поколения появилась возможность следить за графиком температуры в контрольных точках через интернет: система с заданной периодичностью снимает показания температуры и передает их в сеть. Руководитель работ через компьютер или смартфон удаленно подключается к устройству и видит график прогрева.

Подробнее про >>> термоматы <<<

Видео приминения термоматов при производстве газоблоков

С момента разработки концепции и принципа поверхностного прогрева бетона НИИЖБ и до воплощения современных моделей термоэлектроматов российской компанией «ФлексиХИТ» прошло чуть более десяти лет. За это время проделана колоссальная работа, связанная с разработкой, лабораторными и производственными испытаниями и многолетними промышленными внедрениями. Но и сегодня работы не останавливаются.

Хотя термоэлектроматы отлично зарекомендовали себя, требуется продолжение работы в части развития научных основ поверхностного прогрева бетона и пропаганды этого способа «ухода» за бетоном. Ведь сегодня, по данным аналитического центра «Флексихит», всего 10 % технологов строительных организаций слышали о таких методах прогрева и менее одного процента уже использовали его в своей работе.