Бетонування - основний етап будівництва, який характеризується не тільки великим фізичним обсягом робіт, але і тривалістю, адже для повного затвердіння маси в опалубці природним шляхом потрібно 28 днів. Прогрів бетону в зимовий час є єдиним способом отримати фундамент, перекриття або опори заданої проектної міцності, однак цією операцією, при можливості, не варто нехтувати навіть влітку, оскільки вона дозволяє прискорити кристалізацію і затвердіння маси.

Навіщо гріти бетон
Штучний камінь, який прийнято називати бетоном, отримують змішуванням наповнювача з твердих гірських порід (щебеню) і сполучного - цементу, до складу якого входять алюмінієві і силікатні галун. При наявності води в них починається хімічна реакція гідратації - незворотний процес кристалізації. Він складається з трьох етапів:

1. Схоплювання. Відбувається протягом від шести до восьми годин. У масі бетонної суміші утворюються голкоподібні кристали з алюмінатів.
2. Отверждение. Триває від восьми годин до доби. В цей час алюмінатних кристалічна структура замінюється силікатної. А вода майже повністю поглинається, тому обсяг маси зменшується, відбувається її усадка.
3. Набір міцності, в природних умовах триває 28 днів. Він супроводжує ущільненням зерен і створенням мелкопористой структури.

Цікаво те, що перший етап реакції йде з виділенням тепла. Саме від цього ефекту залежить і швидкість затвердіння, і подальша міцність штучного каменю. Прогрів бетону дозволяє запустити і підтримувати реакцію гідратації в тому випадку, якщо температура заливається суміші і навколишнього повітря низькі. Будівельні норми вимагають робити це при температурі від п'яти градусів Цельсія і нижче. Однак принцип «чим більше, тим краще» не працює. При досягненні порогу в 30 0С хімічна реакція, навпаки, сповільнюється, оскільки вода починає інтенсивно випаровуватися.

У період, коли температура навколишнього повітря все ще позитивна, час прогріву залитої суміші можна обмежити вісьмома годинами - до моменту початку затвердіння. У сильні морози процес треба продовжити мінімум до доби, оскільки вода, яка не вступила в хімічну реакцію, може замерзнути і розірвати формується бетонний блок. На практиці обігрів ведуть від двох до чотирьох діб.

чим гріти
Способи прогріву бетону можна розділити на дві групи:
1. Зовнішніми джерелами тепла.
2. Внутрішніми.

нагрівання зовні
Тепловими гарматами - на рідкому вуглеводневому паливі або електричними. Дозволяє швидко підняти температуру навколишнього повітря, що володіє властивістю термічну інерцію. Спосіб частіше застосовується в закритих приміщеннях, а також при заливці майданчиків великої площі. Його недоліком є ​​необхідність створення тимчасових укриттів, які могли б утримувати тепле повітря. А також те, що його дія поверхневе, тому він найменш ефективний при заливці стрічкових фундаментів в грунті.
Інфрачервоними випромінювачами. Вони здатні прогріти всю залиту масу за рахунок ефекту інтерференції, коли джерелом несучих тепло хвиль стають все об'єкти всередині нё. Суцільних укриттів годі й зводити. Спосіб дуже ефективний у всіх випадках, але може виявитися надмірно дорогим, якщо обсяг бетонних робіт великий - така техніка недешева.

Електричними матами. Спосіб простий і доступний, але він завжди поверхневий, практично не зачіпає глибинних шарів, тому частіше застосовується при затвердінні, наприклад, бетонних стяжок на підлозі, товщина яких не перевищує 5 см. Велика ймовірність створення зон локального перегріву (більше 300 С), де штучний камінь буде неміцним.
Опалубкою з вмонтованими електричними нагрівачами. Спосіб використовується при масовому виробництві бетонних виробів одного типу. В іншому випадку витрати на створення виробничої оснастки не окупаються.

нагрівання зсередини
Використовується властивість електричного струму нагрівати провідники за рахунок їх внутрішнього опору. Через бетонну масу його можна пропустити трьома способами:
1. Індукційним.
2. По кабелю з високими резистивним властивостями.
3. За сітці арматури.

Для виникнення індукційного струму в арматурної сітці треба обмотати опалубку електричним дротом і створити магнітну котушку. Спосіб ефективний, але може застосовуватися лише щодо окремо розташованих елементів конструкції будівлі. Наприклад, колон. Крім того, ступінь нагріву визначається тільки досвідченим шляхом, а якщо обсяг робіт невеликий, то на експерименти може піти дуже багато часу і коштів.
Прогрів бетону проводом з високим внутрішнім опором може застосовуватися при всіх видах робіт - заливці стрічкових фундаментів, колон, формування плит і перекриттів. Зазвичай його укладають, спираючись на наявну сітку арматури, що в ряді випадків призводить до уповільнення темпів робіт. 

Він має позначення ПНСВ - провід нагрівальний, сталевий, в вінілової оболонці. Випускається різних перетинів, від чого залежить його питомий опір. Наприклад, у ПСНВ 1,2 це значення дорівнює 0,15 Ом / м, а у ПНСВ 2 - 0,05 Ом / м. Від кабелю, що використовується для пристрою електричної теплої підлоги, відрізняється відсутністю металевого екрана (обплетення), що грає роль захисного заземлюючого проводу, і додаткової діелектричної оболонки.

Сумарна сила струму в ньому повинна бути близько 15 А, інакше він не буде гріти. Тому теплової кабель підключається до мережі через силовий понижуючий трансформатор. Для порівняння: при напрузі 220 вольт довжина кабелю ПСНВ 1,2 повинна бути 97 метрів, а при 127 вольтах - 56 метрів. Занадто довгий поганий не тільки надмірними витратами і складністю поводження з ним, а й тим, що проміжки між витками доведеться робити занадто часто, що може привести до локального перегріву і зниження якості бетону.

Схема підключення резистивного кабелю для прогріву бетону до трифазної мережі може бути трьох типів:
1. Автономна лінія на кожну фазу.
2. Групування провідників по схемі «трикутник».
3. Групування провідників по схемі «зірка».

Кабель залишається в конструкції назавжди і не виконує ніяких функцій, тому прогрів бетону проводом ПНСВ призводить до подорожчання робіт.
Електродний прогрів бетону полягає в пропущенні електричного струму по арматурної сітці або металевим прутом, до яких підключаються мережеві дроти. Ці елементи мають мале електричний опір, тому система працює в режимі, близькому до короткого замикання.

Проблема вирішується двома способами:
1. Включенням в ланцюг додаткового опору. Наприклад, кількох ламп розжарювання, з'єднаних послідовно.
2. Використанням зварювального трансформатора, для якого коротке замикання є штатним випадком.
Технологія прогріву бетону електродами вимагає обов'язкового включення в живильну ланцюг приладів захисного відключення (УЗО), оскільки мале електричний опір вологого середовища породжує струм витоку і навколо конструкцій утворюється зона, потенційно небезпечна для людини або тварин. Це посилюється в тому випадку, якщо заземлювальний провідник відсутня зовсім - при заливці в грунті досить контакту з ним. Прогрів бетону зварювальним апаратом інверторного типу проводити не можна, оскільки він розрахований на короткочасні перевантаження.

Тепер ви знаєте, як прогріти бетон, для чого і в яких випадках це треба робити. При використанні теплового кабелю і електродної технології обов'язково дотримуйтесь правил електричної безпеки.