Какие трубы отопления можно заливать бетоном


Трубы отопления в полу под стяжку – от выбора материалов до монтажа

На чтение 10 мин. Обновлено

Часто понятие «отопление» ассоциируется с чугунными батареями, которые раньше стояли в каждой квартире. Такие радиаторы длительное время прогревались, но долго держали тепло в доме, и функционировали, в общем, то не плохо, единственный минус по большому счету это неказистый внешний вид.

С появлением новых материалов и технологий все изменилось. В наши дни достойной заменой старым отопительным радиаторам стала система теплого пола, для которой, магистраль обогрева монтируют в полу. На сегодняшний день такими конструкциями в полу оснащаются все новостройки.

Приняв решение уложить трубы отопления в полу под стяжку, необходимо определиться какой вид труб будет работать надежно длительный период. Это решение с первого взгляда кажется совсем несложным, но практика показывает, что оно зависит от многих факторов.

Предлагаем так же ознакомиться с статьей – как выбрать теплый пол под плитку, где мы подробно рассмотрим какие бывают виды теплых полов, их плюсы и минусы и как произвести монтаж.

Принцип функционирования “теплого пола”

Почему укладка труб отопления в стяжку называется правильным выбором? Ведь, есть выход легче – это замена батарей. Да, это выполнить проще, но не означает эффективнее, чем данная укладка, потому, что законы физики еще никто не отменял.

По принципу работы системы отопления абсолютно разные. Традиционные радиаторы отопления отдают тепло. Оно затем по стенам переходит в зону потолка. Получается, что сначала прогревается именно потолочная зона.

После воздух перемещается в нижнюю область, но сюда он попадает уже холодным. Таким образом получается следующая ситуация – в районе потолка теплее, а внизу температура намного ниже. Аналогично получается и с конвекционным принципом.

А укладка обогрева в пол все меняет. Максимальное тепло располагается внизу, а после, остывая, переходит в верхнюю часть. Такой принцип распределения тепла в значительной степени повышает комфорт жилья. Соответственно, такая система представляется наиболее эффективной.

Обогрев в полу: достоинства и недостатки

Прежде, чем спрятать трубы отопления в бетонной стяжке, необходимо детально изучить все плюсы и минусы, которые демонстрирует данная система подогрева. Их не стоит игнорировать, ведь это станет гарантией того, что финансы будут вложены разумно.

Рассмотрим преимущества, которым отличается система отопления в полу.

  1. Длительный период использования.
  2. Равномерный уровень прогрева.
  3. Систему в бетонной заливке в полу отличает более дешевое содержание, если сравнить с классическими вариантами.
  4. Простой уход.
  5. Нет влаги.
  6. Экономичное использование площади.
  7. Полная безопасность (монтаж системы в бетонной стяжке позволяет избежать детских травм и ожогов от горячих труб).
  8. В воздухе постоянно поддерживается нужная норма влажности.

Недостатков сети под стяжкой не много, но с ними нужно ознакомиться.

  1. Прежде всего, при укладке магистрали отопления под стяжкой снижается высота помещения.
  2. Ремонтные работы труб проводить не так легко, как в классических случаях, потому, что найти место протечки в спрятанной магистрали не просто.
  3. Провести монтаж в специфических местах не получиться. К таковым относят лестничный пролет и т. п.

ВАЖНО! Данные постройки в особняках выполняются без ограничений, а квартира потребует другого подхода. В многоквартирных домах нужно убедиться, что центральная сеть сможет справиться с большой гидравлической нагрузкой.

Недостатки необходимо тщательно изучить, и нужно быть готовым к тому, что рано или поздно отопления в стяжке может дать течь. Не стоит забывать, что течь на трубе в таких конструкциях выявить не просто.

И после определения места течи, ремонт провести будет нелегко. Поэтому, важно к работе подойти с полной ответственностью.

Какие виды материалов можно применять, а какие нет

До того, как делать стяжку, нужно выяснить трубы отопления из каких материалов будут самыми подходящими для установки в полу. Вариантов много – можно выбрать изделия из меди, можно остановиться на таком недорогом и практичном материале как пластик, который в случае грамотного монтажа, будет работать «на все сто».

Так же стоит обратить внимание на изделия из металлопластика. Что из этого лучше выбрать? Для того, что бы ответить на поставленный вопрос, рассмотрим трубы  из перечисленных материалов более детально.

Трубные изделия для прокладки в полу должны обладать следующими свойствами.

  1. Высоким показателем прочности.
  2. Устойчивостью к коррозийным образованиям.
  3. Непроницаемость для кислорода, который становится причиной коррозии стальных деталей сети обогрева.
  4. Хорошая теплоотдача.
  5. Небольшой коэффициент расширения.
  6. Экологическая безвредность.

Перечисленным требованиям для укладки в пол под стяжку полностью отвечает сортамент из следующих материалов – полиэтилен, полипропилен и металлопластик.

Полиэтиленовые трубы и другие виды труб, которые используют в стяжке, обладают плюсами и минусами, следовательно, до того, как спрятать их и делать стяжку, нужно каждый материал изучить досконально.

Полипропиленовые трубы для укладки в стяжке выгодно отличаются невысокой стоимостью. Но, данные изделия не нашли широкого применения. Причина заключается в том, что трубы из полипропилена, спрятанные  в стяжку, имеют ряд весомых минусов.

Так, полипропиленовый (пп) сортамент отличается восьми- диаметровым радиусом загиба. При прокладке полипропиленовой системы теплого пола это влияет на дистанцию между рядом идущими ветками магистрали.

Если диаметр полипропиленовой магистрали равняется 15 мм, то ветки отдалятся между собою на 120 см, что плохо скажется на прогревании комнаты. Так же монтировать полипропиленовый водяной теплый пол можно только при температуре не меньше пятнадцати градусов. Изделия из полипропилена стоят недорого и отличаются большим количеством положительных характеристик.

Полиэтиленовые трубопрокатные материалы для такой задачи подходят только поперечносшитые. Сшитый полипропилен прочный, надежный и устойчивый к влиянию высокой температуры. Но, в цементном полу эти трубы плохо держат форму. Поэтому, для фиксации таких труб нужно использовать большое количество крепежных деталей.

Специалисты хорошо отзываются о металлопластиковых изделиях. Металлопластиковая труба, применяемая в стяжке, служит довольно длительный срок.

Металлопластиковые изделия появились на рынке не так давно, однако быстро занял позиции лидера. Особая трехслойная конструкция этих трубопрокатных материалов позволяет служить до 30 лет.

К минусам, которые имеют металлопластиковые трубопроводы можно отнести относительную сложность монтажных работ в домашних условиях. Спрятать под стяжку пола металлопластиковые трубы отопления не трудно, если иметь определенный опыт такой работы.

Металлопластиковый трубопровод стыкуют посредством пресс – фитингов, поэтому, здесь важно знать чувство меры при зажиме. В домашних условиях для данного сортамента лазерную или ультразвуковую сварку не применяют.

Если плохо зажать стык , то следует ждать протечек. А, если «пережать», то фитинг выйдет из строя, и его придется заменить.

А вот трубопрокат из меди зачислили в ряд безупречных лидеров. Он намного превосходит аналоги из полиэтилена. Уступает меди так же сшитый полипропилен и металлопластик. В данном случае присутствует только огромный список положительных характеристик.

Смотреть видео


А недостаток у медных изделий один. Это слишком высокая стоимость, которая становиться причиной того, что использовать конструкцию из этого материала для укладки под стяжку могут себе позволить не все.

Говоря о системе “теплый пол”, нужно вспомнить такой материал, как металл. Металлические трубные изделия в стяжке специалисты называют неоправданно рискованной затеей. Вода в сети обогрева часто насыщена химическими веществами, и металл может просто не устоять перед этим агрессивным влиянием.

В  конечном итоге в металлической конструкции появляется коррозия, а значит и дальнейшая протечка. Так же губительно на металл влияет и жесткая вода.

Поэтому, пластиковые и медные изделия – это более практичное решение для укладки в пол. Поэтому металлические трубопрокатные материалы для данной работы не рекомендуют.

Подготовка помещения

До того, как заделать трубы обогрева в стяжке пола, необходимо вывести все точки подводки остальных коммуникаций, и поставить окна и двери. Из комнаты рекомендуют вынести предметы мебели, и демонтировать старую отопительную систему, если данная работа не проводиться в новостройках.

Неровности на поверхности допускают в радиусе одного сантиметра. Если их размеры превышают эти показатели, то основание для отопления следует заровнять.

Комнаты, размещенные над зонами холода, рекомендуют заделать теплоизоляционными панелями. Если их не отделять, то тепло будет уходить в другое помещение.

Финальный этап подготовительной работы – это уборка. Ее перед тем, как заделать конструкцию бетонной стяжкой нужно сделать обязательно. С такой задачей превосходно справляются промышленные пылесосы.

Укладка “теплого пола” в стяжку

Этот вариант используют в квартире и в частном доме. Его применяют даже для напольного покрытия из дерева, или под таким покрытием, как ламинат.

Заливку выполняют на черновой или деревянный пол. Действуют в этих ситуациях по одному и тому же принципу.

  1. Расстилают гидроизоляцию.
  2. Укладывают утепление.
  3. Прокладывают армированную сетку.
  4. Выполняется разводка и крепление трубопровода.
  5. Клеят демпферную ленту.
  6. Вся конструкция на полу заливается раствором.

Проводим гидроизоляцию

Она защищает от попадания влаги и чтобы предотвратить контакт влажного раствора с полом. После необходимо утеплить рабочую поверхность. Оптимальным вариантом для этой задачи является пенопласт. Так же высокие оценки от специалистов получил производный от пенопласта материал – пенофлекс.

На утепляющий материал накладывают сетку из стали. Она нужна для равномерного распределения нагрузки по застывшей заливке. Без такого усиления стяжка может потрескаться.

Трубную разводку в таких сетях выполняют двумя вариантами.

  • Улиткой.
  • Змейкой.

Первая схема это прокладка по кругу от стенок к центру комнаты. При таких действиях не используются крутые повороты циркуляционного направления.

Змейка направляется от любой стенки, и далее направляется к другой, расположенной с противоположной стороны. При такой конструкции на всех кусках направление передвижения жидкости меняют на 180 градусов. В быту чаще всего применяют первый вариант укладки.

Контур следует укрепить на поверхностной части. При этих действиях следует учесть, что он увеличивает размеры по протяженности. Следовательно, крепеж не может отличаться жесткостью, и трубопровод должен иметь возможности для скольжения. Для такой задачи эффективно используют клипсы из пластика, прикрепляемые к полу. Так же можно ставить простые хомуты.

Очень важно не забыть использовать демпферную ленту. Она представляет собою полоску из вспененного полимерного материала. Ее нужно проклеить по периметру помещения на стене. А нижний край ленты должен проводиться по полу. Эта мера поможет нивелировать увеличение заливки, и не позволит раствору прикипать к стенкам.

Многих интересует, на сколько сантиметров стяжка обязана покрывать трубную конструкцию. Мастера говорят, что она не может быть меньше трех сантиметров. Оптимальная ее величина – это 7 см.

Смотреть видео


Если сделать ее меньше рекомендуемой величины, то заливка просто треснет. Если использовать слишком большой слой, то не будет ожидаемой температуры. И такое отопление в полу не добавит комфорта.

При укладке труб отопления очень важно выдерживать одинаковый шаг между витками или зигзагами. Так, например, для комнаты на 20 кв. м, эта дистанция равняется двадцати сантиметрам. В комнате с большой площадью рекомендуют установить несколько спиралей или змеек для отопления.

Трубы для отопления в полу можно скрыть под влажную или сухую заливку. Первый способ является более распространенным. Потому, что при «сухой» заливке пустотами получается ниже уровень плотности, и из-за этого притормаживается отдача тепла.

Соорудить такую конструкцию отопления своими руками не сложно. Главное запастись терпением и некоторыми знаниями. Если к этому добавить еще немного старания, то отличный результат работы отопления в полу сможет радовать не одно десятилетие.

Смотреть видео

Анализ теплового растрескивания при охлаждении труб из массивного бетона с использованием кода потока частиц

Системы охлаждения труб являются одними из потенциально эффективных мер по контролю температуры массивного бетона. Однако, если не контролировать должным образом, в бетоне может произойти термическое растрескивание, особенно возле водопроводных труб, как это происходит во многих конструкциях из массивного бетона. В этой статье используется новый численный подход к моделированию термического растрескивания на основе кода потока частиц, чтобы пролить больше света на процесс распространения термических трещин и влияние термических трещин на тепловые поля.Приведены основные детали моделирования, включая процедуру получения термических и механических свойств частиц. Важно отметить, что граница теплового потока, основанная на аналитическом решении, предлагается и используется в коде потока частиц в двух измерениях для моделирования эффекта охлаждения трубы. Результаты моделирования хорошо согласуются с данными мониторинга температуры и наблюдениями на образцах с керном из реальной бетонной гравитационной плотины, что дает уверенность в правильности принятого моделирования.Результаты моделирования также четко демонстрируют, почему возникают термические трещины и как они распространяются, а также влияние таких трещин на тепловые поля.

1. Введение

Массивный бетон играет важную роль в современной гражданской и гидроэнергетике. Американский институт бетона (ACI) [1] требует принятия искусственных мер для решения проблем, вызванных объемной деформацией и теплом гидратации во время строительства из массивного бетона. Из-за большого объема массивного бетона в бетон часто встраивают водопроводные трубы, чтобы контролировать температуру бетона.Однако, если система охлаждения труб не контролируется должным образом, могут возникнуть серьезные проблемы, включая растрескивание бетона. Для усиления контроля над системой была проведена серия численных расчетов [2–4]. Большинство современных моделей тепловых полей массивного бетона основаны на методе конечных элементов [5, 6] и методе составных элементов [7]. В последние несколько лет метод трубных элементов теплоносителя был создан как лучший метод моделирования [8]. Этот метод может отражать влияние потока воды и температуры воды на тепловые поля, поэтому распределение вблизи водопроводных труб можно точно смоделировать.Кроме того, с быстрым развитием бетонной технологии, термическое растрескивание также стало широко обсуждаемой проблемой [9, 10]. В последнее время большинство исследований в этой области сосредоточено на изучении термического растрескивания, возникающего в раннем возрасте [11, 12]. Немногие исследователи обращают внимание на появление тепловых трещин возле водопроводных труб. Влияние термических трещин на тепловые поля также редко исследовалось.

Стремясь восполнить указанные выше пробелы в знаниях, в данной статье сообщается о результатах продолжающегося исследования термического растрескивания вблизи водопроводных труб и влияния термических трещин на тепловые поля.Хотя код потока частиц (PFC) широко используется для моделирования механического поведения горных пород и бетона [13–15], до сих пор существует несколько примеров, использующих его для решения тепловых проблем бетона. Код потока частиц в 2 измерениях (PFC2D) позволяет использовать частицы разных размеров для представления заполнителя и строительного раствора, а параллельные связи могут использоваться для имитации цементного теста. Однако перед использованием PFC2D для моделирования термического растрескивания, вызванного охлаждением трубы, необходимо решить две ключевые проблемы: (i) подтверждение микропараметров бетона, включая термические и механические параметры, и (ii) моделирование температурной истории охлаждаемой трубы. бетон.Граница теплового потока на основе аналитического решения была предложена для моделирования температурной истории. Окончательные результаты моделирования показали, что полученная граница теплового потока доступна.

2. Базовая формула
2.1. Теплопроводность

Перед тем, как использовать PFC для моделирования теплопроводности, для упрощения моделирования делаются следующие предположения [16]. Во-первых, бетон упрощается как сеть тепловых резервуаров и тепловых труб, а тепловой поток происходит через теплопроводность в активных трубах, которые соединяют резервуары.При этом не учитываются излучение тепловых резервуаров и тепловая конвекция тепловых труб. Предполагается, что тепловые свойства частиц не зависят от температуры, но учитывается тепловое сопротивление тепловых труб. Каждый шар на Рисунке 1 представляет собой резервуар тепла, а каждая красная линия символизирует тепловую трубу. По умолчанию труба активна, если две частицы в контакте перекрываются или присутствует связь.


.

Как планировать и управлять отверждением массивного бетона

Понимание проблем, связанных с массовым бетоном, может помочь подрядчикам избежать таких проблем, как несоблюдение требований, задержки строительства, поврежденный бетон и дорогостоящий ремонт. Спецификации для массового бетона ограничивают температуру свежего бетона и бетона на месте и обычно требуют от подрядчика плана терморегулирования для каждой укладки массового бетона. Следовательно, подрядчики должны знать о максимальных температурах бетона и перепадах температур, повышении температуры, мониторинге и контроле температуры, предварительном и последующем охлаждении массивного бетона и тепловом моделировании.

Определение массового бетона

Американский институт бетона (ACI) не предоставляет конкретных ограничений по размеру для определения массового бетона. ACI определяет массовый бетон как «любой объем бетона с размерами, достаточно большими, чтобы требовать принятия мер, чтобы справиться с выделением тепла в результате гидратации цемента и сопутствующим изменением объема для минимизации растрескивания. 1 Исторически сложилось так, что большие сооружения, где минимальный размер поперечного сечения равен или превышает три фута, обычно обозначаются как массивный бетон.Однако меньшие размеры могут также обозначаться как массовый бетон в зависимости от факторов, включая: тип и количество цемента, отношение объема бетона к поверхности, погодные условия, температуры укладки бетона, степень ограничения изменения объема и влияние термического растрескивания на функция, долговечность и внешний вид.

Внимательно изучите контрактную документацию, чтобы определить, какие конструктивные элементы спецификатор обозначил как массовый бетон. Специалист, а не подрядчик, несет ответственность за определение того, какой бетон в проекте является массовым.Для элементов, обозначенных в контрактных документах как массовый бетон, применяются дополнительные требования, указанные в ACI 301, Раздел 8 - Массовый бетон . 2 Если с документами неясно, то до начала работы запросите разъяснения.

Максимальная температура и разница температур

Чтобы избежать повреждения бетона, спецификации ограничивают максимальную внутреннюю температуру бетона и максимально допустимую разницу температур между центром и поверхностью массивного бетонного элемента.

ACI 301 утверждает:

1) Максимальная температура в бетоне после укладки не должна превышать 158 градусов по Фаренгейту

2) Максимальная разница температур между центром и поверхностью размещения не должна превышать 35 градусов по Фаренгейту.

Ограничение внутренней температуры бетона до 158 градусов по Фаренгейту предотвращает замедленное образование эттрингита (DEF). Эттрингит - это нормальный продукт гидратации цемента, который образуется в течение первых нескольких часов после замеса бетона.Высокие температуры в раннем возрасте (выше 158 градусов по Фаренгейту) могут препятствовать нормальному образованию эттрингита. Если DEF возникает в затвердевшем бетоне с внешним источником влаги, может произойти внутреннее расширение с последующим визуальным смещением и растрескиванием. DEF может также увеличить риск дополнительного разрушения из-за воздействия замораживания / оттаивания и коррозии арматуры. Ограничение внутренней температуры на самом раннем этапе эксплуатации бетона предотвратит DEF.

Указанная максимальная разница температур в 35 градусов по Фаренгейту между центром и поверхностью бетона сводит к минимуму возможность термического растрескивания.Разница температур - это разница между температурой, измеренной в центре или самой горячей части бетона и поверхности.

Температурный градиент между центральной частью и поверхностью создает растягивающие напряжения в бетоне. По существу, внутренняя часть расширяется относительно поверхности. Это дифференциальное расширение создает растягивающие напряжения. Когда растягивающие напряжения превышают предел прочности бетона, происходит растрескивание. Глубина и сила растрескивания зависят, прежде всего, от величины температурного градиента.

Максимальная разница температур в 35 градусов по Фаренгейту является исторической величиной и может быть консервативной для современных бетонов и конструкций. Разницы в 45 градусов по Фаренгейту или даже 55 градусов по Фаренгейту может быть достаточно, чтобы контролировать термическое растрескивание. Увеличение максимального перепада температур позволяет сэкономить время и деньги. Максимальная разница температур зависит от многих переменных, которые контролируют как термические напряжения, так и прочность бетона на растяжение. По этим причинам становится обычной практикой использовать сложное компьютерное тепловое моделирование для определения максимально допустимой разницы температур, чтобы термические напряжения не превышали предел прочности бетона на растяжение.

Повышение температуры и прогнозирование максимальных температур

Такие факторы, как тип и количество вяжущих материалов, укладка бетона и температура окружающей среды, размер и отношение объема к поверхности бетонного элемента, контролируют повышение температуры и максимальную температуру в массивном бетоне. В общем, только бетонные элементы, у которых минимальный размер поперечного сечения равен или превышает три фута, имеют проблемы с тепловыделением, потому что более мелкие элементы обычно рассеивают генерируемое тепло гидратации со скоростью, достаточной для ограничения температур до требуемых уровней.Более толстые элементы не рассеивают тепло гидратации с достаточно высокой скоростью, и поэтому температура в центре заливки может достигать уровней, превышающих указанные уровни.

Два метода, обычно используемых для прогнозирования максимальной температуры бетона, включают метод приблизительного «эквивалентного содержания цемента» и компьютерные или тепловые модели. С помощью приблизительного метода оцените максимальную температуру, добавив 16 градусов по Фаренгейту на каждые 100 фунтов цемента на кубический ярд к температуре укладки бетона.Для летучей золы и шлакового цемента типов F и C (замена 50 процентов) используйте 50 процентов, 80 процентов и 90 процентов эквивалентного цемента на кубический ярд, соответственно 3 По сути, этот метод предполагает, что эти материалы производят 50 процентов, 80 процентов и 90 процентов тепла по сравнению с цементом. [ Для примера см. Диаграмму. ]

Терморегулятор

Методы контроля температуры бетона и разницы температур включают:

Бетонная смесь - Ограничьте количество цемента до минимально возможного количества и замените цемент более медленно схватывающимися дополнительными вяжущими материалами (SCM), такими как зола-унос класса F и шлаковый цемент.Используйте цемент с умеренной или низкой теплотой гидратации. Не используйте цементы и химические ускорители типа III или HE (высокопрочные). Если возможно, используйте заполнители с низким тепловым расширением, такие как гранит, известняк или базальт. Замедление скорости тепловыделения также снижает скорость набора силы. Поэтому для приемки бетона предлагается 42- или 56-дневная прочность на сжатие вместо стандартной 28-дневной прочности.

Работа с поставщиком бетона для разработки экономичного и низкотемпературного бетона.Испытайте пробные смеси в лаборатории, чтобы определить свойства свежего и затвердевшего бетона. Выполните полевые испытания путем отливки блоков для представления массивных бетонных элементов и измерения внутренней и поверхностной температуры. Кроме того, используйте тестовые блоки для оценки предлагаемых методов укладки бетона и плана последующего охлаждения. Убедитесь, что измеренные температуры соответствуют указанным температурным пределам. Если нет, пересмотрите план терморегулирования.

Снижение температуры укладки бетона - ACI 301 не указывает максимальную температуру укладки бетона для массивного бетона, но в спецификациях обычно используется 50 градусов по Фаренгейту и 70 градусов по Фаренгейту.Как показано в примерах расчетов для оценки максимальной температуры бетона, максимальная температура бетона является функцией температуры укладки. Если бы в примере температура укладки составляла 50 градусов по Фаренгейту, то расчетная максимальная температура бетона составила бы 131 градус по Фаренгейту. Как правило, каждая степень предварительного охлаждения снижает максимальную температуру бетона примерно на один градус. Предварительное охлаждение или снижение температуры укладки бетона может снизить как температуру бетона, так и разницу температур.

Предварительное охлаждение - Средства для предварительного охлаждения бетона включают затенение и обрызгивание грубой заполнителя водой, использование охлажденной воды для смешивания, замену воды для смеси струженным или колотым льдом и впрыскивание жидкой азотной смеси или свежего бетона. Как правило, предварительное охлаждение заполнителей на 2 градуса по Фаренгейту охлаждает свежий бетон примерно на 1 градус по Фаренгейту. Прямое и испарительное охлаждение снижает температуру агрегата. Температуры в пределах 2 градусов по Фаренгейту от температуры влажного термометра могут быть достигнуты путем продувки воздуха через влажные крупные агрегаты.

Снижение температуры воды в смеси на 4 градуса по Фаренгейту охладит свежий бетон примерно на 1 градус по Фаренгейту с максимальным снижением температуры примерно на 10 градусов по Фаренгейту. Замена воды для замешивания стружкой или колотым льдом (примерно до 75 процентов) может снизить температуру свежего бетона примерно до 20 градусов по Фаренгейту. Конечно, количество предварительного охлаждения будет зависеть от количества воды в смеси, доступной для замены льда.

Если спецификации ограничивают температуру укладки бетона 50 градусами по Фаренгейту или более 20 градусов по Фаренгейту, требуется предварительное охлаждение бетона, рассмотрите возможность использования жидкого азота.При температуре впрыска -326 градусов по Фаренгейту достижимы температуры свежего бетона до 35 градусов по Фаренгейту.

Последующее охлаждение - Используйте изоляцию для контроля максимальной разницы температур между центром и поверхностью массивного бетона. Снижение скорости отвода тепла от поверхности снижает разницу температур и возможность термического растрескивания. Конечно, снижение скорости охлаждения бетона может вызвать задержки в строительстве.Влажное отверждение опасно, потому что термический удар от воздействия холодной воды на горячие поверхности может вызвать быстрое охлаждение поверхности и растрескивание.

Чтобы контролировать температуру бетона и разницу температур, рассмотрите возможность использования предварительно установленных охлаждающих труб. Охлаждающие трубы отводят тепло изнутри бетона и могут снизить как максимальную температуру бетона, так и разницу температур. Охлаждающие трубы также могут значительно сократить время охлаждения бетона и ускорить процесс строительства.

Тепловое моделирование

В рамках теплового плана рассмотрите возможность использования компьютерного теплового моделирования для оценки максимальной температуры бетона и разницы температур. Кроме того, с помощью моделирования можно оценить и оптимизировать размер заливки (размер подъема или блока), графики размещения (временные интервалы между размещениями) и план контроля температуры, чтобы минимизировать риск термического растрескивания. Компьютерное моделирование - это быстрый и эффективный способ оценить различные варианты контроля температуры и термического растрескивания.В большинстве случаев стоимость моделирования незначительна по сравнению с потенциальной экономией от оптимизации плана терморегулирования.


Ссылки

1. ACI 207.1R-05 (2012) Руководство по массовому бетону , Американский институт бетона, www.concrete.org

2. ACI 301-10 Спецификации для конструкционного бетона , Американский институт бетона, www.concrete.org

3. Гайда, Джон, Массовый бетон для зданий и мостов, Ассоциация портландцемента, 2007 г., www.цемент.org

Для доп. Информации:

ACI 207.1R-05 Руководство по массовому бетону

ACI 207.4R-05 (2012) Системы охлаждения и изоляции для массового бетона

ACI 207.2R-07 Отчет о влиянии теплового изменения и изменения объема на растрескивание массивного бетона

Ким Башам - президент компании KB Engineering LLC, предоставляющей инженерные и научные услуги бетонной промышленности.Бэшем также проводит семинары и тренинги, посвященные всем аспектам бетонных технологий, строительства и устранения неисправностей. С ним можно связаться по электронной почте [email protected]

Л. Дж. Мотт, ЧП, является президентом компании GES Tech Group, Inc., которая предоставляет общие услуги в области машиностроения, строительства, строительства и судебной экспертизы широкому кругу клиентов и отраслей. Мотт является экспертом в области предварительного моделирования методом конечных элементов, специализируясь на нелинейной статической и динамической механике и термодинамике переходных процессов.С ним можно связаться по электронной почте [email protected]

.

Плюсы и минусы получения паров

Что такое пароизоляция из бетона?

Пароизоляция из бетона - это любой материал, предотвращающий попадание влаги в бетонную плиту. Пароизоляция используется, потому что, пока свежий бетон заливается влажным, он не должен оставаться таким. Он должен высохнуть, а затем оставаться сухим , чтобы избежать проблем с полом.

Если у вас когда-либо была проблема с цокольным полом (или любым бетонным полом), вы знаете, какой ущерб может вызвать слишком много влаги.Влага проникает в бетон различными путями, в том числе через землю, через влажность воздуха и через негерметичный водопровод, проходящий через плиту. Конечно, есть еще и влага, которая была в исходной бетонной смеси.

Однако влага выходит из бетона только в одном направлении - через его поверхность. Если у вас бетонный пол, который постоянно контактирует с источником влаги, у вас будут проблемы. Вот почему необходима пароизоляция под бетоном.Пароизоляция - это способ предотвратить попадание влаги в бетон.

Примечание: пароизоляция - это не то же самое, что и подложка. Однако есть подложки, которые действуют как пароизоляция.

Пароизоляционная проницаемость выражается в проницаемости для пара.

Пароизоляция имеет разную степень проницаемости, выраженную в проницаемости. Чем выше число, тем более проницаемый материал. Непроницаемые пароизоляционные барьеры - это те, которые имеют рейтинг 0,1 перм или меньше, тогда как замедлители образования пара класса II - это те, которые имеют рейтинг больше 0.1 зав. И менее 1,0 зав.

Вы услышите, как люди используют термины «пароизоляция» и «замедлитель парообразования» как синонимы. Однако, строго говоря, это не одно и то же. Пароизоляция менее проницаема, чем пароизоляция. В этой статье мы будем использовать термин «пароизоляция».

Какая приемлемая степень пароизоляционной проницаемости?

Допустимая степень пароизоляции зависит от области применения. В то время как паропроницаемость менее 0.Рекомендуется 3 завивки, более высокая степень проницаемости обычно считается приемлемой для использования в жилых помещениях. Однако пароизоляция под плитой должна иметь меньшую степень проницаемости, чем настил (или напольное покрытие) над плитой. Если этого не произойдет, дисбаланс влажности может в конечном итоге привести к поломке пола. ASTM International дает конкретные рекомендации в ASTM E1745-17 и ASTM E1643 по использованию, установке и проверке пароизоляции, используемой под бетонными плитами.

Почему слишком много влаги в бетоне?

Одно слово: клеи.Слишком много влаги в бетоне является проблемой, потому что это может вызвать изменения pH, разрушающие клеи. Вот что происходит.

По мере того, как влага попадает на поверхность бетонной плиты, растворимые щелочи проникают внутрь и повышают pH ее поверхности выше, чем у клеев для полов. Это приводит к разрушению клея, и в конечном итоге происходит разрушение напольного покрытия, такое как вздутие, вздутие или коробление.

Нужна пароизоляция под бетонную плиту?

Одним словом, да.Вот почему.

Почти всегда под строительной площадкой есть вода. Возможно, он не находится у поверхности, но это не значит, что его там нет. Эта вода может двигаться вверх через почву и контактировать с нижней частью бетонного пола за счет капиллярного действия. Капиллярное действие можно остановить, установив так называемый разрыв капилляров - слой щебня, проходящий между земляным полотном и плитой.

Разрывы капилляров хорошо препятствуют попаданию воды в жидком состоянии на пластину.Однако они не могут предотвратить попадание воды в пар из на бетонную плиту. Поэтому под плитой должно быть что-то, что предотвращает попадание паровой влаги.

Вам также может понадобиться пароизоляция из соображений ответственности, потому что большинство производителей полов включают пароизоляцию или замедлители схватывания в свои инструкции по укладке.

Какой толщины должна быть пластиковая пароизоляция?

Согласно Руководству по конструкции бетонных перекрытий и перекрытий, опубликованному Американским институтом бетона, толщина пароизолятора не должна быть менее 10 мил.(Мил составляет одну тысячную дюйма.) Вам может потребоваться еще более толстый барьер, если вы покрываете материал под острыми углами.

Итог: пароизоляция должна быть достаточно прочной, чтобы ее нельзя было легко проколоть. Если они это сделают, влага попадет внутрь, а это то, чего вы пытаетесь избежать.

Что можно использовать для пароизоляции под бетон?

Большинство пароизоляционных материалов создаются с использованием полиэтиленовых или полиолефиновых листов, которые обладают достаточной прочностью ( не менее толщиной 10 мил), чтобы выдерживать тяжелые строительные работы, которые происходят на бетонных основаниях.

Где установить пароизоляцию?

Какой тип гидроизоляции следует использовать и где его следует устанавливать, является предметом споров. Некоторые думают, что пароизоляция может вызвать скручивание плит, и достаточно просто заливки бетона прямо на гранулированное основание (гравий, щебень и т. Д.). Другие считают пароизоляционные барьеры необходимыми и утверждают, что они предотвращают разрушение адгезива, замедляют рост плесени и грибка и даже предотвращают попадание определенных ядовитых газов в здание.

Однако текущая практика, рекомендованная Американским институтом бетона, заключается в нанесении непроницаемого пароизоляционного материала (или замедлителя схватывания) тяжелого класса с минимально возможной проницаемостью для нанесения поверх слоя гранулированного заполнителя (щебня, гравия и т. Д.). ). Затем поверх него заливается бетонная плита.

Примечание: Раньше для пароизоляции использовалось размещение «промокательного» слоя между пароизоляцией и бетонной плитой. В конечном итоге это вышло из употребления, потому что было трудно поддерживать слой "промокательной бумаги" сухим.

Как правило, вам следует использовать пароизоляцию с низкой проницаемостью, когда вам нужно защитить плиту, которая будет покрыта чувствительными к влаге материалами, такими как клеи и напольные покрытия.

Джейсон имеет более чем 20-летний опыт продаж и управления продажами в различных отраслях промышленности и успешно выпустил на рынок ряд продуктов, включая оригинальные испытания на влажность бетона Rapid RH®. В настоящее время он работает с Wagner Meters в качестве менеджера по продажам продукции Rapid RH®.

.

Когда заливать бетон слишком холодно?

Бетон - один из самых универсальных материалов, используемых в современном строительстве, и его также можно считать одним из самых важных. Он образует фундамент зданий, может использоваться для изготовления стен, тротуаров, патио, дорог и мостов, устойчив к повреждениям и постепенному разрушению, которые могут повлиять на камень, дерево и металл. Кроме того, поскольку бетон обычно наносится путем заливки, а не с использованием досок, листов или панелей, его можно использовать с формами и каркасами для быстрого формирования законченных конструкций при относительно низких затратах.

Когда заливать бетон слишком холодно?

Кредит изображения: Nopphinan / iStock / GettyImages

Однако бетон не идеален. Как и любой другой строительный материал, у него есть особенности и причуды, вокруг которых вы должны планировать. Свежий бетон не только невероятно тяжелый, но и уязвимый к экстремальным температурам. Хотя бетон можно заливать в любое время года и практически в любом месте, - это идеальный диапазон температур для заливки бетона, и если на улице слишком холодно или слишком жарко, вам нужно будет учитывать это при использовании материал.

Как работает бетон Работай?

Бетон - это материал, состоящий из двух основных компонентов: - заполнителя, - из песка и гравия и - пасты, - смеси чистой воды и цемента - мелкодисперсного порошка, состоящего из комбинации мелко измельченный и нагретый камень, минералы, зола и другие продукты. Когда паста и заполнитель смешиваются, образуется податливый, полужидкий материал, который можно наливать и придавать ему форму, но если оставить его в покое на некоторое время, он затвердевает в тяжелую, твердую, подобную камню массу.

Бетон приобретает свою прочность благодаря процессу, известному как гидратация, , который обычно называют «отверждением». Во время этого процесса соединения в цементе реагируют с водой, кристаллизуются и химически связывают отдельные частицы цемента, в результате чего образуется прочная плита.

Первоначальный процесс отверждения происходит в течение первых нескольких дней после заливки бетона, но процесс отверждения продолжается в той или иной форме в течение многих лет после этого. Вот почему говорят, что бетон со временем становится прочнее.Однако, поскольку в процессе отверждения участвует вода, высокие и низкие температуры представляют проблемы.

Заливка бетона Зима и лето

Первые три дня после заливки бетона считаются самыми важными. За это время полужидкий бетон затвердевает и подвергается большей части затвердевания, поскольку цемент связывается с водой. Поскольку присутствие воды очень важно для процесса отверждения, заливка бетона зимой и летом представляет проблемы.

В сезоны, когда температура может упасть на ниже 40 градусов по Фаренгейту, (4,4 градуса Цельсия), или выше 90 градусов по Фаренгейту (32 градуса Цельсия), соотношение воды, цемента и заполнителя может измениться, что изменит конечный результат. При высоких температурах вода может испаряться и приводить к деформации и более слабому конечному продукту, но при низких температурах замораживание воды в бетонной смеси может привести к дефектам, которые могут быть значительно более опасными.При этих температурах и ниже бетон нельзя заливать без подготовки и дополнительного оборудования.

Низкие температуры и Риски замораживания

Процесс затвердевания бетона включает химическую реакцию, на которую влияет тепло. В то время как избыточное тепло, выделяемое летом, может отрицательно повлиять на отверждение бетона, низкие температуры, наблюдаемые зимой, могут нанести значительно больший ущерб. При температуре ниже 40 градусов по Фаренгейту начальный процесс отверждения может занять от двух до 24 часов дольше, а при достаточно низкой температуре его можно полностью остановить.

В то же время бетон, заливаемый при отрицательных температурах, может образовывать трещины, поскольку вода в смеси замерзает и расширяется. Это может привести к отрыву верхнего слоя свежеуложенного бетона, как крышка, или к разрушению фундамента под весом здания в экстремальных ситуациях.

Бетон, уложенный на мерзлую землю, также может не затвердеть должным образом, что приведет к появлению невидимых дефектов и сделает конструкции более уязвимыми для смещения. По этим причинам заливка бетона зимой обычно выполняется профессионалами, которые знают, какие меры предосторожности нужно соблюдать.

Холодная погода Бетонные решения

Несмотря на проблемы, которые могут возникнуть во время процесса, заливка бетона в холодную погоду все же может дать твердый конечный продукт. Просто необходимы меры предосторожности. Сначала необходимо подготовить землю, куда будет заливаться бетон. Строители часто используют подогреваемые маты, чтобы нагреть землю до более стабильной температуры, а затем используют специальное бетонное одеяло (или в некоторых случаях солому), чтобы накрыть и сохранить смесь для отверждения в тепле в течение первых нескольких дней.

Химические ускорители, ускоряющие процесс отверждения, также могут быть добавлены в бетонную смесь перед заливкой, если ожидается, что в помещении будет очень холодно. Бетонные смеси с подогревом и цементные смеси, предназначенные для использования в холодных условиях, также существуют и используются в специализированных случаях. Они позволяют заливать бетон при температуре ниже 30 градусов по Фаренгейту.

.

Смотрите также