Chauffage du béton: pourquoi il est nécessaire et comment

Lors du bétonnage des fondations et de la coulée de structures monolithiques à basses températures (minimum inférieur à 0⁰C et moyenne quotidienne inférieure à 5⁰C) le chauffage du béton conformément au SNIP "Structures porteuses et enveloppantes" doit être effectué sans faute. Pour assurer l'échauffement peut être utilisé une variété de techniques, la plus populaire que nous décrivons dans notre article.

La nécessité de chauffer la solution

Processus se produisant dans le béton

Le processus de chauffage du béton pendant son durcissement est assez coûteux. Il faut beaucoup d’énergie pour maintenir la température pendant longtemps, mais c’est exactement le cas quand il ne faut pas économiser.

 Le besoin de chauffage est directement lié aux processus qui se produisent dans la solution:

• Pour que le béton gagne en résistance, une hydratation complète de tout le ciment est nécessaire. La vitesse de ce processus dépend directement de la température. Par conséquent, le durcissement cesse lorsque l'eau gèle.
• En outre, le volume de l’eau de congélation augmente d’environ 15%. Cela conduit à la destruction des bords des pores et le matériau se détache.
• Les soupapes de dégivrage ne sont pas moins dangereuses. Même un mince film de glace rompt la liaison dans le système métal-ciment et les caractéristiques mécaniques du béton se détériorent.

C’est pour cette raison que l’instruction recommande de ne jamais geler la solution. Et diverses techniques peuvent être utilisées à cet effet.

Techniques de combat au froid passives et superficielles

Les situations dans lesquelles un chauffage supplémentaire de la structure coulée peut être requis sont classiquement divisées en deux types: planifié et soudain. Et s’il existe de nombreuses méthodes pour résoudre les problèmes envisagés, il est nécessaire de prendre des mesures d’urgence en cas de gelées soudaines.

Que peut-on faire:

• Tout d'abord, si nous savons qu'un matériau peut être exposé au gel, il est intéressant de lui ajouter des additifs spéciaux au stade du mélange.. Ils saturent l'humidité de la solution avec des sels de calcium et de sodium (nitrites, bicarbonates) et l'eau ne gèle pas.

Faites attention! Une sursaturation de la solution en sels minéraux peut provoquer l’efflorescence des taches blanches à la surface. C'est pourquoi cette technique est rarement utilisée dans les cas où aucun masquage de béton n'est prévu.

• Deuxièmement, avec de petites gelées, il est tout à fait possible de réaliser une isolation thermique des coffrages de haute qualité.. Et si remplir le contour calorifuge fixe chauffé à 70-80⁰Avec la solution, et fermez la structure sur le dessus avec un film en feuille, fonctionnant comme un miroir thermique, il est tout à fait possible d'obtenir un résultat acceptable.
• Enfin, il existe une option lorsque vous devez augmenter rapidement la température. Dans ce cas, le chauffage infrarouge est appliqué à l'aide de pistolets à air chaud.. Bien sûr, ces installations consomment beaucoup d'énergie et ne sont efficaces que pour le traitement d'une couche peu épaisse, mais dans certains cas, elles ne peuvent tout simplement pas trouver une alternative valable.

Faites attention! Le principal inconvénient d'une telle technique est simplement une perte de chaleur gigantesque: nous chauffons principalement l'air et seule une petite partie de l'énergie est utilisée pour le béton.

Et pourtant, après avoir appris combien coûte la location d'un radiateur et combien d'énergie il faudra dépenser, les spécialistes se contentent généralement de techniques plus avancées. Nous les décrirons dans la section suivante.

Méthodes de chauffage interne

Chauffage par électrodes

En règle générale, pour les travaux qui seront effectués en hiver, la méthode de chauffage est pensée à l'avance. Et ici, des systèmes conducteurs ou à électrodes sont utilisés.

Chauffage par électrodes цементного раствора осуществляется таким способом:

• Au moment de l'installation du coffrage, des éléments conducteurs de courant - des électrodes sont placées dans la construction. Ils peuvent être placés à la fois dans le corps de la solution (tige, ficelle) et sur sa surface (bande, plaque).

• Dans la plupart des cas, les électrodes sont des fragments de renforcement auxquels est connecté le fil de contact. Parfois, l’instruction recommande d’utiliser des plaques spéciales réutilisables pour le préchauffage.
• Après avoir installé les électrodes, la solution est coulée dans le coffrage. Ensuite, un courant est appliqué aux fils de contact et un champ électromagnétique est formé dans l'épaisseur du béton humide.

Faites attention! Une fiche technique typique de connexion des électrodes de chauffage permet l’utilisation d’un transformateur abaisseur ou d’un poste de soudage. La tension optimale est de 60 à 127 volts.

• Une partie de l'énergie de ce champ est transférée au liquide dans la solution, ce qui chauffe et empêche le gel.

Il convient de noter que lorsque la solution sèche, l'efficacité du traitement diminue en raison de la détérioration de la conductivité. Dans ce cas, le chauffage s'accompagne généralement d'une augmentation progressive de la tension.

Afin de minimiser les pertes de chaleur, ils tentent généralement de fournir une isolation thermique de haute qualité à la structure, recouvrant sa surface d'une couche de sciure de bois ou de film d'aluminium. Si cela n'est pas possible, la durée du traitement doit être augmentée à 4-5 semaines.

Utilisation du câble

Une autre méthode consiste à utiliser des câbles caloporteurs qui sont posés dans le coffrage et lorsque le courant le traverse, la solution est chauffée:

• Pour le travail, nous utilisons des conducteurs PNSV en polyéthylène ou en polychlorure de vinyle. La deuxième option est préférable pour une utilisation dans des structures renforcées, car le PVC ne fond pas, ce qui signifie que le risque de court-circuitement du renforcement sera minime.

Faites attention! Le PVC à froid perd son élasticité. Par conséquent, lors de la pose du fil, veillez à ne pas endommager la couche isolante du coude.

• Généralement, le chauffage est effectué avec des fils PNSV de 1,2 ou 1,4 mm de diamètre. Le matériau est découpé en fragments standard (17 ou 28 m, selon la configuration) et tordu en une spirale d'environ 30 mm de diamètre pour une installation plus compacte.

• Ensuite, les spirales sont connectées en plusieurs «triangles» ou «étoiles» (les schémas sont montrés dans les figures), et sont assemblées dans plusieurs pneus communs.
• Étant donné que le câble PNSV sous tension souffle rapidement dans l'air en raison de la faible dissipation de chaleur, les circuits de chauffage à l'intérieur du coffrage sont connectés à la source de courant à l'aide de épais fils d'aluminium, appelés «extrémités froides».

• Les "extrémités froides" se connectent aux bornes du transformateur abaisseur. Pour le travail, il est préférable d'utiliser des systèmes tels que SPB-40, KTPTO 80 et leurs analogues, car ils permettent de régler l'activité de l'ensemble du système de chauffage.

Le processus de chauffage lui-même est divisé en plusieurs phases:

Pendant ce temps, le transformateur régule la force du courant qui passe aux conducteurs. Une fois le chauffage terminé, les conducteurs de contact sont démontés et le fil PNSV reste dans l'épaisseur du béton.

Câbles sans transformateur

Le principal inconvénient de la méthode ci-dessus est l'utilisation d'un transformateur. Même le prix de location de cet appareil sera substantiel, et il n’a pas de sens de le payer pour remplir un seul motif.

Dans ce cas, il est plus facile d’utiliser des câbles fonctionnant sur un réseau électrique de 220 volts:

• Les conducteurs de type КДБС (Russie) ou ВЕТ (Finlande) fournissent une puissance de chauffage d'environ 40 W par mètre de longueur. Ils peuvent être utilisés à des températures allant jusqu'à -30-40⁰C, et donc très efficace dans la construction privée, même dans les régions du nord.

• Étant donné que ces conducteurs sont connectés directement au réseau, ils ne doivent pas nécessairement être ajustés à la taille de la structure. Les fabricants produisent des sections de câble chauffant de différentes longueurs (de 3 à 150 m). Vous pouvez donc facilement composer le nombre de segments requis.

Faites attention! Le calcul de la puissance nécessaire au chauffage du béton doit être effectué sur la base d’une norme d’environ 0,5 - 1,5 kW / m³. Lors de la coulée, une pile de chape ou de chevauchement conventionnelle est d'environ 4 m par 1² étage.

• L'installation du système se fait facilement à la main. Les conducteurs sont disposés dans le coffrage, en les fixant à l'appareil avec des colliers en fil ou en plastique. Les couplages d'extrémité sont sortis et connectés au câble d'alimentation, qui est inclus dans le réseau.
• Après avoir versé la solution, nous réalisons un joint anti-vibration. S'assurer que les conducteurs ne sont pas déplacés.

• Ensuite, on laisse les constructions reposer pendant environ une heure et on allume les câbles pour le réchauffement, en maintenant la tension jusqu'à ce que le ciment acquière la résistance nécessaire.

Bien sûr, ces câbles sont plus chers que le fil PNS, mais leur utilisation est beaucoup plus simple. En raison de l'absence de transformateur, ce travail peut être effectué même par un non professionnel.

Conclusion

Le chauffage du béton avec des pistolets thermiques, des électrodes et des câbles à immersion vous permet d'élargir les paramètres climatiques des travaux de construction. Désormais, nous n’avons pas besoin de nous limiter à la saison chaude: bien sûr, le coût du chauffage sera important, mais nous garantissons la qualité du durcissement du béton, même en cas de gel dur.

Les technologies décrites plus en détail sont présentées dans la vidéo de cet article.