Внутренние электрические сети оборудование зданий
К внутренней сети относят электропроводку и монтажные установочные электрические устройства, находящиеся внутри здания. Грамотный расчет нагрузки — это основное условие для проектирования. При нарушении правил монтажа возникает аварийная ситуация, которая приводит к возникновению пожара.
Для чего необходимо составлять схемы электрической сети
Разводка электрики — сложное мероприятие, требующее профессиональных навыков. Поэтому операции выполняют квалифицированные специалисты. Для разводки составляют чертеж, содержащий все объекты, которые касаются электричества. К ключевым объектам относят:
- выключатели;
- розетки;
- осветительные приборы;
- электрические щетки с устройствами защитного отключения (УЗО).
Специалисты составляют схемы электрических сетей здания, учитывая пожелания заказчика и индивидуальные особенности планировки здания. Основная работа — разделение кабелей на отдельные, эффективно функционирующие линии. Задача состоит в правильном распределении нагрузок и организации системы управления и защиты электрической проводки.
Перед тем, как составить чертеж и план, изучают особенности и назначения каждого отдельного составляющего элемента. Автоматы, которые помогают предохранять сети от перегрузок, располагают в электрических щитках. От правильной установки напрямую зависит функционирование электрической сети и безопасность.
Провода, которые проводят ток к разным точкам, тщательно подбирают. Выбор сечения производят индивидуально. Для выключателей и розеток подбирают надежные контакты.
Зачем применять нормы
Для избегания опасностей при монтаже электрических сетей правильно рассчитывают площадь поперечного сечения провода, которая отвечает за сопротивление. Чем оно выше, тем сильнее кабель нагревается. Большую роль играет грамотный подбор:
- материала кабеля;
- соединения проводов;
- выбора места монтажа;
- изоляционного материала.
Важно правильно рассчитать нагрузку, подобрать защитные устройства и установить заземление.
Если не применять установленные законодательством нормы, то ошибки приведут к замыканию и возникновению пожара. При несоблюдении правил страховая компания не выплатит страховку при возникновении несчастного случая.
Проект электрической сети
Для жилых и производственных зданий составляют проект электрической сети, в которой содержится:
- схема разводки;
- перечень требуемых материалов.
На схеме прорисовывают места для подведения:
- кабелей питания;
- щитков;
- распределительных коробок;
- осветительных приборов;
- подрозетников;
- выключателей;
- розеток;
- иных материалов, предназначенных для потребителя энергии.
На стадии проектирования рассчитывают необходимую мощность сети, так как от планируемой нагрузки зависит выбор электрического оборудования всей системы.
При неверно произведенных вычислениях электрическая сеть будет нестабильно работать с проблемами и нарушениями. В проекте учитывают, что максимальная мощность, потребляемая определенной группой устройств, всегда меньше суммарной мощности номиналов принимающих приборов.
Связано это с тем, что техника не всегда работает на полную мощность, поэтому уровень наивысшей нагрузки редко совпадает со временем. Поэтому данный фактор обязательно учитывают в процессе организации системы электрической сети и выборе составляющих элементов.
Выбор кабеля и использование УЗО
Для безопасности электрических сетей в зданиях монтируют противопожарные устройства УЗО и выставляют на приборе определенные значения. В жилом доме для общих линий ток утечки устанавливают 100 мА. У отдельных линий минимальное значение — 10 мА. При повышении показателя устройство защитного отключения (УЗО) обесточивает здание.
Прокладку электропроводки осуществляют безопасными и разрешенными ГОСТом кабелями. Алюминиевый провод для внутренней электрической сети не применяют. Его используют для подведения электричества к дому. Наиболее предпочтительный вариант для внутренней проводки — медный кабель. К его преимуществам относят:
- высокую плотность тока;
- выносливость на излом и хорошую износостойкость;
- при окислении обладает небольшим сопротивлением;
- по сравнению с алюминием не сжимается, поэтому в соединениях не образуются зазоры.
К бюджетному варианту относят марку ВВГ. Также существуют другие типы, обладающие различными свойствами:
|
Марка кабеля |
Назначение |
|
Негорючий |
Сниженное выделение газа и дыма. |
|
ВВГнг с тремя жилами по 6 мм2. |
Для кабель-канала в жилых домах. |
|
ВВГнг (3х2,5) |
Для скрытой коробки по розеткам и распределительным коробкам. |
|
ВВГнг (3х1,5) |
Подводят к осветительным приборам и выключателям. |
|
ПВ1 |
Для электрощита. |
|
ПВС (3х2,5) |
Для электроприборов. |
Для внутренних стационарных проводок чаще всего применяют одножильный медный провод, так как он надежнее и прочнее многожильного аналога.
Выбор метода прокладки
На выбор способа прокладки электрической сети влияют:
- место;
- условия среды;
- размер здания;
- сечение провода;
- схема сети.
Влияние окружающей среды:
- разрушает изоляцию электрического оборудования;
- представляет опасность для обслуживающего персонала;
- провоцирует возникновение взрывов и возгораний.
Изоляцию провода, токоведущей части и конструкции разрушают влага, газы, едкие пары и повышенный температурный режим. Из-за этого может возникать короткое замыкание, а в воздухе — образовываться опасная примесь, приводящая к взрывам и возгораниям.
Место прокладки электрической линии влияет на метод монтажа, безопасность, удобство работ и эксплуатацию.
Способы прокладки кабелей
На метод прокладки провода влияет категория и материал здания, а также тип электрической проводки. Существует открытый, закрытый, подземный способ.
Открытый
Открытая электрическая проводка — простой метод прокладки провода. К преимуществам относят легкость ремонта кабеля при повреждении и простоту замены.
Этот метод применяют, когда отсутствуют другие возможности. В процессе работ используют:
- кабель-каналы (крепят на любой конструкции);
- коробы.
В производственных зданиях, на складах и в подсобных помещениях кабель-каналы заменяют гофротрубой, так как в этих помещениях не требуется эстетичность.
Открытая проводка разрешена в зданиях, построенных из горючего материала, относящегося к группе Г2 и Г3. Разрешается использовать кабель с медной жилой и защитной оболочкой из ПВХ.
Закрытый
В жилых зданиях обычно используют закрытую проводку, которая состоит из сети кабелей и проводов, замурованных в стены при помощи заранее подготовленных канавок. Для штробления подходят стены из негорючего или слабо горючего материала:
- бетона;
- кирпича;
- пеноблока;
- шлакобетона.
Делать отверстия для кабелей в потолках и полах без соответствующего разрешения и расчетов нельзя. Закрытый способ наиболее безопасный, так как провода полностью защищены от механических действий.
Скрытую электропроводку выполняют кабелями, оснащенными защитной оболочкой. Провод, прокладываемый в полу, защищают электротехнической гофрой. Для примера, у провода ВВГнг двойная изоляция, а у НЮМ — тройная. Их разрешается замуровывать в стену без использования гофры и трубы.
Существует перетягиваемая электропроводка. Это значит, что при аварийном повреждении кабеля ее можно заменить. Выполняют электропроводку в пластиковой или полиэтиленовой трубе. В гофре перетянуть проводку не получится.
Комбинированный
Комбинированный метод — это сочетание закрытой и открытой прокладки. Способ помогает упрощать монтаж электрической сети. По стандартам, коробы выбирают из пластика, так как материал отличается практичностью и надежностью. Внутри оставляют свободное пространство, которое дает возможность спрятать необходимые провода.
Чтобы предотвратить воспламенение стены из-за замыкания, используют изоляционный слой. Например, по стандарту толщину асбеста делают не менее 0,5 см.
Вертикальные стены
В панельных зданиях есть подготовленные штробы, которые делают на заводе, так как у бетона высокий показатель твердости. В деревянных стенах делать отверстия нельзя. Кроме того, скрытую проводку запрещается прокладывать в горючих материалах. В этом случае используют дополнительную защиту кабелей и проводов в виде материалов из пластика и гофротрубы.
Для горючих материалов рекомендовано использовать стальные трубы с заземлением. Проход в стене защищают куском трубы.
Правила прокладки проводов
Независимо от выбранного метода прокладки кабелей, соблюдают определенные правила и нормы:
- чтобы минимизировать возникновение проблем в процессе монтажа, провода выкладывают в строго вертикальном или горизонтальном положении;
- горизонтальные участки размещают с интервалом 150-200 мм от потолка;
- соприкасаться провода между собой не должны;
- вертикальный участок запрещается размещать рядом с углами, проемами дверей и окон (минимально допустимое значение — 100 мм);
- от газовых труб соблюдают дистанцию 40 см.
Правила монтажа электрических сетей описываются в ГОСТе Р 50571.5.52-2011.
Соблюдение стандартов
При монтаже электрических сетей соблюдают требования, изложенные в стандартах. К главным условиям относят:
- при монтаже внутренних электрических сетей ориентируются на требования Правил Устройств Электроустановок;
- расчеты соответствия сечения токопроводящего провода регламентируются ГОСТом;
- открытую прокладку кабеля без использования изоляции располагают на высоте менее двух метров для предотвращения ожогов;
- на чердачных помещениях используют провода в оболочке из несгораемых материалов.
Если в здании есть сырые и влажные места, то прокладку кабелей сводят к минимуму. Проход проводов между этажами осуществляют в трубах. При этом они не должны быть скручены. Для освещения применяют однополюсные выключатели.
Частая причина пожара — неправильное соединение проводов. Чтобы избежать проблем, стыки спаивают или сваривают.
Заказ услуги «под ключ»
Профессионалы знают специфику создания внутренней электрической сети, которая отличается в зависимости от особенности объекта. При заказе работ «под ключ» мастера:
- прокладывают кабельные линии и провода;
- устанавливают электрическое оборудование;
- подключают выключатели и розетки;
- производят монтаж осветительных приборов;
- устанавливают альтернативные системы электроснабжения;
- тестируют и заменяют электропроводку и вышедшие из строя элементы.
Специалисты в первую очередь проводят обследование объекта и разрабатывают техническое задание, основываясь на предпочтениях клиента. Затем:
- подготавливают проект внутренних электрических сетей;
- выбирают подходящее электрическое оборудование;
- производят монтаж электрической проводки и установочных изделий;
- осуществляют пуско-наладочные работы;
- подготавливают необходимую документацию;
- предоставляют гарантии на монтажные работы на несколько лет;
- получают разрешения на использование электрической сети объекта;
- осуществляют техническое обслуживание после завершения монтажа.
Специалисты планируют расходы и рассчитывают стоимость работ. Цена зависит от количества и сложности монтажных работ и типа применяемого электрооборудования.
Электрическая сеть общественного здания
В схеме электрической сети в общественном здании указывают:
- существенный удельный вес силовых электрических приемников;
- специфический режим работы;
- возможность встраивания трансформаторов в общественные здания;
- иные требования к освещению помещений.
При потреблении мощности свыше 400 кВт рекомендовано использовать встроенную подстанцию. К преимуществам относят:
- экономию цветных металлов;
- исключение прокладки внешней кабельной линии до 1 кВт;
- отсутствие необходимости в устройствах отдельных ВРУ в зданиях, так как их разрешается соединять с распределительными устройствами 0,4 кВт подстанции.
Подстанцию размешают на первом или техническом этаже или в подвале. Если в здании есть грузовой лифт, то разрешается устанавливать на среднем или верхнем этаже.
Групповой распределительный щит осветительной сети по стандартам требуется располагать на лестничной клетке или в коридоре. Отходящие линии бывают:
- однофазные;
- двухфазные;
- трехфазные.
Предпочтение чаще всего отдают трехфазной групповой линии, которая обеспечивает в 3 раза большую нагрузку и в 6 раз меньшую потерю напряжения (по сравнению с однофазной).
Расчет материалов
После подготовки схемы электрической сети производят расчет необходимых материалов. В первую очередь вычисляют метраж кабелей, поставляющих электрический ток и отвечающих за функционирование приборов в нормальном режиме.
При расчете длины проводов принимают во внимание факторы:
- число планируемых выключателей и розеток;
- количество осветительных приборов;
- место установки электрических счетчиков и трансформаторов.
Затем при помощи строительной рулетки измеряют расстояние от распределительной коробки до всех электрических точек. Полученные данные фиксируют в плане разводки электрической сети. Показатели складывают между собой. К общему количеству добавляют примерно 15% для запаса, так как в процессе монтажа может возникнуть непредвиденная ситуация.
В процессе работы электрической сети провода нагреваются. Поэтому запрещается располагать их в одном месте в большом количестве. Требуется соблюдать стандарты, прописанные нормативными документами, регламентирующими электрические сети. Часто при монтаже обустраивают параллельную проводку с поворотами и изгибами.
После расчета необходимого количества проводов вычисляют требуемое число иных материалов:
- выключателей;
- распределительных коробов;
- осветительных приборов;
- защитных трубок;
- креплений;
- клеммников;
- кабель-каналов.
Правильный расчет упрощает работу монтажа электрической сети в жилом и производственном здании.
Правила устройства внутренней электрической сети
Во время монтажа электрической сети соблюдают правила:
- Кабельный ввод в здание выполняют в трубах. Их располагают на глубине от 0,5 метра и не больше двух метров от поверхности земли. В трубу затягивают один силовой кабель.
- Через техническое подполье в секциях здания и подвал разрешается прокладывать силовой кабель и шинопровод с напряжением не более одного кВт.
- Трубу прокладывают с уклоном в сторону улицы. Конец трубы при прокладывании через стены тщательно заделывают, чтобы исключить возможность проникновения в помещение газа и влаги.
- Запрещается прокладывать транзитные электропроводки через складское и кладовое помещение.
Не рекомендуется размещение электрической проводки на пути эвакуации людей. Если это требование выполнить не получается, то электропроводку защищают оболочкой или кожухом, который препятствует появлению пожара и распространению огня. Проводку на маршруте эвакуации людей располагают на максимально небольшом участке. При этом провода не должны находиться в пределе досягаемости рук. Иначе их защищают от механического повреждения, которое возникает во время эвакуации.
Правила ввода электричества в здание
Чаще всего ввод электричества в здание осуществляют при помощи самонесущего провода СИП. Дополнительные столбы для поддержки кабеля не требуются, если опора ЛЭП располагается на расстоянии до 25 метров.
Провод протягивают до электрощита, в котором расположены УЗО, автоматы и подключены контуры заземления. Переход на кабель ВВГнг осуществляют в другом щитке с прибором учета.
При вводе соблюдают требования:
- Если длина провода больше 25 метров, то устанавливают дополнительную опору. Для этого на ближайшем столбе устанавливают щиток, а в землю заглубляют заземлительный контур. Провод между опорами натягивают на высоте не меньше двух метров над землей.
- Если кабели пересекают строительные конструкции, то их монтируют в защитные трубы.
- Минимально допустимое расстояние от земли до места подключения зданий — 2,75 метра.
- Если провод протягивают под землей, то предварительно его помещают в защитную оболочку. Затем помешают в канаву, глубина которой должна быть не меньше 0,7 метра.
Подземную прокладку ввода предусматривают в момент строительства здания и подготавливают проект энергоснабжения. Техническую документацию составляют по правилам. Поэтому разрабатывать чертежи должны специалисты с опытом работы в этой области.
Необходимо правильно определять марку кабеля и просчитывать сечение токопроводящих жил. Для подписания проекта энергоснабжения выполняют определенные технические условия, в том числе получают разрешение на проведение земляных работ, которые одобряют службы, отвечающие за:
- системы связи и электропередачи;
- здания и сооружения;
- газопровод;
- теплотрассы;
- зеленые насаждения;
- водопровод;
- дороги;
- канализационные трубы.
Если рядом с предполагаемым местом прокладки кабелей располагаются коммуникации, то обращаются в ответственные организации, чтобы согласовать расположение траншей, и для контроля над проводимыми работами.
Для подземной прокладки используют бронированные кабели. По всей длине запрещается укладывать их в металлические трубы, так как при наполнении грунтовыми водами в зимнее время года образующийся лед повредит провода.
Допуск в эксплуатацию электрической сети
Чтобы получить разрешение на использование внутренней электрической сети, необходимо предоставить в филиал «Электрических сетей» проектные документы для проверки на соответствие требованиям технических правовых актов. Сотрудник:
- проверит выполненный монтаж электроустановки на соответствие действующим правилам эксплуатации и проекту;
- проведет инструктаж по электробезопасности во время эксплуатации электрической сети;
- проверит, соответствуют ли результаты проведенного электрофизического измерения требованиям ТНПА.
После проверки сотрудник составит акт осмотра и выдаст заключение о возможности подачи напряжения на электроустановку или укажет выявленные нарушения, которые потребуется устранить.
При монтаже внутренней электрической сети важно правильно рассчитывать напряжение и выбирать соответствующий тип кабеля. Необходимо учитывать, будут ли на здании устанавливать источники питания для освещения рекламы, витрины, фасада, а также наружные и противопожарные устройства. Неправильно произведенный монтаж электрической сети нарушит работу системы и приведет к возникновению пожара.
Фундамент под прикрытием
ТЕХНОНИКОЛЬ выделила в отдельную линейку битумно-полимерные мембраны для гидроизоляции заглубленных конструкций.
Корпорация ТЕХНОНИКОЛЬ разрабатывает и внедряет оптимальные решения для всех видов строительных конструкций, требующих эффективной гидроизоляции. Поэтому для удобства проектных и строительных организаций компания выделила в линейке премиальных битумных мембран ТЕХНОЭЛАСТ «фундаментную» серию материалов с улучшенными характеристиками.
Это специализированные продукты на основе полимерно-модифицированного битума для надежной изоляции фундаментов, стилобатов, тоннелей, подземных парковок и иных заглубленных в грунт конструкций.
Новая «фундаментальная» линейка ТЕХНОЭЛАСТ с усиленными для своего функционала свойствами представлена четырьмя новыми марками премиальных мембран:
- ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ П
- ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ФИКС П
- ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ТЕРРА П
- ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ГИДРО П
Важно! За счет включения в рецептуру новых современных модификаторов были существенно улучшены важные потребительские свойства материалов: теплостойкость, адгезия к основанию, удобство наплавления на основание. Причем речь идет исключительно о российских модификаторах, разработанных с участием экспертов корпоративного научного центра битумных материалов и герметиков компании ТЕХНОНИКОЛЬ.
Каждая марка имеет свои специфики, позволяющие надежно работать как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях, на глубине до двадцати и более метров, под большой нагрузкой грунта, при высоком уровне влажности и в химически агрессивной среде.
Материалы могут укладываться на вертикальные, горизонтальные и наклонные заглубленные конструкции как методом наплавления, так и в виде свободной укладки с механической фиксацией на поверхности. Они могут применяться как в однослойных, так и в двухслойных решениях гидроизоляции.
Их свойства, сферы применения, метод укладки и комбинации материалов учитывают все существующие на российском рынке потребности и технологии гидроизоляции заглубленных конструкций.
Мембрана ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ П используется для устройства наплавляемой двухслойной гидроизоляции. Чаще всего мембрана применяется и для первого, и для второго слоев. Но возможны комбинации с мембранами ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ТЕРРА П или ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ГИДРО П. В любом случае оба слоя укладываются только наплавлением.
Обе стороны материала с битумно-полимерным вяжущим закрыты легкосгораемой полимерной пленкой. Может монтироваться на конструкциях глубиной более двадцати метров.
ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ТЕРРА П рассчитан на однослойную гидроизоляцию конструкций с глубиной залегания не более двадцати метров.
Материал предназначен для укладки с механической фиксацией к основанию, однако при необходимости может укладываться также методом наплавления. Внешняя сторона мембраны дополнительно защищена плотной минеральной посыпкой.
Возможна и двухслойная укладка. При этом второй слой материала ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ТЕРРА П укладывается только методом наплавления.
Наплавляемая мембрана ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ГИДРО П, с учетом ее усиленных характеристик, предназначена для устройства гидроизоляции в один слой методом наплавления на любых заглубленных конструкциях. На особо ответственных объектах материал укладывается в два и три слоя.
Битумно-полимерная мембрана ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ ФИКС П рассчитана на устройство первого слоя гидроизоляции методом механической фиксации в двухслойном решении. Благодаря методу укладки материала праймирования основания не требуется.
Вторым слоем монтируется ТЕХНОЭЛАСТ ФУНДАМЕНТ П методом сплошного наплавления.
Новая «фундаментная» линейка закрывает наиболее актуальные потребности современного рынка в сфере эффективной гидроизоляции подземных конструкций и повышает удобство при выборе материала по узкофункциональному признаку.
Добавки в бетон
Использование бетона в современных условиях немыслимо без применения дополнительных добавок. В промышленном строительстве уже не встретить бетонного раствора классического состава: цемент, щебень, песок и вода. Такая рецептура применима для частного строительства, неответственных конструкций и начинающими специалистами.
Для чего нужны добавки в бетон
Чтобы ответить на этот вопрос, надо знать свойства бетона. В первоначальном виде бетонная смесь состоит из четырех компонентов. Играя пропорциями водоцементного соотношения, регулируются показатели прочности и удобоукладываемости. Например, для того чтобы получить бетон популярной марки М300 или класса В22,5 необходимо задействовать в частях следующие материалы:
- Портландцемент марки М400 – 1часть.
- Щебень гранитный или гравийный- 3,3 части.
- Песок- 2 части.
- Вода- 0,57-0,6 части.
На выходе получается бетон с характеристиками:
- Прочность на сжатие- 29 Мпа или 270 кгс/см2.
- Подвижность или удобоукладываемость - П2. Измеряется по осадке конуса бетонной смеси относительно первоначальной формы, и составляет 7-9 см.
- Морозостойкость- F150.
- Водопроницаемость- W5.
- Плотность 2400 кг/м3.
О чем говорят эти цифры на практике. В практическом применении приготовленная смесь ведет себя следующим образом. Подвижности смеси на уровне П2 недостаточно, чтобы раствор гарантированно заполнил полости сложной опалубочной конфигурации объекта. Возникает угроза образования многочисленных пор и пустот. От этого лабораторный показатель прочности будет не 29 Мпа, а значительно ниже. Данный факт влияет на надежность бетонной конструкции и возможность выполнения возложенных на нее функций. Такой бетон сложно ровнять на площадке и формировать монолит. Необходимо придать смеси текучесть, пластичность, подвижность. Это можно сделать тремя способами:
- Внести большее количество воды. Избыток влаги неминуемо приведет к потере прочности, образованию трещин, повышению истираемости.
- Увеличить показатель тиксотропности. Тиксотропность- способность жидкости разжижаться при определенном виде механического воздействия. То есть использование бетонного вибратора решит вопрос текучести смеси. Но использование технологического оборудования влияет на удорожание работ с бетонной смесью и далеко не всегда оправданно и возможно использование виброинструмента.
- Добавить к бетонному раствору вещества, которые уменьшают сцепление частиц смеси между собой, тем самым увеличивая их подвижность. Так возникли пластификаторы.
Экспериментально установлено, что прочность близкую к 100% бетон набирает через 28 дней. Строительные нормы допускают предварительное нагружение бетона и его распалубку при 70-80% прочности. Этот показатель достигается за 5-7 дней. В существующих бизнес-моделях производства и строительства такой простой считается недопустимым. С другой стороны, в массивных и объемных конструкциях важно, чтобы процесс гидратации проходил плавно. В этом случае процесс кристаллизации раствора нужно замедлять. Для регулирования скорости кристаллохимического отверждения разработаны добавки ускорители и замедлители схватывания.
В классической по составу бетонной смеси возможна реакция гидратации только при положительных температурах. При температуре раствора +50С скорость реакции серьезно снижается, при 00С, когда вода кристаллизуется, прекращается вовсе. Фактор чрезвычайно важен тем, что непрогидратированная смесь никогда не наберет проектную прочность. Этот вопрос решают подогревом смеси или введением добавок, препятствующих замерзанию влаги.
В приведенном примере водопроницаемость бетона составляет W 5. Это значит, что при избыточном давлении воды в 5 кгс/см2 она не просочится сквозь стенку толщиной в 10 см. Изделия из бетона эксплуатируются в различных условиях, в том числе при долговременном воздействии влаги: фундаменты с высоким расположением горизонта грунтовых вод, опоры мостов, пирсы, причалы, судовые верфи. В этих случаях важно снизить проникновение воды в толщу бетона во избежание вымывания частиц вяжущего компонента, агрессивного химического воздействия и уменьшения прочности бетонной конструкции. Для улучшения показателя водонепроницаемости вводят водоотталкивающие компоненты.
Одним словом, добавки необходимы для улучшения технико-физических свойств цементных смесей и управления свойствами бетонов.
Какие бывают виды добавок
Для формирования проектных свойств в бетонные составы вносятся добавки:
- Пластификаторы
- Модификаторы
- Антиморозные добавки
- Водоотталкивающие
- Антикоррозийные
- Воздухововлекающие
- Для самоуплотнения
- Регуляторы набора прочности
- Для реставрационных работ
- Комплексные.
Пластификаторы
Наиболее популярный вид добавок. При использовании пластификаторов возможно увеличение подвижности бетонной смеси с П1 до П5. Использование пластификаторов делает бетонный раствор удобоукладываемым, прочным и долговечным. Пластификаторы обладают водоредуцирующими свойствами. То есть способны снижать расход воды без потери прочности цементного камня. Пластифицирующие добавки способны продлить жизнь раствору, препятствуют расслоению, позволяют задействовать на стройплощадке насосы. Привлечение техники ускоряет процесс закладки бетона в конструкцию и увеличивает производительность труда. Таким образом пластификаторы обладают рядом преимуществ:
- Повышают пластичность готового раствора.
- Экономят расход смеси
- Повышают трещиностойкость бетона.
- Увеличивают прочностные характеристики произведенного бетона до 30%.
- Пластифицированные бетонные растворы не требуют уплотнения.
- Возрастает морозостойкость бетона за счет снижения количества влаги при производстве.
- Растворы с пластификаторами обладают хорошей адгезией с разными поверхностями.
Пластификаторы выпускаются в виде жидкостей и порошковых смесей.
Антиморозные добавки
Не стоит полагать, что применяя антиморозные добавки, не нужно думать о температурных условиях, в которых происходит твердение бетонной смеси. Важно знать, что антиморозные добавки предназначены, в первую очередь, для того чтобы обеспечить доставку смеси в удобоукладываемом состоянии и не допустить кристаллизации влаги при укладке раствора. На площадке должны быть обеспечены меры по прогреву бетона и влажностный режим.
Противоморозные свойства добавки сводятся к одному принципу- понижению температуры замерзания воды в бетонной смеси. Это достигается за счет введения в бетонный раствор солей тех. квалификации: хлорида натрия, хлорида кальция, кальцинированной соды, поташа(карбоната калия), натриевой и кальциевой селитры, формиат натрия (натриевая соль муравьиной кислоты).
Применение исключительно противоморозных добавок сопряжено с рядом существенных минусов:
- Быстрое твердение бетона
- Используемые соли химически активны, способны вступать в реакцию с продуктами бетонной смеси, с последующим выделением вредных веществ, например, окислов азота или аммиака.
- Использование не по рецептуре приводит к коррозии арматуры и щелочной коррозии бетона.
- Снижается прочность бетона.
Чтобы нивелировать отрицательные проявления антиморозных наполнителей, рекомендуется использовать их только вкупе с пластифицирующими и воздухововлекающими компонентами, регуляторами твердения. Это позволяет снизить концентрацию противоморозных веществ.
О полной безопасности и экологичности антиморозных компонентов не может идти речи, пока в их составе есть хлор и опасные соединения азота. Поэтому лучшим способом повысит безопасность бетонной конструкции остается планирование работ в теплое время года.
Водоотталкивающие добавки
Наличие влаги в готовой бетонной конструкции может существенно влиять на ее свойства в худшую сторону. Если бетон способен впитывать, пропускать влагу, то непременно снижается прочность, долговечность и морозостойкость конструкции. Бетон способен накапливать влагу благодаря наличию в структуре пор и капилляров; присутствию внутренних напряжений и деформаций, которые ведут к образованию микро-и макротрещин. Водопроницаемость бетона обозначается буквенным индексом W. Нормируется от W2 до W20. Бетон с водопроницаемостью W4 используется в тех ситуациях, когда показатель гидрофобности (водоотталкивания) не имеет значения. W6- бетон с таким показателем наиболее часто используется в строительных работах. W8- бетон с таким показателем пропускает мало влаги и применяется для возведения фундаментов на сухих основаниях. Бетон с показателем гидрофобности выше W8 применяется для возведения гидротехнических сооружений.
Водоотталкивающие добавки в бетонную смесь работают по одному принципу: уплотняют бетонный монолит, уменьшают вероятность появления пор и капилляров. Такого эффекта удается добиться в результате химических реакций между водой цементом и наполнителем. В результате образуются нерастворимые соединения, заполняющие микропустоты. Водонепроницаемость бетона повышают нитраты, сульфаты, хлориды железа, сульфаты алюминия, добавки на основе битумных эмульсий.
Защитить бетон от проникновения влаги можно используя проникающие составы, нанося их на застывшую конструкцию. В этом случае гидрофобизатор проникает вглубь материала на 5-15 см., реагирует, образует полимерные соединения, надежно закупоривает капилляры и поры. Такой метод применяется не только для вновь возведенных строительных конструкций, но и для подверженных растрескиванию изделий.
Антикоррозийные добавки
Служат для снижения щелочной коррозии бетона. Антикоррозийный класс добавок призван связать свободные гидроксильные группы. За счет этого происходит уплотнение бетона, повышается его гидрофобность и долговечность.
Воздухововлекающие добавки
Воздухововлекающие добавки используются для увеличения морозостойкости бетона. Пузырьки воздуха в монолите образуют микропустоты. При отрицательных температурах свободная вода застывает, расширяясь и при этом разрывает бетонный камень. В случае наличия мелких пустот, вода заполняет микро- пространство, не нанося вреда монолиту. Воздухововлекающие добавки способствуют снижению плотности бетона, и следственно, прочности. Поэтому вносить воздухововлекающий наполнитель следует с осторожностью и строго следуя указаниям производителя. Воздухововлекающие компоненты применяются также для намеренного снижения удельной массы бетонной смеси; улучшения тепло-и звукоизоляции; снижения расслаиваемости раствора, увеличению трещиностойкости, предотвращению высолов. На практике оправдано применение воздухововлекающих добавок с пластификаторами бетона.
Добавки для самоуплотнения
Необходимы там, где невозможно провести механическое уплотнение смеси, в частности в часто армированных конструкциях. Применение самоуплотняющих наполнителей гарантирует заполнение опалубочного пространства без потери прочностных характеристик. Отличительной чертой самоуплотняющихся бетонных растворов является отсутствие расслаиваемости при высокой подвижности смеси. Такие свойства обеспечивает значительная вязкость раствора. Добиться этого удается внесением в рецептуру состава добавок на основе:
- Целлюлозы
- Гидролизованного крахмала
- Полиэтиленгликоля
- Полимеров.
Самоуплотненные бетоны характеризуются:
- Низким водоцементным соотношением
- Существенными водоотталкивающими свойствами
- Высокой подвижностью- П5
- Малой пористостью. Содержание пузырьков воздуха не более 5%
- Значительной прочностью на сжатие, до 100 Мпа
Регуляторы набора прочности
В строительной практике существуют ситуации, когда необходимо ускорить или замедлить схватывание бетонного раствора.
Замедлители гидратации требуются:
- В жаркую погоду. При повышенной температуре и пониженной влажности из бетонного раствора происходит активное испарение влаги, что приводит к преждевременному схватыванию.
- При заливке больших по площади объектов. При неравномерном схватывании существует угроза образования холодных швов. Это ухудшает свойства монолитной конструкции
- При возведении ответственных массивных и гидротехнических сооружений, чтобы избежать появление трещин, вызванных нелинейным твердением бетона.
Замедлить схватывание и увеличить трещиностойкость бетонного раствора способны пластификаторы. Добиться этого можно, увеличив количество вещества, вносимого в раствор. Но в данном случае возникает угроза коррозии арматуры. Поэтому с задачей замедления твердения лучше справляются следующие специализированные препараты:
- Нитрилотриметиленфосфоновая кислота, в абревиатуре НТФ, шестиосновная органическая кислота. Широко применяется для торможения процессов гидратации.
- Молочная сыворотка. Остаточный продукт переработки пищевого молока.
Механизм замедления твердения заключается в связывании гидроксильных групп веществами замедлителя, и с изоляцией частиц цемента от воздействия воды, то есть препятствию, снижению скорости реакции гидратации.
Ускорители набора прочности
Ускорение схватывания требуется для того, чтобы снизить простои на стройплощадке и оптимизировать процесс строительства объекта.
Ускорение твердения бетонного раствора- комплексный процесс, который включает в себя внесение добавок-ускорителей в смесь, повышение температуры раствора, снижение испаряемости, контроль температурно-влажностных показателей.
К добавкам, способным увеличить скорость набора прочности бетона относят такие вещества как поташ (карбонат кальция), хлорид кальция и натрия. К применению добавок- ускорителей следует относится крайне внимательно и не превышать рекомендованных производителем норм. Иначе возможно снижение прочности бетона и коррозии стальной арматуры в железобетонных изделиях.
Реставрационные добавки
Особый вид добавок, который отличается специфическими свойствами. Применяется для проведения реставрационных работ железобетонных изделий и бетонных конструкций. Реставрационные добавки должны отвечать следующим требованиям:
- Иметь повышенную адгезию.
- Препятствовать коррозийным процессам.
- Бетон с добавлением добавок должен обладать значительной прочностью.
- Раствор обязан иметь высокую пластичность и укладываемость.
Комплексные добавки
Наряду с добавками специфического, узконаправленного действия, на практике часто используются составы, в которых сбалансированы вещества, решающие несколько задач одновременно. Это удобно тем, что при замесе бетонного раствора нет необходимости в дополнительной дозировке компонентов, снимается вопрос о химической агрессивности материалов друг к другу. Эта задача решена производителем при подборе компонентов комплексной добавки.
Как правильно подобрать смесь
В заключении необходимо выделить шаги для правильного выбора состава бетона для строительства. Во-первых, состав бетонной смеси должен быть просчитан специалистами, согласно проектной документации. Во-вторых, важно произвести пробный замес, и провести экспертизу бетонного образца. Это важный момент, так как компоненты бетонного раствора неоднородны, количество примесей варьируется. В-третьих, необходимо учесть все особенности использования бетонной смеси: время на доставку, климатические особенности, технические нюансы, квалификацию работников, подъездные пути, метод разгрузки и укладки бетона. Не секрет, что даже очень качественная бетонная смесь может быть загублена халатностью и непрофессионализмом человеческих рук.