Подогрев бетона: Электропрогрев бетона — Википедия – Прогрев бетона электродами: технология, схема подключения

Содержание

саморегулирующий нагревательный, в зимнее время

Содержание статьи:

Во время сооружения монолитных бетонных конструкций используется несколько технологий, которые требуются для создания оптимальных температурных условий. Это может быть применение специальных проводов для обогрева или теплоавтоматов, а также тепляков. Первый вариант наиболее востребован, поскольку в сравнении с аналогами менее энергоемкий и финансово затратный.

Зачем нужен прогрев бетона

Если вода в растворе бетона замерзнет, он не наберет технологической прочности

Электропрогрев бетона требуется в холодное время года, когда температура окружающей среды опускается ниже температуры замерзания воды, что влечет за собой гидратацию бетонного раствора. Смесь не затвердевает, как требуется, а частично замерзает.

С приходом тепла начинает активный процесс оттаивания, в результате монолитность конструкции нарушается, что отрицательно сказывается на долговечности и сопротивлении проникновения влаги в полости монолитных блоков.

Чтобы предотвратить нежелательные и опасные для здоровья и жизни человека последствия, обязательно осуществляют прогрев бетона в зимнее время специальными проводами. Расчет метража и схемы прокладки проводят на этапе проектирования здания.

Принцип работы и виды прогревочных проводов

Наиболее распространен греющий провод типа ПНСВ. Это обусловлено простотой установки и приемлемой ценой в сравнении с аналогами.

Еще часто используют аналог ПНСП. Его основное конструктивное отличие заключается в изоляционном материале. Состав – полипропилен, за счет которого обеспечивается возможность повышать максимальную мощность тепловыделителя.

В таблице приведены основные технические и физические характеристики проводов типа ПНСП и ПНСВ.

Марка провода	Расчетная масса 1 000 метров провода, кг	Оптимальная длина нагревательной секции при напряжении 220 В, м	Номинальный наружный диаметр, мм	Номинальное значение электрического сопротивления 1 метра нагревательной жилы, Ом
ПНСВ	19	110	2,8	0,12
ПНСВ	18,5	95	2,7	0,18
ПНСВ	18	80	2,6	0,22
ПНСП	16,4	130	2,8	0,11
ПНСП	12,7	100	2,6	0,12
ПНСП	14,5	110	2,7	0,14
ПНСП	11,1	85	2,5	0,18
ПНСП	9,6	75	2,4	0,22

Нагревательные провода типа ПНСП и ПНСВ используются также для организации полов с подогревом в жилых помещениях.

Основная сложность, с которой сталкиваются строители при использовании нагревательных проводов, – необходимость проводить расчет требуемой длины. Незначительные погрешности исправляются за счет регуляции напряжения, которое поступает на прогревочный трансформатор.

Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Провод прогревочный ПНСВ

Несмотря на широкое распространение описанные разновидности тепловых кабелей имеют весомый недостаток – необходимость использования специального дорогостоящего оборудования, которое регулирует мощность тепловыделения изменением напряжения.

Решением проблемы становится использование двухжильных секционных саморегулирующихся термокабелей. Отечественная модификация получила название КДБС, а европейская – ВЕТ (производитель – Финляндия). Для их полноценного и бесперебойного функционирования не требуется дополнительное оборудование, они подключаются напрямую к сети в 220 В.

Отличий в конструкции отечественной и европейской модели практически нет. В таблице приведен сравнительный анализ.

Технические особенности	КДБС	ВЕТ
Степень защиты	IP67	IP67
Размер секций, м	От 10 до 150	От 3,3 до 85
Номинальный диаметр, мм	7	6
Рекомендованный радиус изгиба	35	25
Сопротивление изоляционного материала, Мом/м	103	103
Линейная мощность, Вт/м	40	В зависимости от модели и длины колеблется в пределах 35-45
Рабочее напряжение, Вольт	220-240	220-230

Отечественные модели имеют свои особенности маркировки. Кодируются они в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – это показатели линейной мощности, а YY – длина секции.

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ

Заливка раствора в подготовленную для прогрева форму

После проведения и утверждения всех расчетов и схем приступают к прогреву. Технология следующая:

Нагревательный элемент равномерно раскладывается в месте заливки. Важно, чтобы части кабеля не соприкасались друг с другом. Нагревательный объект не должен выходить за границы конструкции и взаимодействовать с опалубкой.

Прежде чем выводить концы кабеля за границы обогрева, холодные концы надежно соединяют с нагревательными выходами методом пайки. Для максимальной защиты места пайки дополнительно оборачивают металлической фольгой.
Проводится тест-проверка с использованием мегаомметра и измерение размеренной нагрузки тока по фазам.
Если система работоспособная и нареканий в реализации проекта нет, конструкцию заливают бетонным раствором.
Через понижающую трансформаторную подстанцию подается ток.

Это самый простой способ, позволяющий эффективно без нарушения особенностей эксплуатации прогреть бетон проводом.

Установка провода

Схема укладки провода

Провод прокладывается внутри опалубки еще до начала заливки полостей бетоном. Как правило, его фиксируют мягкой алюминиевой проволокой к арматуре, но по правилам техники безопасности такой подход в реализации не приветствуется. Минимальный радиус закругления не менее 25 см, обусловлено это большой жесткостью стальной жилы. Это правило особенно актуально при понижении температуры окружающей среды, невзирая на то что виниловая изоляция сохраняет свои физические свойства при температуре до -30 градусов. При -10 градусах крутой изгиб может стать причиной нарушения целостности изоляционного слоя.

Для равномерного прогревания провода прокладывают параллельно друг другу с интервалом не более 15 см. Для 5 м.куб. бетона требуется около 30 м кабеля вида ПНСВ 1,2.

При напряжении в 220В требуется около 17 метров кабеля, а при 380В минимум 31 метр. При таком подходе вся система будет прогреваться равномерно. Если же будет проложена секция большей длины, выделение тепла будет происходить не дальше 5-6 метров от места подключения к питающей сети.

Подсоединение кабеля к питающей сети проводится за границами опалубки. Как правило, осуществляется это при помощи алюминиевых жил, которыми концы ПНСВ плотно обматываются несколькими витками.

Преимущества и недостатки

Таким способом прогревать монолитные бетонные конструкции выгодно за счет экономного энергопотребления и низкой стоимости кабелей. Отдельного внимания заслуживает устойчивость проволоки к химическому воздействию (кислотному и щелочному), что позволяет их применять при добавлении в строительную смесь разных присадок.

Несмотря на весомые достоинства, есть и недостатки:

необходимость в использовании специального оборудования – ПТ;
сложность в проведении расчетов требуемой длины кабеля.

Стоимость специального оборудования – понижающих станций – высока. Процесс использования недолгий, а стоимость аренды, как правило, составляет около 10% себестоимости агрегата. Применение сварочных аппаратов представляется возможным при обогреве небольших сооружений.

Монтаж секционного обогревочного кабеля

Греющий провод в опалубке

При установке секционного обогревочного кабеля не стоит вопрос с обрезкой, поскольку нагреватели реализуются готовыми секциями, а не в бухтах. Для бетонирования в зимнее время требуется рассчитать мощность обогревающего элемента на основании используемых кубов бетона в монолитной бетонной конструкции.

К технологии ТМО бетона прилагается инструкция, где указано, что на обогрев 1 м.куб. строительной смеси потребуется от 500 до 1500 Вт. Все зависит от погодных условий на улице. Если воспользоваться несколькими несложными техническими приемами, удастся существенно сократить расходы на оплату электроэнергии:

предварительно утеплить опалубку;
применять специальные насадки для смеси, которые позволяют понижать точку замерзания раствора.

Если предстоит залить перекрытия или балки, расчет требуемого материала проводится из 4 погонных метров на каждый квадратный метр поверхности. Если предстоит возвести объемные конструкции, например, двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами с интервалом не более 0,4 метра. Защита греющих проводов позволяет их надежно приматывать к арматуре.

Интервал между электрообогревателем и поверхностями конструкции должен быть не менее 20 см. Для равномерного обогрева расстояние между кабелями должно быть одинаковым.

Достоинства и недостатки сегментированного кабеля

КДБС кабель для прогрева бетона

Сегментированные провода имеют неоспоримые преимущества в сравнении со своими аналогами:

несложный расчет длины требуемого обогревательного элемента, простота установки;
вероятность поражения электроэнергией минимальная;
для организации прогрева строительного материала не требуется дополнительное использование дорогостоящего оборудования.

К недостаткам можно отнести сравнительно высокую стоимость.

Постобработка бетона

Вскоре после прогрева бетонных монолитных конструкций нельзя приступать к их обработке. Предварительно строительный материал должен затвердеть и достичь оптимальных показателей марочной прочности.

Ударные нагрузки также противопоказаны. Допускается резка. Для этого применяют оборудование, оснащенное алмазными насадками, после которых не образуются трещины. В целом прогрев бетона греющими проводами напоминает работу и устройство теплых полов.

Использование нихромовых кабелей для прогрева бетонной смеси запрещено правилами техники безопасности. Кроме того, такой подход обойдется заказчику в большие финансовые затраты.

особенности кабелей, бетонных обогревателей, схема

Как известно, проводить работы по заливке монолитных конструкций при отрицательных температурах запрещено нормами СНиП, так как при замерзании воды в структуре происходит деформация материала, вследствие чего значительно снижается его прочность, что крайне нежелательно. Особенно важно обеспечить оптимальные условия в процессе схватывания материала. Можно использовать электричество и пар, а можно проводить обогрев бетона инфракрасными лучами.

Выбор того или иного варианта зависит от множества факторов, поэтому принятие решения всегда за заказчиком. Главное – взвесить все за и против каждого из способов.

На фото: создание системы подогрева требует определенных затрат материалов и проведения ряда работ

Способы подогрева бетона

Стоит отметить, что существует целый ряд способов, и у каждого из них есть свои особенности. Рассмотрим подробнее самые популярные и широко применяемые варианты.

Метод «термоса»

Этот вариант востребован главным образом благодаря своей простоте. Вам не понадобятся специальное оборудование и приспособления, не нужна сложная инструкция по монтажу обогревающих контуров, все гораздо проще. При замешивании бетона в состав добавляются специальные компоненты, с помощью которых раствор может набрать прочность даже при отрицательных температурах.

Можно использовать специальные маты, поддерживающие высокую температуру на определенный период времени

Суть данной методики заключается в следующих факторах:

На этапе приготовления все компоненты бетона нагреваются, и состав подается теплым, также желательно, чтобы и опалубка была подогретой. Также тщательно утепляется вся конструкция, для этого могут применяться самые различные материалы, главное, чтобы тепло в растворе сохранялось как можно дольше.
При работе используется два вида добавок, первая из них представляет собой противоморозный компонент, который позволяет воде не замерзать даже при небольших отрицательных температурах. Это позволяет бетону схватиться и набрать первоначальную прочность без ущерба качеству и без нарушения структуры.
Второй вариант – компонент, который значительно ускоряет процессы в составе, позволяя бетону схватываться очень быстро. Как правило, за очень короткий срок конструкция застывает и может спокойно переносить минусовые температуры. Такой вариант отлично подходит, когда сроки работ поджимают и нужно сэкономить время.

Важно!
Этот вариант мероприятий подходит только в случаях, когда самый низкая температура за сутки не превышает -10 градусов.
При более значительных морозах следует использовать другие варианты, обеспечивающие более надежную защиту материала.

Если вы готовите раствор своими руками, не нарушайте пропорции добавок, указанные в инструкции

Электроподогрев

Этот вариант является наиболее востребованным среди крупных застройщиков на масштабных объектах. Способ гарантирует поддержание необходимой температуры практически в любых условиях, но стоит помнить, что и расход электроэнергии может сильно возрасти.

Прогрев электродами используется достаточно часто

Применение электродов

Имеется два основных варианта, которыми греется бетон, первый из них — это использование электродов с разной полярностью. Движение тока между ними вызывает нагревание материала, температура поддерживается за счет изменения силы тока.

Схема обогрева бетона может значительно отличаться в зависимости от того, какие электроды используются:

Стержневые	Элементы располагаются в бетоне сразу же после его заливки. Расстояние между ними должно быть предварительно рассчитано, равно как и их количество, необходимое для качественного прогрева всей толщи материала.
Пластинчатые	Электроды располагаются с внутренней стороны опалубки, и принцип их работы заключается в следующем: на противостоящие друг другу элементы подается ток разной полярности, вследствие чего материал нагревается до нужной температуры.
Струнные	Если необходимо прогреть одиночные элементы: колонны, опоры — то самым целесообразным вариантом являются струнные электроды. С их помощью можно наладить обогрев небольших объемов.
Полосовые	Элементы могут располагаться как с одной, так и с двух сторон конструкции. Но этот вариант требует определенных знаний для проведения точных расчетов.

Кабель ПНСВ отлично подходит для прогрева бетона

Применение кабеля

Второй вариант – кабель для обогрева бетона.

Этот способ позволяет затрачивать гораздо меньше электроэнергии, но сам процесс имеет массу особенностей:

Требуется подготовительный этап, который включает в себя прокладку провода вдоль армирующего пояса. Важно соблюдать схему и аккуратно укладывать петлю за петлей. Любые нарушения и повреждения кабеля могут привести к значительному снижению эффективности и перерасходу электроэнергии.
Также необходимо наличие понижающего трансформатора, через который будет пропускаться ток. Если объемы большие, то потребуется целая станция обогрева бетона, чтобы мощности оборудования было достаточно для эффективной работы. Недостаток производительности сведет на нет все ваши усилия.

Совет!
При применении данного варианта в частной застройке можно использовать сварочный трансформатор, его мощности достаточно для небольших объемов и приобретать дополнительное оборудование не понадобится.

При проведении монтажных работ важна аккуратность

Бетонные обогреватели работают по похожему принципу: в них заложен греющий кабель, который и служит основным элементом конструкции.

Греющая опалубка

Очень привлекательный вариант для крупных строительных компаний, которые часто занимаются монолитными работами в зимний период года.

К достоинствам данного способа можно отнести следующие факторы:

Конструкция представляет собой элементы опалубки, в которые вмонтированы нагревательные элементы, которые можно заменить при необходимости, что очень удобно и просто.
При возведении объектов типовой застройки опалубка подойдет на любой объект, что позволяет использовать ее максимально эффективно и рационально.
Главное преимущество этого варианта – высокие показатели эффективности. Работы можно производить даже при температуре в -25 градусов, когда любой другой способ вряд ли поможет. Именно поэтому опалубка для бетонных конструкций широко применяется в северных районах, где температуры часто опускаются до -20 и ниже.

Такая опалубка выполняет сразу две функции, что экономит массу времени

Как показала практика, у этого варианта один из самых высоких КПД, что очень важно при больших объемах обогрева бетонных изделий, ведь на эту операцию тратится значительное количество электроэнергии. Рентабельность этого варианта в разы выше, чем при использовании кабеля ПНСВ или электродов.
Быстрота монтажных работ особенно актуальна, если они проводятся при отрицательных температурах. За считанные часы можно возвести очень большую конструкцию, и начинать работы по заливке монолита.

Есть и определенные недостатки:

Высокая цена конструкции предполагает большие первоначальные вложения, что невыгодно при небольших объемах работ, так как затраты полностью ложатся на один объект.
Сложность использования на нестандартных объектах.

Устройство шатров

Тепляк можно соорудить из подручных материалов, в качестве укрывного полога можно использовать брезент или полиэтиленовую пленку

Такие объекты как тепляк хорошо знакомы строителям со стажем, так как раньше это был единственный вариант обогрева:

Сооружается быстровозводимый каркас либо из специальных конструкций, либо из подручных средств.
Производится закрепление брезента или полога для сохранения тепла.
Внутри устанавливается тепловая пушка на газу либо дизтопливе, это позволяет поддерживать комфортную температуру с минимальными затратами.

Инфракрасный подогрев

Излучатели могут иметь самую различную конфигурацию

Из достоинств можно выделить следующие:

Самый низкий показатель энергозатрат среди всех вариантов при очень высокой эффективности.
Простота проведения подготовительных мероприятий: достаточно расставить нагреватели в нужных местах.
Легкость настройки: интенсивность нагревания регулируется приближением или удалением излучателей от поверхности.
Удобство: прогревать можно открытые поверхности, прямо через опалубку. Это значительно упрощает работы и снимает множество проблем.

Важно!
Не стоит забывать, что при использовании данного способа происходит значительное испарение влаги из материала, поэтому его необходимо накрывать полиэтиленовой пленкой.

Вывод

Выбор правильного варианта очень важен, так как от него напрямую зависит размер затрат и эффективность. Важно тщательно взвесить все факторы и не ошибиться в выборе решения. Видео в этой статье расскажет некоторые особенности рассматриваемого вопроса.

Обогрев бетона зимой — Монолит

Ведение круглогодичного строительства требует подогрева бетонной смеси в зимний период. Во время затвердевания бетона температура должна быть +20°С. Только в таких температурных условиях схватывание раствора будет равномерным и постоянным. Выполнить обогрев бетона зимой можно разными методами:

Провод для обогрева бетона

Обогрев бетона проводом ПНСВ зимой

Среди электрических методов обогрева бетона самым эффективным является нагревание ПНСВ проводом. Этот метод заключается в нагревании ж/б конструкции теплом, выделяемым проводом. Нагревательный провод со стальной жилой имеет ПВХ изоляцию и различное сечение.

Для электропрогрева бетона провод укладывают на арматуру перед заливкой раствора и привязывают к ней. Это необходимо для избегания повреждения во время заливки. Закрепленный провод не должен касаться опалубки или земли и выходить на поверхность

Монтаж ПНСВ провода

бетона. Бетон крепят к арматуре кусочками самого ПНСВ провода, важно не повредить изоляцию во время монтажа иначе происходит замыкание всей системы и обогрев не работает. Необходимую длину ПНСВ определяют по его сечению, сопротивлению и наружной температуре. После монтажа провода и заливки раствора, концы провода подключают к трансформатору для подачи напряжения 50 В.

Существуют и другие виды провода, не требующие подключения к трансформатору. Но все же ПНСВ является более эффективным.

Обогрев бетона при помощи электродов

Разогрев бетона при помощи электродов был очень популярен раньше, но в последнее время его он существенно уступил место ПНСВ комутации. Он заключается в выделении тепла электричеством, проходящим через влажный бетон. Подведение напряжения к бетону осуществляют при помощи электродов. В зависимости от их расположения подогрев может быть двух типов:

Для сквозного прогрева бетона электроды устанавливают по всему сечению бетонной конструкции;
Для периферийного прогрева бетона установку электродов выполняют снаружи бетонной конструкции.

К электродам подключают только переменный ток, так как от постоянного тока на поверхности электродов образуются солевые отложения. Для ж/б конструкций с арматурным каркасом подают напряжение не более 127 В. Бетонные растворы без металлических каркасов подогревают подачей напряжения 220-380 В. Для подогрева раствора применяют несколько видов электродов:

Стержневые электроды изготавливают из арматуры диаметром 8-12 мм. Их забивают молотком в просверленные отверстия на не большом расстоянии друг от друга и выполняют их коммутацию;
Пластинчатые электроды изготавливают из широких металлических пластин или узких полос. Их укладывают на двух внутренних сторонах опалубка друг против друга и выполняют их подключение к разным фазам;
Струнные электроды изготавливают из гладкой металлической арматуры диаметром 4-6 мм для подогрева бетонных столбов, балок и других аналогичных конструкций. Их укладывают в центральной части конструкции, а концы выводят через отверстие в опалубке и подсоединяют коммутирующие провода.

Во время подогрева бетон укрывают слоем гидроизоляции и теплоизоляции. Этот метод имеет недостатки в силу того что бетонная смесь

Утепление колонны

прогревается неравномерно, а в месте непосредственного контакта электрода может попросту пережигаться и терять свои свойства.

Обогрев опалубки

Этот метод похож на обогрев бетона пластинчатыми электродами. Но в данном варианте обогревается не внутренняя сторона опалубки, а наружная. Иногда электроды располагают внутри самой опалубки во время ее строительства.

Обогрев опалубки электричеством применяют редко. Это связано со сложностью конструкции и малым соприкосновением опалубки с бетоном. Например, в фундаменте будет прогреваться только та часть бетона, которая прилегает к опалубке, а середина останется холодной.

Паровая пушка для обогрева

Последнее время на рынке стали появляться опалубочные системы с уже продуманной внутренней системой обогрева, такие системы несколько дороже, но их эксплуатация существенно облегчает производственный процесс, потому-что монтаж любого обогрева — трудозатратные виды работ, а подключение уже продуманной системы обогрева внутри опалубочных элементов экономит массу времени.

Обогрев инфракрасными лучами

Этот метод основан на способности инфракрасных лучей нагревать непрозрачную поверхность бетона, и передавать тепло всей бетонной конструкции. Перед началом прогрева всю бетонную конструкцию укрывают прозрачной пленкой. Она пропустит лучи и сбережет тепло, не давая бетону быстро остывать.

Преимущество метода заключается в необязательном применении трансформаторов. Но инфракрасные лучи не способны равномерно прогреть большую толщину бетона, поэтому такой метод целесообразно применять для обогрева тонких конструкций.

Подогревание паром

Обогрев паром

Если электрические методы прогрева бетона невозможны, прибегают к эффективному способу прогрева паром. Прогретый паром бетон до температуры +70°С набирает прочность за 30 часов. При обычных условиях такой эффект можно достичь за 10 суток. Паровой метод заключается в следующем:

С помощью низкого давления пара создают оболочку, покрывающую всю ж/б конструкцию вместе с опалубкой;
Оболочку изготовляют из деревянных щитов и толи. Через отверстия в щитах вставляют шланги для подачи пара через каждые 5 м2, а все стыки герметизируют;
Первую подачу пара выполняют за 30 минут до заливки раствора, чтобы прогреть конструкцию.

Прогрев по технологии термоса

Выполнить обогрев бетона зимой по методу термоса можно при помощи утепления опалубки. Вид утепления подбирают по качеству раствора и наружной температуре. Этот метод рассчитан на наборе прочности бетона, охлажденного до 0°С.

Для достижения лучшего эффекта прогрева в бетонный раствор добавляют противоморозные добавки и ускорители твердения. Точное исполнение последовательности процесса, позволяющего сделать равномерный обогрев бетона зимой, повлияет на качество бетонной конструкции и на все строительное сооружение в целом.

принцип работы и критерии выбора устройства

Так как одним из основных компонентов бетона является вода, заливать смесь при минусовых температурах не рекомендуется. Вода при охлаждении не только превращается в твердый лед, но еще и расширяется. Следовательно, бетонная конструкция утратит прочность, что неизбежно приведет к ее скорому разрушению. Чтобы не происходило подобного, в помощь строителю — трансформатор для прогрева бетона.

Функциональные особенности

Климатические условия в нашей стране славятся особой суровостью, поэтому строителям часто приходится работать во время мороза. Именно для тех случаев, когда срочно необходимо соорудить бетонную конструкцию, но температура воздуха на улице никак не поднимается выше нуля, были созданы специальные устройства, основная задача которых — обеспечивать те самые условия, необходимые для нормального застывания бетона.

Принцип работы устройства

Трансформатор для обогрева бетона работает от электричества. Такие устройства широко используются строителями, в результате чего возведение различных конструкций из бетона значительно ускоряется и упрощается, особенно в холодное время года.

После приготовления бетонная смесь подогревается посредством электричества, причем сам бетон, будучи включенным в электрическую сеть, играет роль проводника. При этом энергия из электрической превращается в тепловую. Это может происходить прямо в цементной смеси или на ее поверхности. Все зависит от разновидности использующихся проводов и электродов.

С помощью трансформатора бетон можно нагреть до определенной температуры за определенный промежуток времени. Главное — правильно подобрать необходимую мощность тока. У того, кто пользуется таким оборудованием, разумеется, есть возможность выбирать один из нескольких режимов подогрева, что также повышает производительность и делает работу более эффективной.

Такой трансформатор годится для прогрева большого объема бетонной смеси. Если же из бетона нужно возвести какую-нибудь небольшую конструкцию, то применение этого оборудования считается нецелесообразным.

При высокой мощности тока бетонная смесь может нагреться до температуры более 80 градусов, при этом скорость нагрева строитель может регулировать по своему усмотрению. Если увеличить мощность тока, то на нагрев потребуется всего на несколько минут. Если же, наоборот, уменьшить мощность, то процесс будет длиться дольше.

Способы прогрева

Есть два основных способа прогрева бетона посредством электрического тока в специально для этого предназначенном трансформаторе. Один из этих способов подразумевает использование проводов ПНСВ, а при другом способе применяются электроды. При прогревании залитого застывающего бетонного раствора обязательно нужно утеплять, а лучше теплоизолировать прогреваемый объем. В противном случае бетон в разных местах прогреется по-разному. А это, в свою очередь, приведет к уменьшению прочности готовой бетонной конструкции.

Для прогрева бетона проводами применяются так называемые ПНСВ.

Это название является аббревиатурой и расшифровывается так:

буква «П» обозначает, собственно, «провод»;
«Н» в этой аббревиатуре указывает на то, что провод является «нагревательным»;
«С» здесь говорит о том, что жила этого провода изготовлена из «стали»;
«В» свидетельствует о наличии у провода изоляционного слоя, в качестве которого выступает поливинилхлорид.

Провода ПНСВ могут иметь разную толщину. Радиус самого тонкого из них — всего 0,6 мм, а самый толстый имеет диаметр 3 мм. При укладке провода ПНСВ нельзя допускать, чтобы он контактировал с землей или с опалубкой. Также провод не должен выходить за пределы залитого бетона.

Источником питания является либо масляный трансформатор с пятью температурными режимами, либо сухой трансформатор, имеющий всего три температурных режима. При варьировании различных величин невысокого напряжения изменяется мощность нагрева. В среднем для прогрева одного кубического метра бетона таким методом потребуется чуть более 50 м провода.

Способ прогрева бетонной смеси с применением электродов отличается простотой и небольшими финансовыми затратами. Именно поэтому такой метод сегодня широко используется на строительных площадках в нашей стране. В свою очередь, прогрев бетона таким способом может выполняться либо внутренними электродами, либо поверхностными. Первые могут представлять собой либо стержни, выполненные из арматурной стали толщиной около 1 см, либо струны, которые следует укладывать в опалубку еще до заливания бетонной смеси. Ну а поверхностные электроды могут представлять собой пластины или полосы.

На электроды можно подавать ток различного напряжения, в зависимости от того, присутствует ли арматурный каркас или нет:

если каркас есть, нельзя допускать, чтобы напряжение тока превышало 127 Вольт;
если отсутствует, этот показатель напряжения может быть увеличен примерно в два или даже в три раза.

Вообще, нельзя допускать, чтобы напряжение в этом случае было меньше 220 Вольт, но оно не должно быть больше 380 В.

Критерии выбора

При выборе трансформатора для прогрева бетона необходимо принять во внимание размер возводимой конструкции. Кроме того, немалое значение имеет степень утепления и температура окружающего воздуха. Скажем, если строительные работы планируется проводить во время не очень большого мороза, то можно воспользоваться менее мощным, и, следовательно, более дешевым устройством.

Выбирая трансформатор, в первую очередь следует обратить внимание на его мощность. Ведь от этой характеристики зависит время, которое понадобится на выполнение определенного объема работы.

В том случае, если необходимость прогревать бетон возникает достаточно редко (например, не чаще одного раза в год), выгоднее не покупать трансформаторную станцию, а брать ее в аренду. В этом случае можно не только хорошо сэкономить, но и подобрать нужную мощность, а также определиться с другими техническими параметрами устройства для реализации конкретного строительного проекта. Аппаратуру можно взять на сутки, заплатив за это определенную сумму (обычно около 15 долларов). Разумеется, можно арендовать устройство и на большее количество времени, но тогда суммарная стоимость будет увеличиваться.

Прежде чем покупать или брать в аренду прогревочный трансформатор для бетона, нужно узнать, посредством чего оно может выполнять нагрев: с помощью электродов или с помощью проводов ПНСВ.

Трансформатор ТСДЗ-63

У этого устройства имеется 3 различных значения низкого напряжения. Подключаться оно должно в сеть напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Работать без перерыва оно может достаточно долго как при 45-градусном морозе, так и при температуре в плюс 20 градусов.

К преимуществам этой трансформаторной станции относятся также ее небольшой вес и малые размеры. Автомат предотвращает выход из строя из-за резких скачков напряжения и из-за коротких замыканий в сети. Прежде чем подключать установку в сеть, необходимо выполнить заземление.

Модель КТПТО-80

Эта конструкция представляет собой масляный 3-фазный трансформатор. У нее есть 5 ступеней переключения напряжения (минимальное — 55 В, а максимальное — 95 В). Подключать оборудование можно в сеть с напряжением в 380 В и в 42 В.

Станция КТПТО-80 широко используется строительными организациями. К ее основным преимуществам относятся надежность, низка цена и высокое качество работы.

Трансформаторы для нагрева бетона многим людям помогли возвести прочные и долговечные бетонные конструкции во время суровой зимы. Ведь если при небольшом морозе всего в минус 5 или в минус 10 градусов выручить еще могут специальные компоненты, добавленные в смесь, то когда столбики термометров упадут ниже отметки в 25 градусов, единственное, на что можно будет положиться — это трансформаторная станция.

Прогрев бетона термоматами

Технология производства ЖБИ за прошедшие годы хорошо отлажена и применяется на заводах железобетонных изделий и строительных объектах. Раньше перед специалистами не редко стояли задачи о повышении качества ЖБИ, теперь же наличие на рынке качественного цемента и различных технологий по изготовлению напряженного бетона, вибропрессованию, центрифугированию позволяют не особенно ломать над этим голову, достаточно соблюдать уже наработанные технологии и иметь соответствующее оборудование.

Сегодня встают вопросы:

Как ускорить твердение бетона?
Как снизить себестоимость производства бетона?
Как изготовить нестандартные ЖБИ?

Технология прогрева бетона термоэлектрическими матами

Одним из способов решения этих вопросов является технология прогрева бетона термоматами ТМ-400, применение которых позволяет сократить твердение бетона с 28 дней до 8 — 12 часов. Также термоэлектрические маты применяются для прогрева бетона в зимнее время, когда температура воздуха опускается ниже + 5 °С, а критическая прочность бетоном еще не набрана. Прогрев бетона термоматами зачастую является единственным средством для ускорения твердения бетона при возведении частных домов, коттеджей в условиях пониженных температур.

Прогрева бетона термоматами ТМ-400 в зимнее время

Подготовительный этап
- На залитый бетон укладывается полиэтиленовая пленка. Пленка применяется для предотвращения преждевременного испарения воды из бетона и сохранения внешней оболочки.

Поверх пленки один к одному укладываются термоэлектрические маты ТМ-400 мощностью 400 Вт/м².
С помощью удлинительного кабеля или другим удобным способом подсоединяются термоматы к источнику питания.
Схема подключения параллельная.

Основной этап

На термоматы ТМ-400 подается напряжение 220 В.

За 8 – 12 часов происходит набор прочности до 70 % от r28 (прочность в возрасте 28 суток).
При использовании термоматов бетон прогревается равномерно на всю толщину слоя. Нагрев бетона основан на каталитическом действии инфракрасного тепла. ИК-излучение глубоко проникает в массу бетона и локализуется в объеме, ограниченном опалубкой, за счет чего достигается исключительная экономичность процесса по сравнению с пропариванием и внешним подогревом. Равномерность прогрева исключает возникновение внутренних напряжений. Кроме того, отпадает необходимость в дополнительном обогреве опалубки.
Термоматы ТМ-400 для прогрева бетона оборудованы встроенными ограничителями температуры на 70 °С, то есть не требуется дополнительного контроля температуры. Термоматы автоматически выйдут на изотермический режим и будут поддерживать заданные параметры в течение всего процесса.
После прогрева бетона термоэлектрические маты ТМ-400 отключаются от сети и в течении 2-х часов происходит постепенное выравнивание температуры изделия с окружающей средой.

Заключительный этап

С поверхности набравшего прочность бетона снимают термоматы и убирают полиэтиленовую пленку.
Бетонное основание готово к проведению дальнейших мероприятий.

Более подробно об эксплуатации термоматов ТМ-400 читайте в техническом описании и руководстве по эксплуатации термоэлектрического мата.

Применения термоматов ТМ-400 на производстве дорожных плит.

Проводятся подготовительные мероприятия с формой, укладывается арматурный каркас.
Готовая бетонная смесь погружается в смазанную форму и производится вибропрессование.
Изделие из бетона в форме накрывается полиэтиленовой пленкой.
Поверх пленки на изделие укладываются термоматы ТМ-400 для прогрева бетона.

Термоматы ТМ-400 включаются в розетку 220 В и проводится прогрев заготовки дорожной плиты. Этот процесс может занять от 6 до 12 часов в зависимости от внешней температуры и марки применяемого цемента. Среднее время составляет 6 – 8 часов.
По истечению времени термоматы отключают от сети, но не убирают с изделия и дают в течении 2-х часов остыть готовой дорожной плите.
Затем производят распалубку форм, после чего готовое изделие перемещают на склад.

Применения термоматов ТМ-400 при изготовлении нестандартных изделий.

Термоматы ТМ-400 также применяются и для прогрева бетона при изготовлении нестандартных изделий из железобетона.

Технология уже описана выше, а вот сами термоматы изготавливаются под конкретный размер формы если её размеры позволяют эксплуатацию термоэлектрических матов согласно инструкции по применению или набираются из нескольких штук.

Например для изготовления дорожной плиты размером 2 х 6 метров применяются пять нестандартных термоматов ТМ-400 размером 1,2 х 2 метра, что позволяет проводить их обслуживание одному рабочему.

При интенсивной эксплуатации термоматов на производстве ЖБИ следует учесть, что ресурс их работы ограничен из-за применения встроенных регуляторов температуры на 70 °С (примерно 50 тыс. включений-выключений).

Отсюда вывод: Для увеличения срока службы термоматов при интенсивной эксплуатации необходим использовать термоматы без встроенных датчиков, а для контроля температуры применять внешние терморегуляторы.

Автор статьи: Самойлов Максим Николаевич. тел.+7 (915) 047-0084

Подогрев бетона при бетонировании зимой

При бетонировании конструкций при температурах ниже +5 °С процесс затвердевания бетона резко замедляется, а при отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. В результате этого полностью прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет. Вместе с тем в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением (примерно на 9%) объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и нарушается.

Замораживание свежеуложенного бетона сопровождается также образованием вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяных пленок, которые благодаря притоку воды из менее охлажденных зон бетона увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя. Все эти процессы значительно снижают прочность бетона и его сцепление с арматурой, а также уменьшает его плотность, стойкость и долговечность.

Для затвердевания бетона при отрицательных температурах широко используется электроподогрев. На крупных строительных площадках широко применяется подогрев бетона с помощью кабеля ПНСВ, однако его применение в частном строительстве сопряжено с рядом существенных расходов:

Аренда понижающего трансформатора. Для использования ПНСВ нужен понижающий трансформатор или станция прогрева.
Аренда дизель-генератора. Выделенная электрическая мощность, как правило, гораздо меньше чем требуется станции прогрева бетона.
Покупка силовых кабелей для подключения питания к станции
Покупка провода для подключения нагревательных кабелей к станции
Сопутствующие затраты: транспорт, топливо, время на доставку и т.д.

Для зимнего бетонирования в малоэтажном строительстве в зимний период выпускаются специальные нагревательные кабели (например кабель 40КДБС — кабель для бетона в секциях), которые гораздо проще в использовании и которые можно подключать непосредственно к розетке 220 В. Применение таких кабелей не требует проведения сложных расчетов и использования какого-либо дополнительного оборудования в виде трансформаторов и станций прогрева. Это двужильные резистивные кабели (нагревательные кабели постоянной мощности) погонной мощностью 37-45 Вт/м, максимальная температура нагрева составляет 80-90 градусов по Цельсию. Прочная изоляция предотвращает возможность повреждения провода во время укладки и заливки бетона. Также допускается использование вибраторов и миксеров, что не допускается при работе с ПНСВ.

При заливке плит обычно расходуется 4-5 погонных метра кабеля на 1 кв. метр площади плиты (шаг укладки 20-25 см). Необходимая ориентировочная мощность для прогрева: на 1 куб. м монолитного бетонного изделия требуется в среднем 1,3 кВт (от 0,8 до 1,5 кВт) мощности прогрева, это зависит от толщины и материала опалубки, устройства парника, температуры и ветра, также важно учитывать и применяемые присадки для бетона.

Документация

Способы монтажа

Кабель монтируется на арматуру в массе бетона, но не глубже 20 см от поверхности.

Основные зоны использования:

Заливка большого количества небольших монолитных элементов;
Выполнение колонн, стенок, технологических подливок, не отвлекая основную бригаду по монолиту;
Ответственные отливок с равномерным прогревом арматурных решеток без кипения и выгорания;
Подача бетона из миксера;
При использовании вибратора для дополнительной прочности без опаски повреждения кабеля;
При авральных работах и без регулирования мощности прогрева;
Кколичество монолитных элементов потребовало бы слишком большого количества прогревочных станций одновременно.

Как правильно выбрать трансформатор для подогрева бетона: практические советы

В осенне-зимний период, при снижении температуры окружающей среды, время твердения бетонной смеси увеличивается, что приводит к замедлению строительных работ. При минусовых температурах вода кристаллизуется и не принимает полноценного участия в процессах гидратации вяжущего, в результате этого качество отвердевшего бетона резко ухудшается. Решить проблему помогают специальные трансформаторы (станции) для прогрева бетона. Эти устройства предназначены для преобразования энергии питающего электрического тока в тепловую, с помощью которой будет обогреваться бетонный монолит.

Цель подогрева бетона

Оптимальные параметры для набора бетоном марочной прочности – температура +15..+20°C, относительная влажность – 95% и более. Срок набора нормативной прочности в таких условиях – 28 суток. При других характеристиках окружающего воздуха химические процессы в смеси замедляются, что приводит к росту периода схватывания и твердения бетона, снижению его прочности.

Во время бетонирования при пониженных температурах создать нормальные условия для схватывания и твердения смеси можно с помощью специальных присадок. Ведение бетонных работ при температурах ниже -5°C требует применения других способов, и лучшим из них является обогрев бетонной смеси с помощью трансформатора.

Устройство станций для прогрева бетона

В стандартную схему этого оборудования входят:

Активная часть – стальной магнитопровод с двумя обмотками напряжения, сочлененный с корпусом. Магнитопровод имеет обмотки высокого (входного) и низкого (выходного) напряжений.
Корпус – стальной шкаф с выводами для подключения трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В и выходных клемм, предназначенных для подсоединения греющего кабеля, на который поступает ток с пониженным напряжением.
Панель управления. Служит для регулирования тепловой мощности стальных проводов при изменении температурных условий окружающей среды.
Охлаждающая система – естественная или принудительная. Принудительная система охлаждения реализуется с помощью масла или вентилятора.
Промежуточный алюминиевый провод АПВ (трасса), требуемый для подключения к основному стальному кабелю ПНСВ.
«Холодные концы» – алюминиевые провода в изоляции, соединяющие «трассу» с проводом ПНСВ. Их длина не превышает 1,5 м.
Предохранитель, устанавливаемый перед катушкой высокого напряжения, реагирует на угрозу короткого замыкания и перегрузе оборудования.
Амперметр на стороне низкого напряжения, позволяющий контролировать величину выходного тока.

Большинство моделей оснащено устройством регулирования выходной мощности на стороне низкого напряжения. Это обеспечивает возможность сэкономить электроэнергию при потеплении. Чем больше число ступеней, тем выше функциональность устройства и эффективность его эксплуатации. Питание трансформаторов осуществляется от трехфазной сети напряжением 380 В. В качестве силового кабеля используются медные жилы с двойной изоляцией.

Принцип работы

Электрический способ прогрева бетонной смеси с помощью трансформатора прост в исполнении, но требует участия специалистов при его подготовке и проведении. Энергетик должен составить схему раскладки греющего кабеля, рассчитать необходимое количество материалов. Тщательное круглосуточное наблюдение ведется и во время прогрева, показания записываются в журнал.

Этапы заливки смеси и прогрева бетона с помощью трансформатора:

Установка опалубки и устройство усиливающего каркаса из арматурной стали.
Раскладка внутри опалубки на арматурном каркасе стального провода ПНСВ. Наиболее популярный вариант – провод сечением 1,2 мм. План раскладки составляется таким образом, чтобы весь железобетонный элемент прогревался равномерно.
Заливка и вибрирование бетонной смеси.
Подключение кабеля к трансформатору.
Прогрев смеси в соответствии с установленным температурным режимом.

Величина тока на стороне низкого напряжения обычно не превышает 14-16 А. Одна понижающая трансформаторная станция, в зависимости от мощности, способна прогреть объем бетонного монолита от 10 до 100 м3.

Преимущества использования станций для прогрева бетона

Использование этого оборудования повышает расход электроэнергии при осуществлении строительных мероприятий, но он окупается комплексом преимуществ, среди которых:

Возможность сократить сроки строительства, благодаря независимости от погодных условий.
Повышение производительности строительных бригад.
Рациональная эксплуатация строительного оборудования и транспорта. Особенно это принципиально, если техника берется в аренду.
Обеспечение качественных показателей бетона, полностью соответствующих нормативной документации.
Экономия за счет отсутствия дорогостоящих присадок.

На какие параметры обращают внимание при покупке трансформатора для прогрева бетона

Если есть необходимость купить станцию для прогрева бетона, рекомендуется обратить внимание на ассортимент устройств контроля и защиты. В современных моделях предусмотрены:

автоматический выключатель, отключающий трансформатор при коротком замыкании, сильных колебаниях или избыточном значении входного напряжения и других нештатных ситуациях;
системы контроля над всеми основными параметрами, среди которых – наличие и характеристики силовой сети электропитания, свойства выходного тока на стороне низкого напряжения.

Цены на станции прогрева бетона зависят от их характеристик, среди которых:

мощность;
количество ступеней напряжения;
вид охлаждения;
металл, из которого изготовлены обмотки;
степень автоматизации управления трансформаторной станцией.

В сухозаряженных трансформаторах охлаждение осуществляется естественным способом. Маслонаполненные трансформаторные станции охлаждаются с помощью минерального масла.

Наиболее частые проблемы при эксплуатации оборудования для прогрева бетона

В результате естественного износа, который наступает даже при условии правильной эксплуатации агрегатов, возникают поломки, наиболее характерные из них:

Выход из строя выключателя масляных трансформаторов. Такой выключатель находится в масляной среде, поэтому для его ремонта или замены требуется полная остановка аппарата и его просушивание после слива масла.
Короткое замыкание обмоток. Последствия – выгорание АВ и проводов, расположенных в шкафу.
Выход из строя шин в шкафу управления. Это может произойти из-за непрофессионального подключения кабелей.

В сухих трансформаторах могут возникнуть следующие проблемы:

Выход из строя вентиляторов системы охлаждения.
Неисправность АВ.
Поломка устройств контроля, измерения, управления.

Текущий и капитальный ремонт, необходимый для восстановления работоспособности трансформаторов для подогрева бетона, целесообразно доверить профессионалам сервисных центров, оборудованных современным диагностическим и ремонтным оборудованием.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!