Прогрев бетона – проводами, трансформатором, электродный, инфракрасный, индукционный прогрев бетона

Содержание

проводами, трансформатором, электродный, инфракрасный, индукционный прогрев бетона

Бетонирование монолитных конструкций в зимнее время, осуществляемое при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже + 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, должно производиться с обеспечением твердеющему бетону оптимальных температурно-влажностных условий.

С этой целью предусматриваются утепление опалубки, укрытие неопалубленных поверхностей монолитных конструкций гидро- и теплоизолирующими материалами, устройство ветрозащитных ограждений и другие мероприятия, направленные на сохранение тепла, содержащегося в уложенном бетоне. Кроме того, СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» рекомендует применение нескольких способов выдерживания и обогрева бетона в зимних условиях. В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха рекомендуется применение следующих способов зимнего бетонирования:

термос;
термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения;
предварительный разогрев бетонной смеси;

электродный прогрев;
обогрев в греющей опалубке;
инфракрасный обогрев;
индукционный нагрев;
обогрев нагревательными проводами.

Остановимся на способах зимнего бетонирования, связанных с тепловой обработкой монолитного бетона и железобетона.

Электродный прогрев бетона

Предварительный электроразогрев бетона предусматривает разогрев бетонной смеси с помощью электрического тока напряжением 220-380 В в короткий промежуток времени-5-10 мин до температуры 40-60°С. После укладки горячей бетонной смеси в опалубку она остывает по режимам, рассчитываемым так же, как и для способа термоса. Этот способ зимнего бетонирования требует наличия на строительной площадке большой электрической мощности — от 1000 кВт для разогрева 3-5 м3 бетонной смеси.

Электродный прогрев бетона заключается в том, что выделение тепла происходит непосредственно в бетоне при пропускании через него электрического тока.

В зависимости от принятой схемы расстановки и подключения электродов электродный прогрев разделяется на сквозной, периферийный и с использованием в качестве электродов арматуры. Применение этого метода наиболее эффективно для слабоармированных конструкций — фундаментов, колонн, стен и перегородок, плоских покрытий и бетонных подготовок под полы.

Электродный прогрев монолитных конструкций может быть совмещен с другими способами интенсификации твердения бетона, например с предварительным прогревом бетонной смеси и с использованием различных химических добавок. Применение противоморозных добавок, в состав которых входит мочевина, не допускается из-за разложения ее при температуре выше 40°С. Применение поташа в качестве противоморозной добавки не разрешается вследствие того, что прогретые бетоны с этой добавкой имеют значительный (более 30%) недобор прочности, характеризуются пониженной морозостойкостью и водонепроницаемостью.

Электрообогрев бетона монолитных конструкций в греющей опалубке заключается в непосредственной передаче тепла от греющих поверхностей опалубки к прогреваемому бетону. Распространение тепла в самом бетоне происходит путем теплопроводности.

В качестве нагревателей для греющей опалубки применяются ТЭНы, слюдопластовые нагреватели, греющие кабели, углеграфитовая ткань, сетчатые нагреватели и другие греющие элементы.

Областью применения электрообогрева монолитных конструкций в греющей опалубке в соответствии с положениями СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» являются фундаменты под конструкции зданий и оборудование, массивные стены и т.п. конструкции с модулем поверхности 3-6; колонны, балки, прогоны, элементы рамных конструкций, свайные ростверки, стены, перекрытия с модулем поверхности 6-10; полы, перегородки, плиты перекрытий, тонкостенные конструкции с модулем поверхности 10-20, бетонирование которых производится при температуре воздуха до -40°С.

Инфракрасный прогрев бетона

Инфракрасный обогрев бетона предусматривает использование тепловой энергии, выделяемой инфракрасными излучателями, направленной на открытые или опалубленные поверхности обогреваемых конструкций.

Область применения инфракрасного обогрева монолитных конструкций при производстве бетонных и железобетонных работ при отрицательных температурах наружного воздуха включает:

отогрев промороженных бетонных и грунтовых оснований, арматуры, закладных деталей и опалубки, удаление снега и наледи;
интенсификацию твердения бетона монолитных конструкций и сооружений, возводимых в скользящей либо объемно-переставной опалубке, плит перекрытий и покрытий, вертикальных и наклонных конструкций, бетонируемых в металлической или конструктивной опалубке;

предварительный отогрев зоны стыков сборных железобетонных конструкций и ускорение твердения бетона или раствора при заделке стыков;
создание тепловой защиты поверхностей, недоступных для утепления.

Индукционный прогрев бетона

Индукционный прогрев монолитных конструкций позволяет использовать магнитную составляющую переменного электромагнитного поля для теплового воздействия электрического тока, наводимого электромагнитной индукцией. При индукционном прогреве монолитных конструкций энергия переменного магнитного поля преобразуется в арматуре или стальной опалубке в тепловую и передается бетону теплопроводностью. Индукционный прогрев бетона применим к конструкциям замкнутого контура, длина которых превышает размеры сечения, с густой арматурой с коэффициентом армирования более 0,5, при бетонировании которых имеется возможность обмотать их кабелем (изготовить индуктор ) или когда бетонирование производят в металлической опалубке.

Прогрев бетона проводами (трансформатором)

Прогрев бетона нагревательными проводами заключается в следующем: перед укладкой бетонной смеси в опалубку на арматурном каркасе закрепляют нагревательные провода определенной длины. Длина и количество нагревателей определяются расчетом. Теплота, выделяемая нагревательными проводами при прохождении по ним тока, передается бетону и распределяется в нем путем теплопроводности. Таким образом бетон можно разогреть до 40-50°С.

В качестве нагревательных проводов применяют специальные провода для прогрева бетона марки ПНСВ-1,2 со стальной оцинкованной жилой диаметром 1,2 мм в поливинилхлоридной изоляции ( возможно применение радиотрансляционных проводов марки ПТПЖ-2х1,2 с двумя стальными оцинкованными жилами в изоляции из модифицированного полиэтилена).

Электропитание нагревательных проводов осуществляют через понижающие трансформаторные подстанции типа КТП ТО-80/86 или КТП-63/ОБ, которые имеют несколько ступеней пониженного напряжения, что позволяет регулировать тепловую мощность, выделяемую нагревательными проводами при изменении температуры наружного воздуха. Одной подстанцией можно обогреть 20-30 м3 бетона.

Нагревательными проводами можно обогревать любые монолитные конструкции при температуре наружного воздуха до -30°С. В среднем для обогрева 1м3 монолитного бетона требуется 60 м нагревательного провода марки ПНСВ-1,2.

В Москве технология прогрева бетона нагревательными проводами довольно широко применялась при возведении храма Христа Спасителя, комплексов Манежная площадь, Гостиный Двор и других объектов.

Технология прогрева бетона нагревательными проводами широко применяется не только российскими, но и зарубежными строительными фирмами, которые работают на территории России.

За последние годы технологию прогрева бетона нагревательными проводами освоили и применяют на практике такие фирмы, как южно-корейская «Самсунг инжинеринг & констракшн Ко., Лтд.», немецкая «Хохтиф», югославские «Акосир», «Напред», «Трудбеник», «Черногория», турецкие «Абка», «Алларко», «Гаранти-Коза» и многие другие.

Провод для прогрева бетона: виды, монтаж

В настоящее время бетон используется не только для возведения фундамента, но и при строительстве различных перекрытий и опор.

Полное затвердевание после заливки происходит через 28 дней при условии плюсовой температуры.

В холодный же период года вода, входящая в состав бетона, не вступает в химическую реакцию с остальными компонентами и превращается в лед, что приводит к более медленному затвердеванию бетона и потере его прочности. Лучший способ избежать этого – использовать специальный провод для прогрева бетона.

Зачем нужен прогрев бетона

Процессы, происходящие в бетоне во время его застывания, зависят от температуры окружающей среды. В зимнее время, когда температура опускается ниже нуля, происходит замерзание воды, из-за чего появляются проблемы с гидратацией бетона. При этом растров застывает не полностью, так как в некоторых местах проходит лишь его замерзание. Когда же температура окружающей среды начнет повышаться, вода растает, а монолитность раствора нарушится. Данный процесс приведет к нарушению целостности конструкции после застывания и снижению ее долговечности.

Для предотвращения описанных выше последствий необходим электропрогрев бетона проводами различного типа.
При этом посторонних процессов в смеси не происходит, а значит, структура остается однородной, что положительно отражается на долговечности и прочности бетона.
Виды нагревательных проводов и кабелей
В большинстве случаев электропрогрев бетона в зимнее время осуществляется проводом ПНСВ (расшифровка: провод нагревательный, материал жилы – сталь, изоляция – ПВХ), так как среди всех видов он отличается минимальной ценой и максимально простым монтажом.

На втором месте по частоте использования – кабель ПНСП для прогрева бетона. Его основное различие с проводом, представленным выше – изоляция из полипропилена (в отличие от ПНСВ с изоляцией ПВХ). Данный материал позволяет немного повысить теплопроводность кабеля. Однако его стоимость выше, поэтому применяется он только в случаях, когда длина используемого кабеля имеет определяющее значение. Чаще такой провод монтируется как теплый пол.
Провода данного типа сложно монтировать, так как необходим точный расчет их длины. Если на стадии проектирования были допущены незначительные ошибки, исправить это можно регулировкой подающего напряжения.
Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ
Если планируется электропрогрев бетона в зимнее время проводом ПНСВ или ПНСП, необходимо включение в систему дополнительного регулирующего оборудования, с помощью которого можно менять мощность в сети для регулирования тепловыделения. Для упрощения системы путем исключения из нее дополнительного оборудования можно использовать двухжильные термокабели, которые регулируют теплоотдачу самостоятельно: финский ВЕТ или российский КДБС.
Кабели данного типа подключаются напрямую к сети 220 вольт, установка дополнительных приборов для регулировки не требуется.
По конструкции кабели обоих производителей не отличаются, однако некоторые их технические характеристики различны:
Линейная мощность, Вт/м (ВЕТ – 35-45, КДБС – 40).
Рекомендованный радиус изгиба, мм (ВЕТ – 25, КДБС – 35).
Номинальный диаметр, мм (ВЕТ – 6, КДБС – 7).
Размеры секций, м (ВЕТ – 3,3-85, КДБС – 10-150).
Плюсы и минусы ПНСВ
Электропрогрев бетона проводом пнсв – наиболее экономически выгодный вариант. Связано это с дешевизной самого провода, а также сравнительно низким потреблением электрической мощности. Кроме того, кабель данного типа отличается устойчивостью к воздействию щелочной и кислотной среды, благодаря чему его можно использовать в различных сложных условиях окружающей среды.
Кабель для прогрева бетона ПНСВ обладает и существенными недостатками:
Сложность проектных работ из-за необходимости точного расчета длины кабеля.
Необходимость включения в систему понижающей подстанции.
Стоимость таких подстанций (ПТ) достаточно велика. Их функционирование требуется постоянно, поэтому брать оборудование в аренду не целесообразно, ведь за это нужно будет отдать не менее 10% от общей стоимости. В некоторых случаях возможно использование сварочных аппаратов. Однако подходят они только для небольших объектов строительства, так как при интенсивной работе быстро выходят из строя.
Технология прогрева с использованием ПНСВ
Многие считают, что для того чтобы осуществить прогрев бетона проводом ПНСВ, достаточно уложить кабели и подключить их к электрической сети. Данный подход в корне не верен. Для правильного прогрева проводами необходимо четкое регулирование мощности, при котором учитывается много факторов. Как недостаточная, так и излишне высокая температура раствора приведет к разрушению конструкции.
Бетонный раствор, конечно, не закипит, так как оболочка провода начинает плавиться при 80 градусах. Однако в случае, когда она полностью исчезнет, провод может соприкоснуться с металлической арматурой, что приведет к короткому замыканию.
Схема подключения греющего провода должна быть тщательно продумана. Ниже приведен один из наиболее эффективных вариантов под названием «звезда».
Подключение проходит в три этапа:
На данном этапе большая часть от всего объема воды в растворе поглощается, после чего происходит формирование кристаллической структуры. При этом температура бетонной массы достигает 55 градусов (продолжительность нагрева зависит от температуры окружающей среды). Чтобы процесс прогрева был непрерывным и равномерным, необходимо поддержание напряжения 95 вольт.
На данном этапе уменьшается величина подаваемого напряжения до 75 вольт для кристаллизации бетонного раствора. Температура внутри поддерживается такая же (55 градусов) за счет инертности раствора. Важно отметить, что если на данном этапе температура окружающей среды резко понизится, необходимо увеличить величину подаваемого напряжения на 10 вольт.
Данный этап можно назвать остыванием. При этом провод для прогрева бетона ПНСВ нагрет не более чем на 20 градусов. На последнем этапе бетонный раствор набирает до 80% своей прочности.
Расчет длины
Если планируется прогрев смеси бетона проводом ПНСВ, в первую очередь необходимо рассчитать его длину в зависимости от нескольких параметров. Главный определяющий фактор – расчетное количество тепловой энергии, необходимой для нагрева бетонной массы до требуемой температуры. Количество тепла зависит от окружающей температуры, относительной влажности воздуха, размера объекта.
При расчете длины важно знать основные характеристики ПНСВ, а именно — потребляемую мощность. Для самого популярного диаметра 1,2 мм она равна 0,015 Ом/м, у кабелей большего сечения сопротивление ниже, диаметр 2 мм соответствует сопротивлению 0,044 Ом/м, а 3 мм – 0,02 Ом/м. Для окончательного расчета необходимой мощности нужно полученный показатель умножить на протяженность кабеля.
Подобным образом рассчитываются и понижающие трансформаторы. Если уложено 100 м ПНСВ диаметром 1,2 мм, то его общее сопротивление составит 15 Ом. Учитывая, что сила тока не более 16 А, находим рабочее напряжение, равное произведению силы тока на сопротивление в данном случае оно будет равно 240 В.
Монтаж ПНСВ
Схема укладки провода ПНСВ должна быть продумана еще на этапе проектирования объекта. Главное – его монтаж в опалубке до того, как начинается заливка бетонного раствора. В большинстве случаев для прикрепления провода к арматуре используется проволока из алюминия.
Чтобы прогрев бетонной смеси был максимально равномерным, секции монтируются на равном расстоянии друг от друга как по вертикали, так и по горизонтали. Расстояние между соседними должно составлять около 15 сантиметров.
Важно отметить, что если в сети напряжение 380 вольт, длина сегмента должна составлять 31 погонный метр, если 220 – 17 метров. Только в таком случае прогрев смеси будет проходить равномерно, а значит, он достигнет максимально возможной прочности. В случае, если секция будет смонтирована более длинной, тепловая энергия не будет доходить до самых удаленных участков.
Важно помнить, что включение провода в сеть необходимо проводить за пределами опалубки.
В большинстве случаев это достигается путем присоединения кабеля с жилами из алюминия и его плотной обмотки. Когда бетонная смесь полностью застыла, провод не вытаскивается из него, он навсегда остается внутри и впоследствии может быть использован как «теплый пол».
Монтаж секционного обогревочного кабеля
Кабель для прогрева бетона данного типа поставляется на объект не в бухте, а в виде готовой секции. Данный факт несколько упрощает процесс монтажа, так как нет необходимости в обрезке провода. Сбор системы после следующих подготовительных работ:
Расчет необходимой мощности одного сегмента в зависимости от объема бетонной смеси.
Выбор длины провода.
Процесс монтажа системы достаточно простой, однако требует определенных знаний и навыков.
Ниже представлены общие рекомендации, придерживаясь которых, можно быстро и правильно смонтировать провод секционного типа для прогрева бетона:
Для обогрева одного кубического метра бетонной смеси в зависимости от состава необходимо 500-1500 Вт (в зависимости от температуры окружающей среды). Сократить расход электрической энергии можно путем добавления специальных присадок для понижения температуры застывания смеси или утеплив опалубку.
Если бетонной смесью заливается перекрытие или какая-либо балка, расчет электропроводки проводится с учетом следующих начальных данных: 4 метра провода на 1 квадратный метр поверхности элемента.
Провод надежно защищен, поэтому его можно крепить к арматуре.
Провода всегда должны соприкасаться с опалубкой.
В процессе монтажа важно следить за расстоянием между кабелями, в противном случае электропрогрев бетона греющим проводом будет неравномерным.
Необходимо выдерживать минимум 4 сантиметра между соседними контурами.
В процессе монтажа необходимо следить за тем, чтобы провода не пересекались.
Преимущества и особенности сегментированного кабеля
Главное достоинство сегментированного кабеля – отсутствие необходимости во включении дополнительного оборудования в систему. Данный способ прогрева бетона максимально безопасен (в отличие от случаев, когда используются электроды), так как вероятность поражения электричеством практически сведена к нулю. Еще одно достоинство – простота монтажа и расчетов при использовании нагревательной секции. Материал уже разбит на сегменты, остается лишь высчитать необходимую мощность.
Прогрев бетона в зимнее время проводом ПНСВ значительно дешевле, поэтому сегментированный кабель, который разбит на секции шинопроводов, применяется лишь на небольших объектах, когда в приоритете скорость возведения и точность проводимых работ.
Технология прогрева бетона
%PDF-1.5 % 2 0 obj > /Metadata 4 0 R /Pages 5 0 R /StructTreeRoot 6 0 R /Type /Catalog >> endobj 4 0 obj > stream
Александр
application/pdf
Технология прогрева бетона
2011-11-17T13:42:38+03:00Microsoft® Word 20102019-10-25T21:14:53+03:00Microsoft® Word 2010uuid:05ba8cc8-4e36-4256-968f-4505cb53fa35uuid:ce24bd30-3a55-4c3a-9e3b-9f1ba01ce0b7 endstream endobj 25 0 obj > stream x\ˎ0º|lw;Hd1$6= %Quԩ.roq_oEΗM^fbiˏ~&.Y߿yj| eBMu?1|Ou7kvBh~W.fc^fxg{~y>ݘø%.)W]>x].,H\S:{??˫)|Ow%,~~^_dWgE>&=b»0n]apEn|~ydx?®=^~f۰XZ$+z!`Ft26XcS=rA2)
)kp fI[2\|Ywx8˱8n.?35) 76′}&ǜ=lY1q{UNLݒ#,I{Z:O}_Ʒf?…~R+8T~ۀT(6u4f&auwL@ʠɳL]zw/ngqnpFJߗLX4ӸxgC0@x˱k2 `E#E&ZWiӺre%2(kJPה$6@#W(Mbz6`BG,oEAb+(~+WB|$K8_*n»P#g
ŗ7鱭a[CMƨP9@#Gi%X@Kc`0″K= nkrw!h3E$ݠFhW X/d|22moհF \%b9Ed(7(Y'[i>|OLǲ *[Ƹz)Ɏq\=/2AGs0裖caʍoi 3A }
z»lqLva2\^n>pq̾Eh4hY9y;f
Электропрогрев бетона проводом ПНСВ: технология прогрева, расчет длины
Процедура заливки бетона заметно усложняется, если проводить ее в холодное время года. Связано это с возникновением вероятности замерзания воды, что не позволит раствору набрать необходимой технологической прочности. Даже если получится избежать такого эффекта, то рентабельность проводимых работ окажется под вопросом, так как высыхать состав будет на протяжении довольно длительного времени. Решить проблему можно с помощью прогрева бетона. Для этих целей используется провод ПНСВ.
Электропрогрев позволяет придать материалу нужную твердость. Данная процедура регламентируется нормами СП 70.13330.2012. Его применение допускается в ходе выполнения абсолютно любых строительных работ. С экономической точки зрения целесообразно использовать дешевый провод ПНСВ, так как после затвердевания бетона он остается внутри конструкции.
Применение
С помощью кабеля ПНСВ можно решить сразу две проблемы, возникающие с бетоном в зимний период. Вода, входящая в состав раствора переходит в кристаллическое состояние. В результате полностью останавливается реакция гидратации. Всем известно из школьной программы, что при замерзании воды происходит ее расширение. В таких условиях сформировать прочные связи в бетоне невозможно, поэтому добиться нужной прочности не получится.
Чтобы состав затвердел правильно, необходимо обеспечить температуру окружающей среды на уровне +20⁰С. При ее снижении до нулевых показателей данный процесс замедляется даже при условии выделении тепла в результате протекания гидратации. Для выдержки нужных параметров без провода ПНСВ не обойтись. Необходимость в прогреве бетона возникает в следующих случаях:
Недостаточная теплоизоляция монолита или опалубки.
Низкая температура воздуха.
Слишком большие размеры монолита.
Характеристики провода
Кабель ПНСВ состоит из жилы сечением 0,6-4 мм² и диаметром 1,2-3 мм. Некоторые марки покрываются оцинковкой для подавления негативного воздействия агрессивных составляющих раствора. В качестве дополнительного покрытия используется поливинилхлорид или полиэстер. Такая термоустойчивая изоляция отличается высокой прочностью и удельным сопротивлением, хорошо гнется, не повержена истиранию.
Технические характеристики кабеля ПНСВ:
Диапазон рабочих температур – от -60⁰С до +50⁰С.
Удельное сопротивление – 0,15 Ом/м.
Расход провода – 60 м на каждый куб бетона.
Допустимая температура монтажа – -15⁰С.
Нижний температурный порог применения – -25⁰С.
Кабель соединяется с холодными краями посредством алюминиевого провода АПВ. Питается провод от трехфазной сети 380В. В некоторых случаях при правильных расчетах допускается использование домашней сети 220В. Главное условие – длина кабеля должна быть минимум 120 м. Также необходимо, чтобы по системе протекал ток номинальной величиной 14-16 А.
Процедура укладки и технология прогрева
Прежде, чем устанавливать систему прогрева, необходимо смонтировать арматуру и опалубку. Только после этого можно приступать к раскладке ПНСВ. Интервал между поворотами должен составлять 80-200 мм. Конкретное расстояние выбирается в зависимости от наружной температуры, уровня влажности и скорости ветра. Провод не должен иметь натяжение. Для его крепления к арматуре нужно использовать специальные зажимы. Минимальный радиус изгиба – 25 см. Также необходимо позаботиться об отсутствии перехлестов жил, по которым передается ток. Они должны прокладываться на расстоянии 15 мм друг от друга. При нарушении этого правила возникает рис короткого замыкания.
Наибольшей популярностью пользуется схема укладки под названием «змейка». Укладка ПНСВ в данном случае чем-то напоминает процедуру монтажа теплого пола. При таком методе расход греющего кабеля будет минимальным, а обогреть получится максимальный объем массива. Заливать бетон нужно в сухую опалубку, при этом температура раствора должны быть выше +5⁰С, а схема подключена правильно. Также необходимо проверить, чтобы холодные концы были выведены на необходимую длину.
Перед началом прогрева бетона необходимо ознакомиться с инструкцией, которая идет в комплекте с проводом ПНСВ. Подключение через секции шинопроводов может осуществляться двумя способами: через «звезду» или «треугольник». Первая схема подразумевает соединение трех проводов в один узел. Подключение к трансформатору выполняется через свободные контакты. Во втором случае система делится на 3 участка, каждый из которых подключается к выводам трехфазного трансформатора.
Прогрев бетонной смеси с помощью кабеля ПНСВ выполняется в несколько этапов:
Каждый час температура плавно повышается на 10⁰С. Так удастся обеспечить равномерность прогрева.
В условиях постоянной температуры прогрев нужно осуществлять до момента набора смеси половины своей технологической прочности. Оптимальным показателем является 60⁰С, а максимальным – 80⁰С.
Остывать бетон должен на 5⁰С в час. При несоблюдении данной рекомендации существует вероятность растрескивания монолита.
Если все технологические требования были соблюдены, то материал наберет необходимую прочность. ПНСВ после завершения работ остается в массиве и выполняется функции дополнительного армира.
Применять такие кабели, как ВЕТ или КДБС намного проще, так как их подключение производится напрямую в бытовую сеть или щитовую с напряжением 220В. Разделение на секции устраняет возможность перегрузок. Единственным недостатком таких этих кабелей является высокая стоимость. В связи с этим их реже используют при масштабном строительстве.
Также довольно большой популярностью пользуется технология, при которой опалубка оснащается электродами и ТЭНами. В этом случае греющий кабель не нужен, однако данный способ требует больших энергозатрат. Связано это с тем, при затвердевании бетона его сопротивление повышается, что делает проводимость воды ниже.
Расчет длины
При расчете длины кабеля ПНСВ необходимо учитывать ряд факторов, основным из которых является количество тепла, подаваемое к монолиту с целью его качественного затвердевания. На данный параметр влияет температура воздуха, форма и размеры конструкции, влажность, а также наличие теплоизоляции.
Также нужно определить шаг укладки провода, учитывая в расчетах среднюю длину петли (28-36 м). Если температура воздуха составляет -5⁰С, то шаг должен быть 200 мм, -10⁰С – 160 мм, -15⁰С – 120 мм.
Рассчитывая длину кабеля, нужно знать его мощность. Для провода диаметром 1,2 мм – 0,015 Ом/м, 2 мм – 0,044 Ом/м, 3 мм – 0,02 Ом/м. Величина рабочего тока не должна превышать 16 А. В случае с ПНСВ 1,2 мм удельное сопротивление будет равняться 38,4 Вт. Для расчета суммарной мощности нужно это число умножить на длину использованного провода.
Для расчета напряжения понижающего трансформатора используется эта же схема. Если диаметр ПНСВ составляет 1,2 мм, а всего его уложено 100 м, то общее сопротивление будет равняться 15 Ом. Сила тока все та же (16 А). Напряжение – это произведение сопротивления и силы тока. В рассматриваемом примере оно будет составлять 240 В.
Заключение
Прогрев бетонной смеси с помощью провода ПНСВ является одним из самых бюджетных способов. Однако использовать его лучше при наличии достаточного опыта в сфере строительства. Кроме этого, для укладки ПНСВ может понадобиться специальное оборудование. Этот вид кабеля можно использовать в быту. Главное, верно рассчитать потребляемую мощность. Для снижения расходов на прогрев бетона рекомендуется применять теплоизоляционные материалы. Они ускорят процесс и будут способствовать более равномерному остыванию, что положительно скажется на качестве монолита.
Статьи по теме:
Способы прогрева бетона — ElectrikTop.ru

Бетонирование – основной этап строительства, который характеризуется не только большим физическим объемом работ, но и длительностью, ведь для полного отверждения массы в опалубке естественным путем требуется 28 дней. Прогрев бетона в зимнее время является единственным способом получить фундамент, перекрытия или опоры заданной проектной прочности, однако этой операцией, при возможности, не стоит пренебрегать даже летом, поскольку она позволяет ускорить кристаллизацию и отверждение массы.
Зачем греть бетон
Искусственный камень, который принято называть бетоном, получают смешиванием наполнителя из твердых горных пород (щебня) и связующего – цемента, в состав которого входят алюминиевые и силикатные квасцы. При наличии воды в них начинается химическая реакция гидратации – необратимый процесс кристаллизации. Он состоит из трех этапов:
Схватывание. Происходит в течение от шести до восьми часов. В массе бетонной смеси образуются иглообразные кристаллы из алюминатов.
Отверждение. Продолжается от восьми часов до суток. В это время алюминатная кристаллическая структура заменяется силикатной. А вода почти полностью поглощается, поэтому объем массы уменьшается, происходит ее усадка.
Набор прочности, в естественных условиях продолжающийся 28 дней. Он сопровождает уплотнением зерен и созданием мелкопористой структуры.
Интересно то, что первый этап реакции идет с выделением тепла. Именно от этого эффекта зависит и скорость отверждения, и дальнейшая прочность искусственного камня. Прогрев бетона позволяет запустить и поддерживать реакцию гидратации в том случае, если температура заливаемой смеси и окружающего воздуха низки. Строительные нормы требуют делать это при температуре от пяти градусов Цельсия и ниже. Однако принцип «чем больше, тем лучше» не работает. При достижении порога в 30 ⁰С химическая реакция, наоборот, замедляется, поскольку вода начинает интенсивно испаряться.
В период, когда температура окружающего воздуха все еще положительная, время прогрева залитой смеси можно ограничить восемью часами – до момента начала отверждения. В сильные морозы процесс надо продлить минимум до суток, поскольку вода, не вступившая в химическую реакцию, может замерзнуть и разорвать формирующийся бетонный блок. На практике обогрев ведут от двух до четырех суток.
Чем греть
Способы прогрева бетона можно разделить на две группы:
Внешними источниками тепла.
Внутренними.
Нагрев снаружи
Тепловыми пушками – на жидком углеводородном топливе или электрическими. Позволяет быстро поднять температуру окружающего воздуха, обладающего свойством термической инерции. Способ чаще применяется в закрытых помещениях, а также при заливке площадок большой площади. Его недостатком является необходимость создания временных укрытий, которые могли бы удерживать теплый воздух. А также то, что его действие поверхностное, поэтому он наименее эффективен при заливке ленточных фундаментов в грунте.
Инфракрасными излучателями. Они способны прогреть всю залитую массу за счет эффекта интерференции, когда источником несущих тепло волн становятся все объекты внутри нё. Сплошных укрытий можно не возводить. Способ очень эффективен во всех случаях, но может оказаться излишне дорогим, если объем бетонных работ велик – такая техника недешева.

Электрическими матами. Способ прост и доступен, но он всегда поверхностный, практически не затрагивающий глубинных слоев, поэтому чаще применяется при отверждении, например, бетонных стяжек на полу, толщина которых не превышает 5 см. Велика вероятность создания зон локального перегрева (более 30⁰ С), где искусственный камень будет непрочным.

Опалубкой с вмонтированными электрическими нагревателями. Способ используется при массовом производстве бетонных изделий одного типа. В противном случае затраты на создание производственной оснастки не окупаются.
Нагрев изнутри
Используется свойство электрического тока нагревать проводники за счет их внутреннего сопротивления. Через бетонную массу его можно пропустить тремя способами:
Индукционным.
По кабелю с высокими резистивными свойствами.
По сетке арматуры.
Для возникновения индукционного тока в арматурной сетке надо обмотать опалубку электрическим проводом и создать магнитную катушку. Способ эффективен, но может применяться лишь в отношении отдельно стоящих элементов конструкции здания. Например, колонн. Кроме того, степень нагрева определяется только опытным путем, а если объем работ невелик, то на эксперименты может уйти слишком много времени и средств.
Прогрев бетона проводом с высоким внутренним сопротивлением может применяться при всех видах работ – заливке ленточных фундаментов, колонн, формирования плит и перекрытий. Обычно его укладывают, опираясь на имеющуюся сетку арматуры, что в ряде случаев приводит к замедлению темпов работ.

Он имеет обозначение ПНСВ – провод нагревательный, стальной, в виниловой оболочке. Выпускается разных сечений, от чего зависит его удельное сопротивление. Например, у ПСНВ 1,2 это значение равно 0,15 Ом/м, а у ПНСВ 2 – 0,05 Ом/м. От кабеля, использующегося для устройства электрического теплого пола, отличается отсутствием металлического экрана (оплетки), играющего роль защитного заземляющего провода, и дополнительной диэлектрической оболочки.
Суммарная сила тока в нем должна быть около 15 А, иначе он не будет греть. Поэтому тепловой кабель подключается к сети через силовой понижающий трансформатор. Для сравнения: при напряжении 220 вольт длина кабеля ПСНВ 1,2 должна быть 97 метров, а при 127 вольтах – 56 метров. Слишком длинный плох не только чрезмерными расходами и сложностью обращения с ним, но и тем, что промежутки между витками придется делать слишком часто, что может привести к локальному перегреву и снижению качества бетона.
Схема подключения резистивного кабеля для прогрева бетона к трехфазной сети может быть трех типов:
Автономная линия на каждую фазу.
Группирование проводников по схеме «треугольник».
Группирование проводников по схеме «звезда».
Кабель остается в конструкции навсегда и не выполняет никаких функций, поэтому прогрев бетона проводом ПНСВ приводит к удорожанию работ.
Электродный прогрев бетона заключается в пропускании электрического тока по арматурной сетке или металлическим прутам, к которым подключаются сетевые провода. Эти элементы имеют малое электрическое сопротивление, поэтому система работает в режиме, близком к короткому замыканию.

Проблема решается двумя способами:
Включением в цепь дополнительного сопротивления. Например, нескольких ламп накаливания, соединенных последовательно.
Использованием сварочного трансформатора, для которого короткое замыкание является штатным случаем.
Технология прогрева бетона электродами требует обязательного включения в питающую цепь приборов защитного отключения (УЗО), поскольку малое электрическое сопротивление влажной среды порождает ток утечки и вокруг конструкций образуется зона, потенциально опасная для человека или животных. Это усугубляется в том случае, если заземляющий проводник отсутствует совсем – при заливке в грунте достаточно контакта с ним. Прогрев бетона сварочным аппаратом инверторного типа проводить нельзя, поскольку он рассчитан на кратковременные перегрузки.
Теперь вы знаете, как прогреть бетон, для чего и в каких случаях это надо делать. При использовании теплового кабеля и электродной технологии обязательно соблюдайте правила электрической безопасности.