Как прогревать бетон с помощью трансформатора. Прогрев бетона сварочным аппаратом - проверенный метод

Заливка бетона зимой имеет свои сложности. Главной проблемой считается нормальное затвердевание раствора, вода в котором может замерзнуть, и он не наберет технологической прочности. Даже если этого не случится, низкая скорость высыхания состава сделает работы нерентабельными. Прогрев бетона проводом ПНСВ поможет снять этот вопрос.

Электропрогрев бетона в зимнее время – наиболее удобный и дешевый способ достигнуть нужной твердости материала. Он разрешается нормами СП 70.13330.2012, и может применяться при выполнении любых строительных работ. После отвердевания бетона, провод остается внутри конструкции, поэтому применение дешевого ПНСВ дает дополнительный экономический эффект.

Применение

Прогрев бетона в зимнее время кабелем дает возможность решить две основные проблемы. При температурах ниже нуля вода в растворе превращается в кристаллики льда, в результате реакция гидратации цемента не просто замедляется, она прекращается полностью. Известно, что при замерзании вода расширяется, разрушая образовавшиеся в растворе связи, поэтому после повышения температуры он уже не наберет нужной прочности.

Раствор затвердевает с оптимальной скоростью и сохранением характеристик при температуре порядка 20°C. При падении температуры, особенно ниже нуля, эти процессы замедляются, даже с учетом того, что при гидратации выделяется дополнительное тепло. Чтобы выдержать технические условия, зимой не обойтись без прогрева бетона проводом ПНСВ или другим предназначенным для этого кабелем в таких ситуациях, когда:

не обеспечена достаточная теплоизоляция монолита и опалубки;
монолит слишком массивен, что затрудняет его равномерный прогрев;
низкая температура окружающего воздуха, при которой замерзает вода в растворе.

Характеристики провода

Кабель для прогрева бетона ПНСВ состоит из стальной жилы с сечением от 0,6 до 4 мм², и диаметром от 1,2 мм до 3 мм. Некоторые виды покрываются оцинковкой, чтобы снизить воздействие агрессивных компонентов в строительных растворах. Дополнительно он покрыт термоустойчивой изоляцией их поливинилхлорида (ПВХ) или полиэстера, она не боится перегибов, истирания, агрессивных сред, прочна и обладает высоким удельным сопротивлением.
Кабель ПНСВ обладает следующими техническими характеристиками:

Удельное сопротивление составляет 0,15 Ом/м;
Стабильная работа в температурном диапазоне от -60°C до +50°C;
На 1 кубометр бетона расходуется до 60 м провода;
Возможность применения до температур до -25°C;
Монтаж при температурах до -15°C.

Кабель подключается к холодным концам через провод АПВ из алюминия. Питание может осуществляться через трехфазную сеть 380 В, подключаясь к трансформатору. При правильном расчете ПНСВ может подключаться и к бытовой сети 220 вольт, длина при этом не должна быть менее 120 м. По системе, находящейся в бетонном массиве должен протекать рабочий ток 14-16 А.

Технология прогрева и схема укладки

Перед установкой системы прогрева бетона в зимнее время монтируется опалубка и арматура. После этого раскладывается ПНСВ с интервалом между проводами от 8 до 20 см, в зависимости от наружной температуры, ветра и влажности. Провод не натягивается и прикрепляется к арматуре специальными зажимами. Нельзя допускать изгибов радиусом менее 25 см и перехлестов токоведущих жил. Минимальное расстояние между ними должно составлять 1,5 см, это поможет не допустить короткого замыкания.

Наиболее популярная схема укладки ПНСВ – «змейка», напоминающая систему «теплый пол». Она обеспечивает обогрев максимального объема бетонного массива при экономии греющего кабеля. Перед заливкой в опалубку раствора необходимо убедиться в том, что в ней нет льда, температура смеси не ниже +5°C, а монтаж схемы подключения проведен правильно, на достаточную длину выведены холодные концы.

К проводу ПНСВ прикладывается инструкция, с которой нужно ознакомиться перед тем, как прогреть бетон. Подключение осуществляется через секции шинопроводов двумя способами через схему «треугольник» или «звезда». В первом случае систему разделяют на три параллельных участка, подключаемых к выводам трехфазного понижающего трансформатора. Во втором – три одинаковых провода соединяются в один узел, потом три свободных контакта аналогично подключаются к трансформатору. Питающее устройство устанавливается не далее, чем в 25 м от места подключения, прогреваемый участок обносится ограждением.

Система подключается после полной заливки всего объема строительного раствора. Технология прогрева бетона греющим кабелем ПНСВ включает в себя несколько этапов:

Разогрев осуществляется со скоростью не более 10°C в час, что обеспечивает равномерное прогревание всего объема.
Нагрев при постоянной температуре длится до тех пор, пока бетон не наберет половину технологической прочности. Температура не должна превышать 80°C, оптимальный показатель 60°C.
Остывание бетона должно происходить со скоростью 5°C в час, это поможет избежать растрескивания массива и обеспечит его монолитность.

При соблюдении технологических требований материал наберет марку прочности, соответствующую его составу. По окончанию работ ПНСВ остается в толще бетона и служит дополнительным армирующим элементом.

Нужно отметить, что применять кабель КДБС или ВЕТ значительно проще, поскольку их можно подключать напрямую к сети 220 В через щитовую или розетку. Они разделены на секции, что помогает избежать перегрузки. Но эти кабели стоят дороже ПНСВ, поэтому реже применяется при строительстве крупных объектов.

Еще одна популярная технология – использование опалубки с ТЭН и электродами, когда арматура вставляется в раствор и подключается к сети, используя сварочный аппарат или понижающий трансформатор другого типа. Этот способ прогрева не требует специального греющего кабеля, но более энергозатратен, поскольку вода в бетоне играет роль проводника, а его сопротивление при затвердевании значительно возрастает.

Расчет длины

Чтобы рассчитать длину провода ПНСВ для прогрева бетона требуется учесть несколько основных факторов. Главный критерий – количество тепла, подаваемого на монолит для его нормального затвердевания. Оно зависит от температуры окружающего воздуха, влажности, наличия теплоизоляции, объема и формы конструкции.

В зависимости от температуры определяется шаг укладки кабеля со средней длиной петли от 28 од 36 м. При температуре до -5°C расстояние между жилами или шаг составляет 20 см, с понижением температуры на каждые 5 градусов, он уменьшается на 4 см, при -15°C он составляет 12 см.

При расчете длины важно знать потребляемую мощность нагревательного провода ПНСВ. Для самого популярного диаметра 1,2 мм она равна 0,15 Ом/м, у проводов с большим сечением сопротивление ниже диаметр 2 мм имеет сопротивление 0,044 Ом/м, а 3 мм – 0,02 Ом/м. Рабочий ток в жиле должен быть не более 16 А, поэтому потребляемая мощность одного метра ПНСВ диаметром 1,2 мм равна произведению квадрата силы тока на удельное сопротивление и составляет 38,4 Вт. Чтобы подсчитать суммарную мощность необходимо этот показатель умножить на длину уложенного провода.

Подобным образом рассчитывается и напряжение понижающего трансформатора. 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.

Купить провод прогревочный ПНСВ-1,2 по выгодной цене можно здесь

Применение провода ПНСВ – один из самых дешевых способов прогрева бетона. Но он больше годится для применения профессиональными строителями, поскольку для его подключения требуются специальное знание и оборудование. Этот кабель можно применять и в бытовых условиях, правильно рассчитав потребляемую мощность. Снизить расходы при прогреве раствора поможет применение теплоизоляционных материалов, в этом случае нагрев произойдет быстрее, а снижение температуры будет происходить равномернее, что улучшит качество бетона.

Климатические условия на большей территории Российской Федерации диктуют свои условия на все виды строительно-монтажных работ, которые ведутся в холодный период года.

В связи с этим заливка бетонных конструкций в условиях отрицательной температуры окружающего воздуха возможна лишь при наличии на стройплощадке технической возможности прогрева залитой конструкции, в том числе с помощью электричества.

В промышленных масштабах прогрев бетона производится с помощью специальных трансформаторов и нагревательных кабелей. В домашних условиях при небольших объемах бетонных работ допускается прогрев бетона сварочным аппаратом мощностью от 150 до 200 Ампер.

Что необходимо для прогрева бетона сварочным аппаратом?

Бытовой сварочный аппарат мощностью 150-200 А. Важно! Не сварочный инвертор, а сварочный (трансформаторный) аппарат;
Провод греющий ПНСВ диаметром 1,5 мм;
Провод алюминиевый одинарный АВВГ 1х2,5 мм;
Хлопчатобумажная изолента;
Клещи для бесконтактного определения силы тока.

Подготовительные работы

Провод ПНСВ разрезается на отрезки (греющие петли)17-18 м. Полученные отрезки равномерно подвязываются к арматурному каркасу под заливку бетонной конструкции. При этом следят, чтобы петли располагались выше середины заливаемой плиты, если заливается колонна – слой бетона над греющими петлями должен быть не менее 4 см.

Подвязку ведут изолированным алюминиевым проводом. Идеальный вариант если петли будут располагаться «змееобразно». Расстояния между петлями принимается в зависимости от температуры воздуха – от 10 до 40 см. Здесь действует правило – «чем ниже температура, тем меньше расстояние».

Количество греющих петель зависит от мощности конкретного сварочного аппарата. Так как одна петля потребляет 17-25А, в нашем случае (мощность 250 А) можно использовать не более 7-8 греющих петель длиной 17-18 м.

Важно! При укладке петель производится маркировка оконцовок – одна оконцовка маркируется изолентой, вторую оставляют свободной.

Петли уложены и подвязаны. Теперь на них необходимо нарастить алюминиевые провода, которые будут подключаться к сварочному аппарату. Длина алюминиевого провода определяется месторасположением сварочного аппарата, но не более 8 метров.

Скрутки греющей петли и наращиваемого провода изолирую ХБ изолентой, и располагаем ее таким образом, чтобы она осталась в толще заливаемой конструкции. В противном случае, скрутка будет перегреваться и сгорит. Маркировку изолентой переносят на концы алюминиевых проводов.

Подключение к сварочному аппарату и особенности прогрева

После заливки бетона, все алюминиевые концы (наращенные) петель подключают к сварочному аппарату. При этом концы с маркировкой изолентой и без таковой подключают на разные полюсы сварочного трансформатора. Включают сварочный аппарат на минимальной нагрузке регулятора мощности.

Клещами проверяют каждую из петель – потребляемый ток должен быть не более 12-14 Ампер. Через 1 час можно добавить половину мощности аппарата, а через 2 часа можно включить аппарат на полную мощность.

Опять проверяем силу тока на каждой петле. Сила тока должна быть не более 25 А. как гласит практический опыт, мощности петли в 20 А, достаточно чтобы качественно прогреть бетон при температуре окружающего воздуха до минус 10 °C.

Особенности прогрева бетона сварочным трансформатором

Время прогрева зависит от мощности конструкции и температуры окружающего воздуха. При температуре воздуха до минус 10 °C для гидратации бетона достаточно двух суток;
Поверхность бетонной конструкции необходимо утеплить поилками или матами;
Не стоит излишне перегревать бетон – конструкция под слоем утеплителя должна быть слегка теплой и не более того.

Сегодня пользуются популярностью такие способы прогрева бетона, как прогрев бетона проводом пнсв прогревочным кабелем, прогрев с помощью специальных термоматов, трансформаторов и станциий. Но самым проверенным и, главное, доступным большинству остается .

Зимнее бетонирование.

Основным материалом, используемым в современном строительстве зданий, является бетон. Для того, чтобы строительство велось непрерывно, круглый год, при минусовой температуре, применяется прогрев бетона. Прогреваемый бетон схватывается точно так же, как при плюсовой температуре, имеет в дальнейшем необходимую прочность. Если же бетон замерзает, он не схватывается, соответственно никакой прочности не имеет, и при размерзание – рассыпается.
Для прогрева бетона используется понижающий трансформатор – 380В./55Вольт. Также, нихромный провод, НМПГ – 1.5кв.мм. И от низкой стороны трансформатора, - кабель большого диаметра, обычно - 35 – 50кв.мм. В зависимости от предельно допустимой нагрузки трансформатора. Обычно, это - 510А. Поэтому, кабеля, диаметром 50кв.мм. на одной фазе, вполне хватает для полной нагрузки трансформатора.
Зимнее бетонирование. Прогрев бетона. Горизонтальный прогрев производится следующим образом. Внутри арматурного каркаса, перед заливкой бетона, укладывается изолированный нихромный провод. Провод укладывается петлями. Длина провода одной петли должна быть 25 метров, тогда ток в проводе будет 10А, что является оптимальным значением для его нагрева. Начало провода подключается к одной фазе низковольтного кабеля трансформатора, конец провода подключается к другой фазе. Раскладывается он равномерно, по всей площади, готовой под заливку бетона. Расстояние между протянутым проводом начала петли и протянутым проводом конца петли, а также, между соседними петлями, должно быть 20 – 25см. Это обеспечит ровный прогрев всей поверхности. К кабелям низкой стороны трансформатора, петли подключаются равномерно между фазами. Когда все петли подключены, начинается заливка бетона. После того, как бетон залит, территория прогрева ограждается, и включается трансформатор. Горизонтальный прогрев используется при бетонирование пола и межэтажных перекрытий.

Вертикальный прогрев бетона, для колонн здания и несущих стен, производится таким образом. Внутри вертикального арматурного каркаса колонны или стены, с помощью изоляторов, по всей высоте устанавливаются электроды. Обычно это стальная проволока, диаметром 8мм. Электрод не должен касаться арматурного каркаса. Чаще всего, изоляторами, и в то - же время креплениями электродов, являются куски жёсткого изолированного провода. Средина провода обматывается вокруг электрода, края наматываются на каркасную арматуру таким образом, чтобы электрод был в натяжке изолированного провода. К верхним концам электродов, с помощью поводков подключаются кабеля низкой стороны трансформатора. Распределение нагрузки должно быть равномерным, и производится следующим образом. Фаза «А», подключается к первому электроду. Фаза «Б», ко второму электроду. Фаза «С», к третьему электроду. Дальше – в той же последовательности. Четвёртый электрод – фаза «А», пятый – фаза «В»…и так далее.
После заливки бетона и включения обогрева, нужно сразу проверить величину тока в кабелях низкой стороны. Если кабель, к примеру, имеет сечение 35мм.кв. а ток больше 400А, его необходимо разгрузить. То - есть, выключить трансформатор, и отключить несколько электродов. Ведётся прогрев в течение 12 – 17 часов. За это время вода полностью выпаривается и бетон схватывается.

Работы по заливке бетона должны осуществляться не более чем через 4-6 часов после замешивания материала. Наиболее удобный способ заливки бетона (в том числе и на высоту) – при помощи специального насоса. При этом можно вставить в шланг переходник с целью уменьшения скорости движения бетона. Струю рекомендуется сначала направлять на углы, откосы, разветвления стены, края отверстий, а затем в основную часть опалубки. По завершению заливки бетон необходимо уплотнить, чтобы исключить раковины и полости. Уплотняется материал способом штыкования. При этом бетон по всей глубине протыкается штыковой лопатой или куском арматуры. Более качественной считается проработка смеси специальной виброрейкой или погружным вибратором.

Зимой заливаемый бетон должен содержать в своем составе специальные компоненты – кислотные или соляные. Также рекомендуется сооружать над местом работы полиэтиленовые теплицы, внутри которых помещается тепловая пушка или калорифер.

Электрический прогрев бетона осуществляется при заливке в зимнее время года или в ситуациях, когда необходимо ускорить время, за которое бетон будет схватываться. При этом следует строго придерживаться установленного технического режима. В противном случае изделие из бетона может потерять свою прочность или потрескаться. После заливки необходимо полить поверхность бетона водой и закрыть полиэтиленовой пленкой, чтобы исключить испарение влаги.

Ячеистый бетон – это теплоизоляционно-конструкционный материал, изготовленный на вяжущей минеральной основе. Он имеет пористую структуру, что обусловлено смешением бетона с пеной и сверхлегкими заполнителями, газообразованием и воздухововлечением. Существует несколько разновидностей ячеистого бетона, наиболее популярными из которых при строительстве являются пенобетон, газобетон, поризованный бетон, газосиликат, пенополистиролбетон.

Особенности и применение бетона

Бетон является основным материалом при строительстве зданий и сооружений, заливке фундаментов и изготовлении различных строительных конструкций. Для того чтобы добиться его надлежащего качества, в особенности при заливке в условиях низких температур, необходимо строго соблюдать технологию изготовления бетонной смеси.
В состав бетона в большом количестве входит вода, химически не связанная с остальными компонентами раствора – цемента, песка и наполнителя. Таким образом, при снижении температуры окружающей среды до нулевых температур, происходит её замерзание, что приводит к увеличению сроков схватывания и снижению прочности бетона.

При температуре ниже 0 градусов прочность готовой конструкции снижается до 50%, что может привести к растрескиванию и разрушению готовых бетонных конструкций.

Для того чтобы в зимнее время осуществлять бесперебойное и качественное строительство, а также для сохранения прочностных качеств бетона, существует несколько методов его прогрева:

Термос. Технология термосного прогрева смеси заключается в утеплении опалубки;

Добавки ускорителей отвердения, пластификаторов и противоморозных добавок. Отличается от создания утепленной опалубки добавлением химических реактивов, способствующих ускорению схватывания бетона и препятствующих замерзанию входящих в состав смеси воды;

Предварительный прогрев бетона. Заключается в доставке бетона с завода до места заливки в подогреваемых бетономешалках и созданию двойной опалубки, в которую подаётся горячий воздух. Таким образом, проще всего решается вопрос того, как прогреть бетон без больших затрат;

Прогрев смеси электродным методом. В бетоне монтируются электрода или специальная арматура, через которую пропускается электрический ток. Благодаря этому электроды нагреваются, а уже от них нагревается массив бетона;

Инфракрасный прогрев бетонной смеси. Заключается в прогреве освещаемого инфракрасными лучами массива бетонной конструкции;

Индукционный метод прогрева. В качестве нагревающего элемента при применении этого метода используется электромагнитный индуктор, нагревающий бетонную смесь с помощью вихревых токов.

Прогрев бетона сварочным аппаратом

Прогрев бетона сварочным аппаратом
При проведении строительных работ нередко требуется прогрев бетона. Для этого существуют специальные приспособления, но можно использовать и обычный сварочный аппарат.

В первую очередь для прогрева понадобятся дополнительные электроды. В качестве таковых можно использовать обрезки арматуры. Они по возможности равномерно устанавливаются по всей бетонной поверхности, каковую следует засыпать опилками. Эти опилки послужат дополнительной теплоизоляцией, а также предотвратят испарение влаги.
После этого расставленную арматуру соединяют между собой проводом так, чтобы получились параллельные цепи. К этим цепям присоединяют прямой и обратный сварочные провода. Очень важно, чтобы они не замкнулись друг на друга! Наличие напряжение определяется по лампочке накаливания, установленной между цепями. При прогреве следует постоянно следить за температурой бетона, чтобы не допустить перегрева. Температурный контроль производится любым термометром.

Указанным способом можно разогреть бетон, не привлекая каких-то дорогих и сложных устройств. Но все же сварочный аппарат лучше применять при не очень больших объемах бетона.

Следует сразу же отказаться от идеи «упростить» процесс, просто замыкая на бетонную арматуру сварочную цепь. Кроме пустой траты времени и электричества это не даст никакого результата.

Среди многочисленных марок сварочных аппаратов особо выделяются LINCOLN ELECTRIC. Их отменное качество, надежность, высокая производительность, а также простота в использовании давно признаны и профессиональными сварщиками и теми, кто использует аппараты для собственных нужд. В недавнее время LINCOLN ELECTRIC выпустил в продажу устройства для плазменной резки, способные легко работать с любыми металлами и сплавами.

Зимний бетон и его использование

Какие качества необходимы для бетона, применяемого зимой? В это время года чаще всего наблюдаются отрицательные температуры воздуха. Поэтому смешивать бетон в привычных условиях нельзя. Именно это привело к тому, что все заводы по производству бетона могут быть зимние и летние. Первые не могут выпускать продукцию при отрицательном температурном режиме. Вторые - могут производить зимний морозостойкий бетон при температуре до минус двадцати пяти градусов. Они отличаются от тех, которые работают летом тем, что оборудованы парогенератором, который разогревает инертные составляющие; теплым производственно-смесительным отсеком; промышленным котлом, который повышает температуру горячей воды; работают в соответствии со специальными технологиями; заправляют миксеры горячей водой.

Рецептура приготовления бетона зимой отличается тем, что применяются специальные добавки, позволяющие смеси не замерзать, сохраняя пластичность. Компания "Бетонная система" имеет два предприятия, специализирующиеся на выпуску бетона в зимнее время. Это Бетонный завод на а/п Ржевке и Бетонный завод в поселке Белоостров.
Можно ли проводить заливку и укладку бетона зимой? Да, но необходимы два условия:

1. во время транспортировки и бетонирования нужно использовать специальные морозостойкие добавки в бетон
2. пока бетон схватывается необходимо поднимать температуру воздуха с помощью специальных устройств.

По ходу бетонирования и до его полного окаменения нужно создавать необходимую температуру. На этот процесс специальные добавки никак не влияют, поэтому нужно закрывать бетон в зимних условиях полиэтиленом или мешковиной, применять тепловые пушки или постоянное напряжение.

Какие технологии применяются для повышения температуры? Это тепловые завесы, которые создаются за счет использования тепловых пушек или строительных фенов. Это оборудование подают воздушные струи в зону согреваемой конструкции, которая должна быть защищена. Есть возможность сэкономить, применив сварочные аппараты и проволоку для прогрева бетона зимой.

Когда проводится заливка бетона зимой, необходимые прочностные характеристики могут сильно отличаться от реальных. Самым главным требованием является поддержание определенной температуры. Минимальная температура зависит от антифриза, обычно это минус пять, десять, пятнадцать градусов Цельсия.

Для обеспечения схватывания и оптимизации времени затвердевания бетона без противоморозных добавок зимой раствор должен иметь положительную температуру. При заливке опалубки в зимнее время вода в растворе бетона замерзает, и процесс гидратации цемента останавливается. Также при отрицательной температуре лед в бетонной смеси разрушает монолит бетона. При этом повышение температуры восстанавливает и ускоряет протекающие в растворе гидратационные процессы. Если объем бетона большой, а температура отрицательная, необходима укладка провода пнсв и подключение схемы обогрева к сети 380В или 220В. Но, в зависимости от объема бетонного раствора и наружной температуры, выделяющегося в нем тепла может хватить для естественного схватывания смеси.

При слишком низких температурах на стройплощадке для обогрева залитого объема бетона используется секционная укладка кабеля ПНСВ. Также этот способ применяют, если нет возможности сделать качественный слой теплоизоляции для опалубки, или если отношение площади бетонного слоя к объему раствора больше, чем 10 м -1 .

Технические и эксплуатационные характеристики кабеля ПНСВ:

Обогревать бетон электричеством нужно не во всех случаях – технологическая карта разогрева бетонного раствора кабелем ПНСВ имеет некоторые особенности:

Сталь в токоведущей жиле кабеля имеет высокое удельное сопротивление (ρ), поэтому кабель при прохождении токов средней силы нагревается намного сильнее, чем медный или алюминиевый кабель. Нормативное значение тока для забетонированного кабеля ПНСВ – 14-16А. Нужно помнить, что такое значение тока расплавит изоляцию в открытой схеме, не уложенной в бетон. Поэтому ПНСВ кабель необходимо подключать к источнику питания медным или алюминиевым кабелем, имеющим меньшее удельное сопротивление ρ. Если такого провода нет, допускается подключение схемы обогрева к напряжению сдвоенной жилой ПНСВ.
Нельзя допускать перехлест или прокладку нескольких кабелей на расстоянии ≤ 15 мм, чтобы не возникло перегревание кабеля, повреждение электроизоляции и КЗ.
Стальной провод имеет низкую гибкость, поэтому кабель необходимо прокладывать в бетоне с радиусом изгиба не менее 25 мм.
Технологический процесс обогрева слоя бетона при помощи схемы с кабелем ПНСВ ограничивает укладку секции при уличной температуре выше -15 0 С. При морозе ниже -15 0 С тонкий слой пластиковой изоляции становится жестким и хрупким, и при изгибе часто ломается.
Чтобы бетонный раствор прогревался равномерно, рекомендуется кабель ПНСВ предохранять слоем металлической фольги толщиной 0,25-0,5 мм.
Электрическая схема нагревательной секции состоит из нескольких отрезков провода. Провода можно соединять друг с другом как при помощи соединительных колодок, так и обычными скрутками. Прогрев бетонного раствора всегда организуется как одноразовая и кратковременная мера, поэтому контактирующие поверхности не успевают окислиться во влажной среде. Тем не менее, контакты «холодного» провода (кабель, который идет к источнику напряжения) с проводом ПНСВ нужно усиливать пайкой или соединением на клеммах.

Простейшая электрическая схема укладки провода ПНСВ для прогрева массы бетона называется «змейка».

Механические и электрические характеристики электрического кабеля определяют методу прогрева бетона. При нагреве монолитного слоя температура будет увеличиваться со скоростью 10 0 С в час, после прекращения нагрева – опускаться со скоростью 5 0 С в час. Если неправильно рассчитать длину провода, то скорость нагрева будет больше, что приведет к росту внутренних напряжений и появлению микротрещин в бетоне. Регулируется напряжение при помощи электронной или электромеханической схемы в самом трансформаторе.

При напряжении питания 380 V через понижающий трансформатор главный фактор для ограничения тока – перегрев ПНСВ секции. Поэтому в схему укладки провода для прогрева бетона часто включают несколько параллельно включенных контуров.

Как рассчитать длину провода в секции

Бетон необходимо подогревать. Количество тепла, сохраняемого в бетоне, зависит от уличной температуры, от ветра, от правильно уложенной теплоизоляции, геометрии опалубки и марки цемента.
Номинальная удельная мощность кабеля (P). Если бетон будет армироваться, то P ≈ 30-35 Вт/м, для обычного бетона P ≈ 35-40 Вт/м.

В идеале необходимо подать на секцию ток 14-16 А. Здесь пригодится закон Ома – U = I х R, где:

U – напряжение питания;
I – ток в цепи;
R – сопротивление участка.

Пример: при напряжении U = 75 В и токе I = 15 А после понижающего трансформатора требуется получить сопротивление секции R = 75 ˸ 15 = 5 Ом. Если сечение жилы равно 1,4 мм, то такое сопротивление будет у провода длиной 50 м. Расчет такой: 5 Ом ˸ 100 Ом/км = 0,05 км (50 м).

Это пример упрощенного метода расчета. В реальных условиях сопротивление кабеля будет изменяться при изменении температуры, поэтому необходимо будет вносить в результат поправки.

После набора прочности бетон можно обрабатывать механически – резать, сверлить, скалывать, но желательно все операции проводить инструментами с алмазным напылением, чтобы не вызвать образование микротрещин. Например, сверление сверлом с алмазной коронкой можно проводить и по армированному бетону.

Часто электроды используют для прогрева бетонной колонны или стены. Электроды вставляются в бетонный раствор группами после заливки в опалубку по схеме, приведенной ниже:

Также существует схема расположения струнных электродов вдоль опалубки:

Вода в бетонном растворе выступает как проводник, и в процессе гидратации и затвердевания бетона ток, протекающий через электроды, уменьшается. Катаная проволока, выполняющая роль электродов, после затвердевания бетона остается в армокаркасе. Такой метод прогрева имеет один недостаток – большое потребление электричества.

Применение провода ПНСВ в домашних условиях

Универсальным для домашних условий является метод прогрева слоя бетона зимой при помощи кабеля с высоким сопротивлением и понижающего трансформатора. При укладке армирующего каркаса сразу заделывается нагревательный элемент, причем геометрия и форма опалубки для бетона не имеет значения.

После укладки арматуры в бетон или укладки маяков под наливные полы кабель ПНСВ нужно уложить змейкой на расстоянии 15-20 см друг от друга. Длина петли – 28-36 м. В домашнем хозяйстве источником питания часто служит сварочный аппарат. Подключать провод ПНСВ к сварке нужно по такой схеме:

Важно! Нельзя подключать к трансформатору кабель, не уложенный в толщу бетона, так как без теплопоглощающего слоя жила расплавится из-за перегрева на открытом воздухе.

Чтобы не допустить выхода кабеля из строя, нужно сделать скрутку или клеммный переход с ПНСВ на кабель из алюминия или меди. Для этого выходные концы провода ПНСВ нужно выпустить из раствора на 10-15 см. Рекомендуемый ток в проводе 11-17 А контролируется специальными токовыми клещами. При домашнем использовании провода ПНСВ будет достаточно Ø 1,2 мм. Характеристики провода:

0,15 Ом/м;
Ток через провод, погруженный в раствор – 14-16 А;
Уличная температура -25°C/-50°C.

На 1 кубический метр бетонного раствора расходуется около 60 погонных метров кабеля марки ПНСВ. Температура внутри бетона при таком методе нагрева – +80°C, контролировать температуру можно при помощи любого термометра. Также следует контролировать скорость набора температуры бетоном – она не должна быть выше, чем 10°С в час.

Некоторой экономии в расходах на электроэнергию можно добиться, накрывая участок опалубки с ПНСВ кабелем любым теплоизолирующим материалом. Например, можно засыпать бетон опилками или укрыть соломой. Чтобы получить требуемый результат, бетонный раствор перед заливкой в опалубку также рекомендуется подогреть. В любом случае, температура бетона перед заливкой должна равняться +5°C или выше.

Прогрев бетона проводом ПНСВ схема укладки обновлено: Ноябрь 18, 2016 автором: Артём

Бетонирование – один из основных строительных процессов. Замерзание незатвердевшей бетонной смеси ведёт к значительной потере прочности готового строения, так как кристаллы льда вызывают расширение и разрушение структуры. Прогрев бетона электродами даёт возможность проводить строительные работы в зимнее время без ухудшения качества готовой конструкции.

Электродный метод не требует применения сложного оборудования. Принцип работы основан на свойствах электрического тока – при прохождении через влажную среду выделяется тепло, которое и способствует прогреванию бетонной смеси и её равномерному застыванию.

Режимы прогрева бетона электродами

Режим выбирают исходя из массивности и геометрии конструкции, марки бетонной смеси, погодных условий, эксплуатации возводимой конструкции. Электродный прогрев бетона проводят по одной из следующих схем:

две стадии: прогрев бетонной смеси и последующая изотермическая выдержка;
две стадии: нагрев и остывание с полной теплоизоляцией или сооружением греющей опалубки;
три стадии: прогрев, изотермическая выдержка, остывание.

При прогреве бетона электродами критично важно соблюдать температурные параметры. Процесс начинают с +5 градусов, затем увеличивают температуру со скоростью 8–15 градусов в час. Максимальные допуски зависят от марки бетона и составляют +55… +75 градусов. Для контроля проводятся периодические замеры температуры.

Время изотермической выдержки определяется на основании лабораторных исследований кубиковой прочности при сжатии. Зависит от типа цемента, температурного режима нагрева и требуемой прочности готового бетона.

Допустимая скорость остывания 5–10 градусов/час. Точный параметр зависит от объёма конструкции. Повторная теплоизоляция после распалубки требуется, если разница температур окружающего воздуха и бетонных поверхностей более 20 градусов.

Разновидности электролитов для прогрева бетона

В зависимости от вида и геометрии конструкции используются различные электроды для прогрева бетона. Для каждого из них разрабатывается своя схема подключения:

Струнные.
Стержневые.
Пластинчатые.
Полосовые.

Струнные. Изготавливают из арматуры длиной 2–3 м диаметром 10–15 мм. Используют для колонн и других подобных вертикальных конструкций. Подключают к разным фазам. В качестве одного из электродов может использоваться армирующий элемент.

Стержневые. Представляют собой куски арматуры толщиной 6–12 мм. Располагаются в растворе рядами с расчётным шагом. Первый и последний электрод в ряду подключают к одной фазе, другие – ко 2-ей и 3-ей. Используются для участка любой сложной геометрии.

Пластинчатые. Подвешиваются на противоположные края опалубки без заглубления в раствор и подключают к разным фазам. Электроды создают электрическое поле, которое и прогревает бетон.

Полосовые. Выполняются в виде металлических полосок шириной 20–50 мм. Их располагают на поверхности раствора с одной стороны конструкции и подключают к разным фазам. Используют для плит перекрытий и других элементов в горизонтальной плоскости.

Способы установки электродов в конструкцию

Электродный прогрев бетона используется при возведении стен, колонн, диафрагм и других вертикальных элементов. Этот способ не подходит для изготовления плит.

В залитый раствор вставляют электроды с рассчитанным шагом (60–100 см), в зависимости от геометрии конструкции и погодных условий. Локальные перегревы отрицательно влияют на качество бетона, поэтому размещение электродов должно быть равномерным. Проект расстановки составляется с учётом основных норм:

минимальное расстояние между электродами 200–400 мм;
расстояние от электродов до стержней каркаса 50–150 мм;
расстояние от электрода до технологического шва конструкции – не менее 100 мм;
расстояние от крайнего ряда до опалубки – не менее 30 мм.

Если выдержать эти требования невозможно из-за размера или конструктивных особенностей прогреваемых поверхностей, электроды на опасных участках необходимо изолировать эбонитовой трубкой.

После заливки бетона нужно укрыть прогреваемый участок рубероидом, плёнкой или другим теплоизоляционным материалом – без дополнительного утепления проведение обогрева не имеет смысла.

Через понижающий трансформатор, подключенный согласно схеме, на электроды подаётся однофазный или трёхфазный переменный ток. Использовать постоянный ток нельзя, так как он запускает процесс электролиза. В электроцепь обязательно включают приборы контроля – по мере застывания требуется проводить корректировки параметров подаваемого тока.

Правила безопасности при электродном прогреве

Использование технологии прогрева бетона электродами на стройплощадке требует повышенного внимания к соблюдению правил безопасности:

Прогрев заливки с армирующей конструкцией проводится при пониженном напряжении (60–127 В).
Использование напряжения до 220 В возможно для прогрева локального участка, который не содержит никаких токопроводимых элементов (металлического каркаса, армирования) и не связан с соседними конструкциями.
Прогрев напряжением до 380 В допустим в исключительных случаях для безарматурных участков.
Электроды должны быть установлены в строго определенных проектом местах. Категорически нельзя допускать их соприкосновения с армирующими элементами – это приведёт к короткому замыканию и выходу из строя оборудования.

Электродный прогрев бетонной смеси необходимо выполнять в строгом соответствии с технологией. Нарушение временного или температурного режима, схемы расстановки электродов может привести к местным перегревам и недостаточному набору прочности, что впоследствии приведёт к появлению трещин в конструкции и возможному разрушению. При правильно выполненной работе раствор твердеет с равномерной усадкой, что обеспечивает однородную структуру полученного материала и прочность изделия при эксплуатации.