Обогрев бетона нагревательными проводами схема

Содержание

Обогрев бетона нагревательными проводами: подробный обзор технологии

Обогрев бетона нагревательными проводами схема

Среди различных методик, которые применяются при закладке фундаментов и других строительных работах в зимний период, важное место занимает подогрев бетона проводом ПНСВ.

Использование данной технологии с соблюдением всех правил позволяет создать оптимальные условия для набора прочности застывающим цементным раствором даже в том случае, если температура окружающей среды падает значительно ниже нуля.

В нашей статье мы опишем, как организовать такую обработку, как выбрать провод для нагрева бетона, а также – на что нужно обязательно обращать внимание при работе системы.

Проводники в опалубке нагревают раствор для эффективного отвердения

Обзор методик

Для обеспечения правильного отвердевания бетона нужно, чтобы весь входящий в состав раствора цемент прореагировал с водой. Этот процесс называется гидратацией, и нарушается он в том случае, если вся влага или ее часть превращается в лед.

Чтобы избежать этого, используют различные методы:

  • Во-первых, при небольшом объеме работ можно добавить в состав раствора компоненты, предотвращающие замерзание. Минусом данной методики является неспособность подобных присадок противостоять сильным морозам, а также удорожание стоимости работ.
  • Во-вторых, при кратковременном похолодании можно просто обеспечить качественную теплоизоляцию залитого фундамента или другой несущей конструкции. При этом используется опалубка, изготовленная из материалов с низкой теплопроводностью, а сверху бетон накрывается многослойным полиэтиленом или рубероидом.

Обратите внимание! Разновидностью данного метода является так называемый «горячий термос»  — перед заливкой в опалубку бетон нагревается до 60-700С, после чего тщательно изолируется.

  • Для активного прогрева часто используется электродный метод. При этом проводники либо погружаются в толщу раствора, либо располагаются на его поверхности. Электрическое поле, формирующееся между токопроводящими пластинами или стержнями, отдает часть энергии бетону, поддерживая его температуру на высоком уровне.
  • Однако наиболее эффективной и практичной методикой является использование специальных нагревательных кабелей. Они закладываются в толщу бетона, после чего подключаются к специальному трансформатору и нагревают материал. Цена проводников относительно невелика, потому данный метод можно рекомендовать и для больших объемов.

Заливать бетон зимой можно только при условии прогрева

Как показывает практика, наиболее действенным является комбинирование методов пассивного теплосбережения и активного прогрева бетона. Ниже мы рассмотрим детали этого процесса максимально подробно.

Общая схема

При работе в температурных условиях, достигающих  — 400, провод для подогрева бетона является чуть ли не единственным возможным вариантом для обеспечения отвердения цемента.

При этом сам процесс обогрева организуется таким образом:

  • Вначале не объекте монтируется опалубка. Для снижения теплопотерь ее лучше делать из изолирующих материалов.
  • Затем в опалубку устанавливается арматурный каркас. К арматурному каркасу крепятся специальные нагревательные провода.

Все проводники соединяются в единую систему

  • Длины проводов подбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить максимально равномерную нагрузку на каждый участок. Все фрагменты соединяют с одной токопроводящей шиной, которая размещается за пределами опалубки.
  • Затем выполняется заливка раствора с его последующим уплотнением. При этом виброобработка цементной массы допускается, поскольку она, в отличие от штыкования, не приводит к повреждению проводников.
  • Далее соединительные шины присоединяются к понижающему трансформатору. В систему подается ток, и провода постепенно нагреваются, препятствуя замерзанию жидкости в толще материала.
  • Работа трансформатора не прекращается до тех пор, пока бетон не наберет нужную прочность.

Трансформатор для подачи напряжения

Физика процессов

Что же происходит в это время в толще раствора?

  • При прохождении тока заданной силы и напряжения проволока для прогрева бетона постепенно увеличивает свою температуру за счет значительного сопротивления.
  • Часть температуры передается окружающей среде, и вода не переходит в твердое состояние, оставаясь доступной для гидратации цемента.
  • Также за счет отсутствия ледяных кристаллов в толще бетона не формируются поры, которые делают материал неоднородным и снижают его прочность.

От проложенных проводов тепло передается раствору

  • Дополнительным плюсом такого обогрева является повышение надежности армирования: во-первых, за счет постепенного уменьшения доступной влаги снижается риск коррозии арматуры, а во-вторых, бетон закрепляется на металлическом каркасе более равномерно.

Обратите внимание! Резка железобетона алмазными кругами позволяет убедиться в эффективности данной методики: материал становится более прочным, и не поддается качественной обработке другими средствами.

  • После достижения бетоном определенных эксплуатационных показателей нагрев прекращают. Инструкция рекомендует понижать температуру постепенно, поскольку только в этом случае можно избежать растрескивания внутри материала.

Собственно, именно так и происходит сам процесс.

Если же вы решите организовать кабельный обогрев бетона своими руками, то настоятельно рекомендуем изучить следующий раздел. Естественно, нужно помнить, что для выполнения данных работ следует обладать соответствующим допуском, так что для тех, у кого нет «корочки» электрика, приведенные ниже рекомендации будут носить ознакомительный характер.

Выбор проводников

Поскольку нагревательный провод для бетона является центральным элементом всей системы, его нужно выбирать очень придирчиво.

Здесь справедливыми будут следующие соображения:

  • В качестве основного греющего проводника лучше всего подойдет провод ПНСВ с толщиной жилы 1,2 или 1,4 мм.

Обратите внимание! В некоторых случаях, а именно при обогреве больших конструкций, допускается монтаж системы из кабеля ПНСВ диаметром 2, 2,5 или даже 3 мм.

  • Стальная жила, выступающая токонесущим элементом, может быть оцинкована – это положительно сказывается на эффективности нагрева, а также на надежности системы.

Оцинкованный кабель ПНСВ в полихлорвиниловой изоляции

  • Для обеспечения эффективной теплопередачи, а также исключения риска поражения электрическим током стальной сердечник кабеля ПНСВ должен быть покрыт полихлорвиниловой или полиэтиленовой изоляцией.
  • Не следует использовать кабель с полиэтиленовой защитой в армированных конструкциях: при скачках напряжения или длительной работе с максимальной нагрузкой существует риск оплавления полиэтилена и замыкания провода на арматуру.
  • В то же время полихлорвинил при низких температурах (-100С и менее) вследствие снижения эластичности становится ломким, и потому может потрескаться еще на этапе монтажа.
  • Расход провода ПНСВ 1,2 составляет примерно 50 погонных метров на кубометр раствора.

При использовании кабелей необходимо помнить, что рабочий ток для проводника, находящегося в толще раствора, составляет около  15 Ампер. При этом на воздухе такая сила тока является избыточно большой, и чаще всего приводит к перегоранию проводника за счет недостаточно эффективного теплоотведения.

Кабель АПВ-4 для холодных концов

Чтобы избежать этого, для соединения находящихся в бетоне проводников с трансформатором или общей шиной используют так называемые «холодные концы» — провода большего сечения, менее подверженные температурным нагрузкам. В качестве «холодного конца» обычно используется метровый отрезок кабеля АПВ-4, соединенный с ПНСВ скруткой с х/б изолентой.

Схема укладки

Монтаж проводников может осуществляться по одной из двух схем.

Ниже мы опишем детали обустройства каждой из них:

  • Провод для обогрева бетона нарезаем равными отрезками (чаще всего это 17 или 28 метров) и свиваем в спирали диаметром около 40 мм, формируя так называемые нитки. Для завивки спиралей чаще всего применяется специальный станок с электроприводом.
  • При соединении по схеме «треугольник» все проводники делятся на три равные группы. Провода в группах соединяем между собой параллельно, после чего группы скрепляем в трех точках. От каждой точки подводим кабель к выходному зажиму трансформатора.
  • Несколько иначе распределяются нитки проводов при соединении «звездой». Каждые три нитки соединяем в один узел, формируя «тройку». Все тройки соединяем между собой, и, как и в первом случае, присоединяем к трансформатору.
  • Разобраться в топологии данных схем помогут изображения, которые приводятся в данном разделе.

Принципиальные схемы подключения

Чтобы облегчить расчет проводов для прогрева бетонного раствора, можно использовать специальные программы-калькуляторы. Также несколько примеров для наиболее распространенных ситуаций приведены в таблице:

Тип трансформатораДиаметр ПНСВ«Звезда»: число троек при луче в 17 м«Треугольник»: число групп ниток длиной 28 м
СПБ-401,2143 по 8
1,4123 по 7
СПБ-801,2283 по 13
1,4243 по 11
СПБ-1001,2353 по 16
1,4293 по 14
380/36 на 6 кВт1,253 по 3
380/36 на 2 или 2,5 кВт1,251 (три нитки)

Монтаж прогревающей системы

Сам процесс монтажа системы довольно прост:

  • Вначале возводим опалубку и закладываем в нее арматурный каркас. Советы по обустройству опалубки приведены выше.
  • Затем нарезаем кабель ПНСВ в соответствии с необходимыми объемами и формируем из него спирали для нагрева.

Фото закладки спиралей ПНСВ в опалубку

  • Далее укладываем кабель таким образом, чтобы между соседними проводниками расстояние составляло не менее 15 см.
  • При формировании изгиба следим, чтобы проводники не переламывались, и не нарушалась целостность изоляционного слоя. Рекомендуемый радиус изгиба составляет не менее 25 мм.
  • Присоединяем провода к арматурному каркасу таким образом, чтобы избежать их смещения при заливке и виброуплотнении раствора.

Еще одна методика размещения и фиксации ПНСВ на арматуре

  • Выводные концы соединяем в группы в соответствии с выбранной схемой монтажа (см. выше). Зачищаем края проводников и присоединяем их к «холодным концам» путем скручивания, тщательно изолируя место контакта.
  • Холодные концы присоединяем к понижающей трансформаторной станции. Рекомендуется использовать установки СПБ-40, ТМОБ-63, КТПТО-80 или их аналогов.

Присоединение проводов к трансформатору

Обратите внимание! Пробные пуски нагревательной системы до заливки бетона не допускаются, поскольку это с высокой вероятностью приведет к перегоранию проводников на воздухе.

  • Для контроля температуры закладываем специальные трубки, которые будут играть роль диагностических скважин.
  • Выполняем заливку и виброуплотнение цементного раствора, контролируя положение и целостность проводников.

Для снижения расходов электроэнергии на прогрев бетона до заданной температуры специалисты рекомендуют перекрыть залитый фундамент фольгированной пленкой. Слой металлического напыления будет играть роль теплового экрана, отражая инфракрасное излучение и способствуя еще большему укреплению поверхностного слоя.

Рекомендации по эксплуатации

Сам процесс прогрева реализуется по трехстадийной схеме:

  • Сразу после заливки дается некоторое время (до двух часов) на первичное схватывание. После этого материал накрывается теплоизоляционной пленкой и выполняется пуск трансформаторной установки.
  • Первый этап носит название предварительного прогрева. Температура раствора постепенно повышается до 70 – 800С (в зависимости от проекта). При этом во избежание формирования зон напряжений в бетоне параметры тока меняются постепенно – так, чтобы нагрев составлял не более 100С в час.
  • Далее идет наиболее длительная вторая стадия, на которой происходит изотермическое прогревание цементной массы. При этом в скважинах контролируется температурный режим: нагрев не должен превышать 800С, иначе может начаться спекание цементных гранул.
  • Обработка производится до тех пор, пока материал не наберет 70% прочности от заложенной в проекте. Прочность может определяться либо расчетным путем, либо с помощью специальных тестов (иногда для отбора проб применяется алмазное бурение отверстий в бетоне).
  • Третья стадия — охлаждение. Параметры тока изменяются таким образом, чтобы температура бетона падала не быстрее, чем на 4-50С в час.

Рабочая схема подключения нагревательных элементов

После завершения данной стадии «холодные концы» отключаются от трансформатора и демонтируются. Дальнейший набор прочности проходит в естественных условиях.

Сведения о том, как прогреть бетон проводом ПНСВ, будут незаменимы для всех, кто планирует строить дом в зимний период. Конечно, система эта довольно затрата, но когда выбора особо нет – то лучше использовать наиболее эффективную и доступную технологию прогрева бетона.

В любом случае, приведенные выше советы, а также видео в этой статье содержат весьма ценную для мастера информацию, потому стоит уделить время ее пристальному изучению!

Источник: https://masterabetona.ru/progrev/259-obogrev-betona-nagrevatelnymi-provodami

Обогрев бетона нагревательными проводами схема

Обогрев бетона нагревательными проводами схема

Бетонирование производят круглый год. Останавливать процесс работ из-за «плохой» погоды никто не будет. Зимой нужно делать прогрев смеси, однако не всем ясно, зачем.

Поэтому вкратце следует рассмотреть процессы приготовления раствора. При отрицательных температурах вода замерзает, тем самым не принимает участие в химических реакциях в процессе приготовления бетона.

Значит, останавливается гидратация цемента, т.е. прекращается твердение бетона.

Прогрев проводом ПНСВ

До заливки закладывается греющий провод ПНСВ, который нагревается за счет низкого напряжения со специального трансформатора.

Плюсы такого способа заключаются в приемлемых затратах на электроэнергию и низкой себестоимости. Понижающим трансформатором на 80 kW можно прогреть до 90 м³ смеси.

Подробнее узнать о этом методе можно из видео.

Недостатки прогрева бетона проводом

  • К минусам можно отнести то, что подготовка к обогреву занимает много времени и требует больших усилий.
  • Закладывать прогревочные петли не предоставляет особого удовольствия, особенно при неблагоприятных погодных условиях.
  • Главной проблемой является неравномерный уровень интенсивности прогрева. Смесь, находящаяся рядом с кабелем, быстрее нагревается и быстрее затвердевает. По мере удаления от кабеля затвердевание происходит менее интенсивно. Вследствие чего появляются микротрещины, отрицательно влияющие на прочность конструкции.
  • Трансформатор, сам по себе, громоздкая конструкция.

Греющая опалубка

В щитах опалубки находятся нагревательные элементы. При возведении многоэтажных стандартных домов опалубка одинакова для всех этажей.

Оснащение такой опалубки нагревательными элементами мудрое решение для руководителей строительных организаций.

Греющая опалубка действенный метод прогрева бетона и вытянет заливку даже при -25 °С мороза.

Преимущества греющей опалубки

  • эффективность, высокое КПД;
  • уходит мало времени на подготовку, что важно при крепком морозе;
  • греющая опалубка гораздо бережливее по сравнению с проводами ПНСВ;
  • многоразовое применение.

Недостатки

  • достаточно дорога;
  • невыгодна при возведении нестандартных построек.

Индукционный прогрев бетона

Это редко используемый способ. Прогрев производится за счет магнитной индукции, которая преобразуется в тепловую.

Говоря о недостатках метода, можно сказать, что он требует трудного расчета количества витков по отношению к металлу конструкции.

Инфракрасный прогрев

Производится при помощи направляемых инфракрасных установок. Достоинство этого способа в том, что достаточно поставить установку и можно греть через форму.

Также инфракрасной установкой разрешается греть отрытые бетонируемые поверхности.

Регулирование тепла происходит за расчет изменения пространства между установкой и греющейся поверхностью.

Преимущества инфракрасного метода

  • наибольшая эффективность;
  • легкость применения;
  • небольшие затраты на электроэнергию.

Тепловой шатер

Тепловой шатер — древний способ прогрева. Тепляки — это временный шатер из водостойкой фанеры, полимерной пленки или брезента, который полностью закрывает сооружение или его часть, где происходит укладка и выдержка бетонной смеси.

При помощи калориферов в тепляке поддерживаются постоянные положительные значения температуры (от 5 до 25 °С) и влажность, поэтому достигаются благоприятные условия для работы.

Для этого применяют электрические или газовоздушные нагревательные системы.

Преимущества теплового шатра

  • достаточно действенный способ;
  • приемлемые затраты на электроэнергию.

Основные схемы обогрева бетона

Используемые схемы зависят от вида бетонной конструкции.

Не армированные и армированные монолиты, а также отдельные виды трансформаторов обладают своими схемами укладки и вариантами расчета проводов.

Цепь электрооборудования для нагрева выглядит таким образом:

  1. Провод ПНСВ.
  2. Холодные концы.
  3. Трасса.
  4. Трансформатор.
  5. Силовой кабель.

Оборудование для прогрева

Распространенным оборудованием являются: тепляки, трансформаторы и термоматы.

Трансформаторы для прогрева

Для просушки и обогрева жидкого раствора разрешено применять оборудование с различными вариантами входных напряжений. На строительных площадках чаще применяются прогревочные станции КТПТО, СПБ, и ТСДЗ, которые могут развивать мощность в 20-100 кВа.

Трансформатор состоит из:

  • активной части;
  • автоматического выключателя;
  • блока управления;
  • кожуха.

Используя одну платформу, получается покрыть 100 м³ раствора, но строительные организации практикуют подключение одновременно сразу нескольких трансформаторов.

Это расширяет объемы и скорость исполнения бетонных работ. Чтобы подсоединить один трансформатор, потребуется 3-фазная электросеть с напряжением в 380 В.

Перед вводом в использование нескольких станций, нужно обеспечить стройплощадку электропитанием достаточной силы.

Провода могут нагреваться до температуры 80°С за счет электрического тока. Тепло распределяется по бетонной массе благодаря ее высокой теплопроводности, что позволяет нагреть бетон до 40-50°С зимой.

Для качественного обогрева бетона и обеспечения нужной прочности, используют провода с диаметром стальной жилы от 1,2 до 3 мм.

Наиболее подходящими являются ПНСВ-1,2.  Расход на 1 кубический метр смеси примерно 60 метров провода.

Электрическое питание осуществляется через станции КТП-ОБ-20, КТП-ОБ-63, КТПТО-80 и КТП-ОБ-160.

Требования перед началом электрического обогрева

На арматурный каркас и между опалубкой без натяжки укладывается провод таким образом, чтобы не касаться опалубки и не выступать из бетона.

Выходной нагревательный провод необходимо изолировать в месте соединения пластмассовой трубкой.

Его диаметр должен в 2-3 раза превышать диаметр провода, применяемого в опалубке.

Технология и схема укладки провода ПНСВ для прогрева бетона

Равномерную загрузку фаз нужно обеспечить на низкой стороне станции при обогреве. Перед заливкой опалубки смесью, вся цепь проверяется омметром на отсутствие обрывов.

Требования при осуществлении электрического обогрева

Монтаж проводов и контроль их работы могут проводить только квалифицированные люди.

Во время работ запрещается присутствие посторонних.

Рабочие, которые выполняют работы вблизи трансформатора, должны пройти инструктаж по правилам техники безопасности.

Термоматы

Термоматы представляют из себя теплоизлучающие электрические маты. Термоэлектроматы применяют для обогрева металлических и пластиковых бочек, трубопроводов, разогрева мерзлой почвы.

Термоматы разрешено использовать в климатических зонах, где температурный показатель не ниже -40 градусов.

Электрические маты производят на основе гибкой теплоизлучающей пленки, согласно запатентованной технологии.

Технические характеристики термоэлектроматов:

  • питающее напряжение 220В 50 Гц;
  • максимальная потребляемая мощность 500 Вт/м2;
  • встроенные терморегуляторы отопления (температура регулируется до 70°);
  • размер 1,2×2,75 м (возможно изготовление по размерам заказчика);
  • наличие штатных креплений для создания необходимой площади.

Термоматы, краштест видео

Конечно, никто не сможет соревноваться с природой, а когда наступают суровые морозы и холода, могут возникнуть различные проблемы с бетоном. Применив один из приведенных методов, не нужно будет останавливать строительство, а качество бетонного состава от этого никак не пострадает.

Источник: https://stroyvolga.ru/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%B0-%D0%B1%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0/

Обогрев бетона нагревательными проводами: подробный обзор технологии

Среди различных методик, которые применяются при закладке фундаментов и других строительных работах в зимний период, важное место занимает подогрев бетона проводом ПНСВ.

Использование данной технологии с соблюдением всех правил позволяет создать оптимальные условия для набора прочности застывающим цементным раствором даже в том случае, если температура окружающей среды падает значительно ниже нуля.

В нашей статье мы опишем, как организовать такую обработку, как выбрать провод для нагрева бетона, а также – на что нужно обязательно обращать внимание при работе системы.

Проводники в опалубке нагревают раствор для эффективного отвердения

Провод для прогрева бетона: схема подключения и укладки, технология

Обогрев бетона нагревательными проводами схема

При строительстве монолитных бетонных конструкций в зимнее время применяется несколько технологий для создания необходимых температурных условий. Это может быть установка специальных тепляков, применение тепломатов или специального провода для прогрева бетона.

Первый способ наиболее энергоемкий, поэтому экономически невыгоден, второй вариант подразумевает установку тепловых станций, прогревающих только верхние слои, что также вносит ряд ограничений на применение.

Последний вариант наиболее востребован, о нем и пойдет речь в данной публикации.

Зачем нужен прогрев бетона?

В холодное время года, когда температура окружающего воздуха опускается ниже точки замерзания воды, возникают проблемы с гидратацией бетонного раствора. Проще говоря, смесь частично замерзает, а не полностью затвердевает.

После повешения температуры окружающей среды начинается процесс оттаивания, монолитность смеси может быть нарушена, что отрицательно отразится на монолитности конструкции, ее сопротивлению проникновения воды, что приведет к снижению долговечности.

Последствия заливки раствора на морозе, в этом случае не поможет даже гидрошпонка Аквабарьер или другая гидроизоляция

Чтобы избежать перечисленных последствий, обязательно необходимо зимой делать электропрогрев бетонной смеси. При этом изотермическом процесс не возникает нарушений в ее структуре, что положительно отражается на прочности возводимой конструкции.

Виды нагревательных проводов и кабелей

Чаще всего для электроподогрева бетона применяются провода ПНСВ. Это объясняется его относительно невысокой стоимостью и простым монтажом. Ниже представлен внешний вид термопровода, его конструктивные особенности и расшифровка маркировки.

Внешний вид провода ПНСВ (А), расшифровка маркировки (В) и конструкция (С)

В качестве альтернативы может применяться аналог – ПНСП, основное отличие которого заключается в изоляции, она выполнена из полипропилена, что позволяет незначительно повысить максимальную мощность тепловыделения.

Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП

Обратим внимание, что провода данного типа могут использоваться в качестве напольных обогревателей, которые работают по принципу теплого пола.

Основная трудность, связанная с применением термопроводово данного типа, заключается в необходимости произвести расчет их длины. Небольшие просчеты можно исправить регулируя уровень напряжения, поступающего с прогревочного трансформатора.

Подробно о том, как производится монтаж ПНСВ, а также описание связанных с этим процедур (расчет длины проводов, схема укладки, составление технологической карты и т.д.) будет приведено в другом разделе.

Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Основной недостаток описанных выше термопроводов – необходимость дополнительного оборудования, позволяющего регулировать мощность тепловыделения путем изменения напряжения.

Значительно упростить задачу можно применяя двужильные секционные саморегулирующие термокабели, а именно финский ВЕТ или отечественный КДБС.

Они не требуют для подогрева дополнительного оборудования и подключаются напрямую к сети 220 вольт. Устройство прогревочного кабеля представлено ниже.

Основные элементы конструкции кабеля обогревочного

Обозначение:

  • А – Выходы нагревательных жил.
  • В – Установочный кабель, служащий для подключения КДБС к сети 220в, для этой цели можно использовать любой соединительный провод, например АПВ.
  • С – Муфта, для подключения нагревательной секции.
  • D – Концевая изоляторная муфта.
  • Е – Нагревательная секция фиксированной длины.

Конструктивно кабель ВЕТ практически не отличается от рассмотренного выше отечественного аналога, что касается основных технических характеристик, то они приведены в сравнительной таблице ниже.

Таблица сравнительных характеристик кабелей ВЕТ и КДБС

Что касается маркировки, то отечественные изделия данного типа кодируются в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – характеристика линейной мощности, а YY – длина секции. В качестве примера можно привести маркировку 40КДБС 10, которая указывает мощность 40 Вт на метр, а сама секция десятиметровой длины.

Технология прогрева с использованием ПНСВ

Принцип действия довольно простой: при подаче напряжения происходит нагрев провода, который в свою очередь нагревает бетонную смесь. Поскольку для нагрева рекомендуется ограничится напряжением 70 В, потребуется понижающий трансформатор (далее ПТ) соответствующей мощности.

Трансформаторная подстанция КТПТО 80 для работы с термопроводом

Перед тем, как осуществлять монтаж, необходимо рассчитать длину прогревочного провода.

При этом необходимо принимать во внимание его тип и характеристики, напряжение трансформаторной подстанции, объема бетонной смеси, температуры окружающей среды, а также характер конструкции (предполагается заливка колоны, балки) и т.д.

Чтобы не запутаться в расчетах, можно воспользоваться онлайн калькулятором для расчета нагревательного проводника ПНСВ или другого кабеля (ПНБС, ПТПЖ и т.д.).

Для нагрева бетонной смеси, объемом один кубометр необходимо около 1200-1300 Вт. Если мы будем использовать провод данной марки сечением 1,20 мм, то потребуется прогревочник 30-45 м (для точного расчета длины необходимо знать температурные условия).

Помимо этого необходимо учитывать силу тока, для нормальной работы погруженного в раствор кабеля допустимо 14,0 – 18,0 Ампер (в зависимости от схемы подключения).

Электрическая схема подключения ПНСВ А) звездой В) треугольником

Монтаж ПНСВ

Приведем краткое руководство стандартной методики:

  1. Выбираем диаметр провода согласно техкарте, как правило это 1,20-4,0 мм. Если планируется обогрев армированных конструкций, то рекомендуется остановиться на ПВХ изоляции, поскольку она более прочная. Для неармированных конструкций допускается применять провод с полипропиленовым покрытием.
  2. Нарезка производится сегментами равной длины, после чего их сворачивают спиралью (Ø 30,0-45,0 мм).
  3. Укладка спиральных ниток производится в арматурный каркас или их располагают в фанерном или деревянном каркасе (опалубке).
  4. Характеристики ПНСВ не предполагают его работу в качестве обогревателя за пределами бетонной смеси. При таких условиях он сразу выходит из строя. Для исправления ситуации используется любой монтажный провод большего сечения, который подключают к выводам сегмента.Пример как подключить ПНСВ с помощью холодных концов
  5. После того, как опалубку зальют бетонной смесью, дожидаются, пока она начнет схватываться, после чего производится включение трансформаторной подстанции. С ее помощью осуществляют установку необходимой температуры путем увеличения или уменьшения напряжения.

Обратим внимание, принцип и схема укладки ПНСП, ПНБС, ПТПЖ практически не отличается от ПНСВ.

Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.

Такой способ подогрева вполне возможен, приведем пример как это можно реализовать такой метод. Допустим, нам необходимо залить плиту объемом 3,7 кубических метра, при температуре на улице – 10°С. Для этой цели потребуется сварочная установка на 200,0-250ампер, клещи для измерения тока, провод ПНСВ, холодные концы и тканевая изоляционная лента.

Нарезаем восемь сегментов по 18,0 метров, каждый такой может выдержать ток до 25,0 А. Мы оставим небольшой запас и возьмем для подключения к сварочному аппарату на 250,0 А восемь таких сегментов.

К каждому выходу отрезка подсоединяем на скрутке монтажный провод (подключаем холодные концы). Производим укладку ПНСВ, ее схема будет приведена ниже. Соединение холодных концов (плюс и минус отдельно) желательно делать при помощи клеммника, размещенном на текстолите или любом другом изоляционном материале.

Подключение ПНСВ к сварочному аппарату

Завершив заливку, подключаем прямой и обратный выход аппарата (полярность не имеет значения), предварительно выставив ток на минимум. Проводим измерение тока нагрузки на отрезках, он должен быть порядка 20,0 А. В процессе нагрева сила тока может немного «проседать», когда это происходит, увеличиваем ее на сварке.

Плюсы и минусы ПНСВ

Прогревать таким способом бетон довольно выгодно. Это объясняется как низкой стоимостью провода и относительно небольшим расходом электричества. Отдельно необходимо отметить устойчивость проволоки к щелочному и кислотному воздействию, что позволяет использовать данный способ при добавлении в смесь различных присадок.

Основные недостатки:

  • сложность расчетов при расчете длины провода;
  • необходимость использования ПТ.

Понижающие станции стоят довольно дорого, а учитывая длительность процесса брать их в аренду не выгодно (такие услуги обходятся в 10% от себестоимости изделия). Использование сварочных аппаратов делает возможным обогрев небольших конструкций, но поскольку она не рассчитана на такой режим работы, выход ее из строя и последующий дорогостоящий ремонт довольно вероятны.

Монтаж секционного обогревочного кабеля

Поскольку такие нагреватели для бетона поставляются не в бухтах, а готовыми секциями, снимается вопрос с обрезкой. Все что необходимо для сбора установки для зимнего бетонирования это рассчитать мощность сегмента исходя из того сколько кубов бетона в конструкции, после чего выбрать кабель соответствующей длины.

Начнем с краткого руководства по расчетам и небольших рекомендаций по монтажу:

  • В инструкции к технологии ТМО бетона указывается, что на обогрев кубометра смеси требуется от 500 до 1500 Вт (зависит от температуру воздуха). Расход электроэнергии можно существенно снизить, если применить несколько несложных технических приемов:
  1. Использовать специальные присадки для смеси, позволяющие понизить точку замерзания раствора.
  2. Утеплить опалубку.
  • Если производится заливка балки или перекрытия, расчет обогревочного кабеля производится из 4 погонных метров на 1 м2 площади поверхности. При возведении объемных элементов, таких как двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами, с расстоянием между ними не более 40,0 см.
  • Защита кабеля позволяет приматывать его к арматуре.
  • Расстояние от поверхности конструкции до уложенного внутри электрообогревателя должно быть как минимум 20,0 см.
  • Чтобы бетонная смесь прогревалась равномерно, нагреватели должны быть уложены на одинаковом расстоянии.
  • Между разными контурами должно быть не менее 40,0 мм.
  • Запрещено пересечение греющих проводников.

Преимущества и особенности сегментированного кабеля

К несомненным положительным качествам продукции данного типа следует отнести:

  • Для организации прогрева бетона при помощи не требуется наличие дорогостоящего дополнительного оборудования (ПТ).
  • В отличие от сушки электродами вероятность поражения электричеством минимальна.
  • Легкий монтаж и несложный расчет длины сегмента.

Особенности:

ВЕТ кабель стоит существенно дороже, чем провод для прогрева бетона ПНСВ. Отечественный КДБС, например производимый компанией ЭТМ в Красноярске, несколько улучшает положение, но не намного. Именно поэтому данные кабели применяются при возведении небольших бетонных и ЖБТ конструкций.

В качестве заключения.

Мы описали только один способ обогрева бетона, на самом деле их значительно больше. Они будут рассмотрены в других публикациях.

В завершении считаем необходимым ответить на вопрос, неоднократно встречающийся в сети, почему нельзя для прогрева бетона использовать нихромовые провода. Во-первых, это удовольствие было бы очень дорогим, во-вторых, правилами техники безопасности запрещено. Именно поэтому не стоит калькулятор для расчета числа витков нихрома, чтобы сделать обогрев трубы или бетона.

Источник: https://www.asutpp.ru/provod-dlya-progreva-betona.html

Прогрев бетона в зимнее время: методы

Обогрев бетона нагревательными проводами схема

Строительство бетонных монолитов при минусовых температурах осложняется неравномерным застыванием смеси. Вода быстро превращается в лед, процесс гидратации останавливается, в результате прочность готовой постройки нарушается. Прогрев бетона помогает избежать этих проблем.

Добиться необходимой температуры бетонной смеси можно пятью способами:

  1. электродным;
  2. проводом ПНСВ;
  3. электропрогревом опалубки;
  4. индукционным обогревом;
  5. инфракрасным теплом.

Рассказываем, в каких случаях используется каждый из них.

Электродный прогрев

Принцип действия основывается на способности бетонного раствора проводить ток. Электроды располагают внутри и на поверхности смеси. После подключения к трансформатору образуется электрическое поле и происходит нагрев. Добиться оптимальной температуры можно изменением выходных параметров трансформатора.

Плюсы:

  • Простота монтажа и высокий КПД;
  • Позволяет прогреть конструкцию любой толщины и формы.
  • Минусы:

  • требует проведения расчетов и долгой подготовки;
  • высокие энергозатраты (не менее 1000 кВт на 3–5 м3 смеси).
  • Что нужно знать об электродном прогреве

    1. По мере схватывания бетона, его электрическое сопротивление меняется нелинейно. Чтобы избежать потери тепла и влаги, после завершения установки электродов необходимо укрыть поверхность утеплителем. Им может стать фанера с прокладкой из пенопласта, шлаковата, картон, опилки, доски и т. д. Осуществлять работы без утепляющего материала нельзя.

    2. Прогрев с помощью сварочных аппаратов не рекомендуется по ряду причин:

    • при вживлении электродов в бетон ток проходит непосредственно через раствор – отсюда вытекает опасность поражения людей и животных;
    • допустимое напряжение – 36 В, в противном случае опасность удара током становится критичной;
    • сварочный трансформатор не предназначен для таких нагрузок и быстрее изнашивается.

    3. Постоянный ток при прогреве бетона электродами использовать недопустимо: он способствует электролизу. Вода разлагается и не кристаллизируется. Застывание смеси становится невозможным.

    4. Подходят электроды четырёх видов:

    Вид электродовОписаниеСхема подключения
    ПластинчатыеЭто металлические пластины, которые помещаются с разных сторон конструкции между бетоном и опалубкой.
    ПолосовыеПолосы металла 20–50 мм шириной. Подходят для прогрева горизонтальных элементов – например, плит или бетона, который соприкасается с грунтом. Подключаются по очереди к разным фазам с одной стороны конструкции, либо с разных сторон аналогично пластинчатым электродам.>
    Струнные Размеры: 2–3 м в длину и 15 мм в ширину. Часто используются при прогреве колонн. Устанавливаются в центре конструкции. Электрическое поле образуется между опалубкой с токопроводящим листом и струной.
    СтержневыеПодходят для конструкций сложной формы. Вставляются прутья арматуры диаметром до 15 мм, после чего их подключают к различным фазам трансформатора. Обеспечивают сквозной прогрев.

    5. Трансформатор для прогрева бетона в зимнее время должен отличаться высокой мощностью, иметь защищенный корпус, быть удобным для транспортировки и выдерживать длительную работу при минусовых температурах.

    Пример техники: Установка ПЛАЗЕР СПБ-70П

    Прогрев бетона проводом ПНСВ

    Один из самых эффективных и безопасных способов. При прохождении тока через провод ПНСВ выделяется тепло, нагревая смесь. Расход – в среднем 60 м на 1 м3 бетона. Этот провод часто используется как напольный обогреватель в частном секторе.

    Плюсы:

  • несложно предсказать «поведение» и отрегулировать температуру, бетон нагревается постепенно, набор прочности происходит плавно;
  • существенно ускоряет процесс застывания;
  • подходит для повторного использования;
  • устойчив к возгоранию за счёт покрытия изоляцией;
  • отличается прочностью и не перегибается;
  • эффективен при экстремальных температурах;
  • устойчив к воздействию кислотной и щелочной среды.
  • Минусы:

  • требует точных расчетов и подготовительных работ.
  • Что нужно знать о проводе ПНСВ

    1. Укладка кабеля в холодное года должна выполняться таким образом, чтобы он не касался опалубки, земли, а также не выходил за пределы бетона. После того, как опалубка будет залита бетонной смесью, дождитесь, пока она начнет застывать, затем подключите трансформаторную подстанцию и регулируйте температуру.

    2. Секции монтируются на одинаковом расстоянии нагревательных проводов относительно друг друга (примерно 15 см). Смесь прогреется равномерно.

    3. Закрепить провод на арматурном каркасе, вдоль которого он протянут, следует так, чтобы риски повредить его при подаче бетона в траншею отсутствовали.

    4. Температура смеси измеряется в процессе изотермического прогрева каждые два часа. Этот пункт входит в содержание технологической карты на электрообогрев нагревательными проводами монолитных конструкций.

    5. 70 В – напряжение, которым следует ограничиться при проведении работ. Поэтому при эксплуатации может потребоваться понижающий трансформатор (ПТ).

    Пример техники: Подстанция для прогрева бетона КТПТО-80

    Электропрогрев опалубки (контактный метод)

    Этот способ предполагает изготовление опалубки, в которую заранее будут закладываться нагревательные элементы. Они отдают бетону свое тепло при нагреве и ускоряют твердение. Электропрогрев опалубки происходит снаружи, через контактную поверхность.

    Плюсы: доступность.

    Минусы: трудоемкость изготовления; низкий КПД (при заливке фундамента смесь нагревается лишь частично).

    Индукционный обогрев

    Применяется с армированными конструкциями. Металлические элементы, содержащиеся внутри них, станут сердечниками. Изолированный кабель выполняет роль индуктора и размещается петлями вокруг арматуры.

    Количество мотков провода и сечение необходимо рассчитать предварительно. Вдоль кабеля пускается переменный ток, образующий электромагнитное поле.

    Затем происходит нагревание армирующих элементов, от них тепло переходит к бетону, постепенно распространяясь по всей смеси.

    Расход электроэнергии достигает 150 кВт/ч на 1 м3 бетона.

    Плюсы: низкая цена; равномерный прогрев.

    Минусы: сложный расчет; ограниченность применения (балки, колонны и т. д.).

    Пример техники: Cтанция УЗТТ КТПТО-80

    Инфракрасный подогрев

    Инфракрасные лучи нагревают поверхность непрозрачных объектов, распространяя тепло на весь объем. При применении инфракрасного подогрева бетонную конструкцию необходимо окутать прозрачной пленкой – она задержит тепло, пропустив лучи через себя. Подходит для прогрева железобетона.

    Плюсы: простота и доступность.

    Минусы: подходит только для небольших, тонких конструкций; инфракрасное тепло распространяется неравномерно.

    Инфракрасный нагреватель должен быть устойчивым к сильному ветру и способным долгое время работать без дозаправки.

    Пример техники: Инфракрасный нагреватель Wacker Neuson HDR 45

    Выводы:

    1. Электродный прогрев подойдёт для раствора любой толщины и формы, но требует больших энергозатрат (около 1000 кВт на 3–5 куб. м.).
    2. Провод ПНСВ равномерно нагревает смесь и отличается безопасностью эксплуатации: кабель изолирован. Температура легко регулируется, кабель может использоваться повторно.
    3. Контактный метод требует изготовления опалубки под заказ и не может обеспечить равномерный обогрев.
    4. Индукционный способ применим исключительно с армированными конструкциями.
    5. Инфракрасным теплом можно прогреть только небольшой слой бетона.

    Источник: https://diam-almaz.ru/article/progrev-betona-zimoy/

    Прогрев бетона проводом ПНСВ в зимнее время: схема укладки и подключения, расчет

    Обогрев бетона нагревательными проводами схема

    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:
    1. Разогрев осуществляется со скоростью не более 10°C в час, что обеспечивает равномерное прогревание всего объема.
    2. 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.
    3. 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.

    Источник: https://betonpro100.ru/tehnologii/progrev-provodom-pnsv

    Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.