Меню

Прогрев бетона изолированным проводом

Технология прогрева бетонной смеси электродами

Содержание

Строительные работы в зимнее время проводятся по особой технологии. Для материалов под воздействием негативных факторов, в том числе отрицательных температур должны создаваться условия, чтобы они набирали прочность и их свойства сохранялись. Прогрев бетона электродами – это один из эффективных и недорогостоящих методов, проверенный на практике.

Прогрев бетона электродами

Бетонные консистенции в составе содержат жидкость, которая имеет свойства замерзать при отрицательных температурах. Это явление приводит к деформации строительной конструкции, поэтому сроки эксплуатации и прочность снижаются. Во время набора прочности вода затвердевает, между ингредиентами замедляется реакция, в связи с этим отвердевание материала происходит неравномерно. Если воспользоваться электродами для поддержания температуры, то ситуацию можно исправить.

Перечень преимуществ электродного обогрева:

  1. Скорость выполнения работ высокая.
  2. Простота проведения монтажа.
  3. Прочность повышается.
  4. Срок эксплуатации увеличивается.

Для прогрева достаточно использовать один электрод.

  1. Электроэнергия затрачивается в большом объеме. Для работы необходима сила тока до 50А и понижающие трансформаторы.
  2. Покупка дополнительного электрооборудования.
  3. Высокая стоимость работ. Элементы, задействованные в технологическом цикле, остаются в бетоне.

Стоит отметить! Несмотря на недостатки, срок эксплуатации материала увеличивается, а прочность материала повышается.

Разновидности электродов для прогрева бетона в зимнее время

Электроды для прогрева бетона подразделяются на три типа:

  1. Стержневые. Это арматура диаметром от 8 мм до 12 мм. В бетоне они устанавливаются с заданным шагом, предварительно рассчитанным. Ряд с края монтируется на расстоянии 3 см от опалубки. Стена или колонна будут полностью прогреты. Эти электроды используются для сложных конструкций.
  2. Пластинчатые. Они подвешиваются по разные стороны от опалубки, создается электрическое поле, прогревающее до нужной температуры бетон в течение заданного времени. Это эффективный способ, подходящий для прогрева колонн.
  3. Струнные. Располагаются вдоль оси опалубки. Используются для прогрева длинных элементов с малым сечением. Чтобы соединить провода, торчащие из опалубки, края нужно изогнуть буквой «Г». В исключительных случаях можно задействовать продольную арматуру из металлического каркаса. В этом случае потребление электроэнергии возрастает.
  4. Полосовые. Это металлические полосы шириной от 20 до 50 мм, толщиной 3 мм, укладывающиеся на залитый раствор. Этот способ прогрева применяется для заливки изделия небольшой толщины с элементами, размещенными на одной стороне строительной конструкции.

Технология обогрева бетонной смеси электродами

Прогрев бетона электродами происходит погружением в бетонную смесь электродов. Шаг между электродами составляет от 60 до 100 см. Расстояние определяется исходя из погодных условий и особенностей конструкции.

Во избежание отрицательного воздействия, необходимо придерживаться требований регламентирующих документов. На основании расчетов расстояние должны быть следующим:

  1. Минимальное между рабочей арматурой – от 0,2 до 0,4 м.
  2. Между стрежнями и электродами – от 50 до 150 мм.
  3. До шва конструкции – от 100 мм.
  4. До опалубки от крайнего ряда – от 30 мм.

При выборе режима и расчете мощности следует учесть ряд параметров:

  1. Габаритные размеры конструкции.
  2. Размеры.
  3. Марку материала.
  4. При каких условиях будет эксплуатация.

Схемы подключения для обогрева бетона:

  1. Прогрев в два этапа с изотермической выдержкой.
  2. Нагревание с выдержкой теплоизоляционной и последующим остыванием в две стадии. Так можно выполнить подогревающую опалубку.
  3. Подогрев, выдержка и остывание бетона.

За показателями температуры нужно следить. При +5 0 С рекомендуется начинать работу и поднимать с частотой от 8 до 15 0 каждый час. Нормативно допускаемые показатели от -55 до +75 0 С. Замеры температуры необходимо производить регулярно.

Прогрев бетона электродами рассчитывается следующим образом:

  1. На один кубометр понадобиться 60 погонных метров провода для нагрева, с учетом площади, мощности и разновидности конструкции. От напряжения трансформаторной подстанции зависит длина секции.
  2. Узнать о расходе цемента в составе: качественных составляющих, пропорциях, погрешностях в пределах нормы.
  3. При силе тока в 14-16 Ампер провод ПНСВ нормально функционирует. Нагревательный элемент выйдет из строя на открытой площадке. Поэтому концы необходимо расположить за переделами строительной конструкции. Последние выполняются из провода АПВ, длиной от 0,5 до 1 м. Третья ступень подстанции в 75 В будет оптимальным напряжением.

Внимание! Перед прогреванием бетона стоит разработать технологическую схему подключения прогрева бетона для данной ситуации и схему укладки элемента нагрева. Это чертеж конструкции. Как правило, провод укладывается в виде змейки, не касаясь друг друга. Точку выхода элемента нагрева на чертеже нужно обозначить. Нагрузка распределяется по фазам.

При температуре воздуха менее 5 0 С применяется инвертор. Подключение аппарата производится по разработанной схеме.

Правила безопасности

Прогрев бетона электродами производится по технологии, требующей выполнения мер предосторожности:

  1. Работы следует выполнять на основании технологической документации.
  2. Напряжение должно достигать не более 380 В при прогреве грунта бетонной смести электродами и обогреве неармированного и армированного бетона снаружи; 220В при прогреве бетона электродами.
  3. Подключение электричества необходимо проводить аттестованным специалистам.
  4. Участки прогрева необходимо контролировать электромонтерам.
  5. Оголенная арматура должна быть заземлена.
  6. Перед переподключением и перемещением оборудования на другое место, необходимо проверить целостность проводки, средств защиты, провода заземления, экрана – сетки.
  7. Токоведущие части необходимо закрыть защитным кожухом.
  8. Сигнальные лампы должны быть подвешены на высоту более 2,5 метров, напряжение не должно превышать 42 В.
  9. Распредщитки, трансформаторы должны быть вне зоны перемещения транспорта и проведения работ.
  10. К распределительным щиткам необходимо обеспечить доступ.
  11. Линии проводов от ТМО к участкам прогрева выполняются из проводов, изолированных диэлектрическим материалом и укладываются над уровнем земли более 50 см.
  12. При пересечении с проездами высота прокладки электрических кабелей должна быть больше 6 метров, а в местах проходов более 3,5 метров.
  13. Электролинии в земле должны быть изолированы шлангами, а на проезжей части защищены настилами.
  14. Во влажную погоду контроль над состоянием бетонной смеси производится с учетом разницы напряжений.
  15. При окончательном монтаже схемы необходимо внимательно проверить правильность соединений, сборки и качества контактов.
  16. При подаче напряжения во влажную погоду необходимо проверить нагрузку, равномерно распределенную по фазам и ток нагрузки трансформатора (ТМО) на соответствие.
  17. Контроль за температурой прогрева осуществлять круглосуточно.
  18. При возгорании необходимо напряжение отключить.

Внимание! Работы выполнять в спецодежде, спецобуви (в зимнее время – в теплой) и на диэлектрическом коврике. Инвертор должен быть исправен и проверен предварительно. При обнаружении неисправности, в том числе повреждения кабеля необходимо произвести отключение подачи нагрузки. Курение в местах проведения работ запрещено во избежание возникновения нештатных ситуаций. Посторонних лиц нельзя допускать в места проведения работ.

Источник



Читайте также:  Стартер ваз 2110 как подключить провода

Как обеспечить качественное застывание бетона зимой: кабели ПНСВ, ВЕТ и КДБС

Чтобы гарантировать качественное и надежное схватывание отвердевающей массы, в ее толще размещают специальный кабель для прогрева бетона. Он используется для поддержания необходимого температурного режима, коммутируется в электрическую сеть и не требует дополнительного подключения понижающего трансформатора. Благодаря этому снижаются материальные и трудовые затраты. Помимо перечисленных издержек, существенно упрощается процедура монтажа.

Зачем нужен прогрев бетона?

Бетонный раствор на определенную долю состоит из воды. Нет ничего удивительного в том, что при понижении уличной температуры (зимой) ниже уровня замерзания воды строители сталкиваются с проблемами гидратации. В результате этого происходит частичное замерзание смеси, хотя требуется полное затвердевание. С увеличением температуры окружающей среды замерзшая вода постепенно оттаивает, теряется прочность и однородность смеси, что приводит к ухудшению качества сооружения. Особенно сильно это сказывается на водоотталкивающих свойствах.

Именно поэтому в зимнее время года следует применять различные способы для прогрева бетона. Наиболее качественным и надежным является электрообогрев специальным кабелем, который исключит возникновение любых нарушений в структуре и продлит срок эксплуатации возводимого объекта.

Принцип работы и разновидности проводов

После установки армирующего каркаса кабель для обогрева размещается прямо на рабочей поверхности. Площадь сечения и максимально допустимое напряжение зависят от конкретной ситуации. Затем происходит заливка бетонной смеси с последующим подключением обогревающего кабеля к питающей сети (либо трансформатору). Бетон постепенно нагревается, начинает быстрее и (самое главное) равномерно застывать. Структура остается однородной, поэтому исключается вероятность появления пузырей и трещин.

Для обогрева бетона применяют кабели трех основных разновидностей:

  1. Двухжильный кабель для бетона в секциях (КДБС) может коммутироваться к электрической сети напряжением 220 В, поэтому нет необходимости применять понижающий трансформатор. Из трех изделий его намного проще монтировать, не нужно подрезать, а наличие удобных муфт обеспечивает легкую укладку по желаемой схеме. С другой стороны, у КДБС высокая стоимость (от 1000 рублей за 1 п. м.). Второй недостаток связан с единичным использованием. После затвердевания бетонной смеси демонтировать изделие не получится.
  2. Двухжильный кабель финского производства ВЕТ. Опять же не требует наличия понижающего трансформатора и подключается к электросети напрямую. Характеризуется экономичностью, а для обогрева одного куба бетонной массы необходимо не более 20-25 п. м.
  3. Одножильный прогревочный провод со стальным проводником и поливинилхлоридной изоляцией (ПНСВ) является самым дешевым изделием для прогрева бетонной массы (около 20-50 рублей за 1 п. м.), поэтому больше всего применяется при строительстве частных домов. В схеме питания обязательно наличие понижающего трансформатора. Впрочем, при соблюдении ряда условий возможна прямая коммутация к сети. После того как бетон будет прогрет, провод может использоваться повторно (в качестве «теплого пола» или системы «антилед»).

Рассмотрим подробнее наиболее популярный и простой провод ПНСВ.

Особенности нагревающих проводов ПНСВ

Конструктивно изделие состоит из одной стальной жилы, диаметр которой колеблется в пределах 1-3 мм. Площадь сечения круглого проводника может достигать 4 кв. мм. В качестве изоляции используется поливинилхлорид или полиэстер, исключающий сильные перегибы, защищающий провод от переломов и повышающий устойчивость к воздействию огня.

Читайте также:  Провод для сварочного автомата

Наиболее распространенными считаются провода малого диаметра – около 1,2 мм, но поскольку стоимость изделия минимальна, то лучше не экономить и взять кабель ПНСВ на 3 мм. Особенно актуально это в случае, если планируется вручную уплотнять цементный раствор. В данной ситуации изоляция будет намного крепче, поэтому даже при сбоях в питании исключается вероятность перегрева.

Обязательно обратите внимание на другую отличительную характеристику обогревающих кабелей – холодные окончания. Данные конструктивные части находятся за пределами бетонной плиты, а для их производства используют обычные алюминиевые токоведущие жилы (АПВ). Их основная задача – соединение прогревающего кабеля, заложенного в бетон, с электрической сетью.

Особенности кабелей КДБС и ВЕТ

ПНСВ не идеален, и основной недостаток обогревающего кабеля связан с крайней необходимостью применения дополнительного оборудования – трансформатора, используемого для понижения напряжения и регулирования мощности выделения тепла. Проще говоря, чтобы устройство само себя не спалило, приходится уменьшать напряжение.

Применение двухжильных секционных проводников упрощает задачу обогрева бетонной смеси. Эти изделия характеризуется саморегулирующими свойствами. Речь идет об отечественном КДБС или финском ВЕТ. Для обогрева не нужно подключать дополнительные устройства. Достаточно выполнить коммутацию к электрической сети напряжением 220 В и наслаждаться полученным результатом.

На изображении ниже вы можете увидеть устройство кабеля для прогрева бетона:

Источник

Прогрев бетона греющим проводом ПНСВ

Проведение бетонных работ в холодное время года имеет свои особенности. Основная проблема – схватывание раствора, содержащего воду, которая может замерзнуть и бетон не успеет достичь своих параметров. Но, даже, если этого удалось избежать – в холод скорость застывания бетона значительно ниже и, такой растянувшийся процесс, сделает работы нерентабельными. В подобных случаях можно применить способ прогрева бетона проводом ПНСВ.

Для достижения необходимой твердости бетона в зимнее время, наиболее разумным способом является электропрогрев. Такой способ допускается нормами СП 70.13330.2012 и рекомендуется к применению при любых работах. После того как бетон застывает, провод остается в нем, поэтому целесообразно применять именно эту марку, т.к. она относительно недорогая и дает положительный экономический эффект.

Использование провода ПНСВ

При прогревании бетона кабелем в зимнее время, решаются сразу несколько задач. В результате превращения частичек воды в кристаллы, в бетонной смеси не замедляется, а полностью останавливается процесс гидратации цемента. При превращении в лед вода расширяется, подвергая разрушению те, уже образовавшиеся связи в растворе, значит, даже после увеличения температуры, бетон уже не вернет своих качеств.

Наиболее оптимальная температура для застывания и набора необходимых кондиций раствора 20ºС. Когда температура снижается, особенно, если ниже 0, эти процессы существенно замедляются и это при том, что в процессе гидратации выделяется тепло.

Чтобы в холодное время года бетон набрал все свои максимальные характеристики – не обойтись без подогрева проводом ПНСВ либо любым другим кабелем/проводом, в следующих ситуациях:

  • монолит и опалубка не имеют достаточной теплоизоляции;
  • чем больше масса залитого монолита, тем более затруднен его равномерный прогрев;
  • отрицательная температура окружающей среды, под действием которой происходит замерзание жидкости в смеси.

Провод ПНСВ. Характеристики

Краткое описание провода ПНСВ – одна стальная жила с площадью поперечного сечения 0,6-4мм, диаметром 1,2-3мм, есть марки проводов, которые имеют цинковое покрытие, для снижения воздействия на них агрессивными средами, а дополнительно, сверху такой провод еще покрывается ПВХ- материалом, который хорошо выдерживает многочисленные гибы и скручивания и влияние агрессивных сред. Провод ПНСВ обладает хорошим удельным сопротивлением.

Провод нагревательный ПНСВ-1,2

Прогревочный кабель (провод) ПНСВ имеет следующие характеристики:

— 0,15 Ом/м – удельное сопротивление;

— от -60 до +50ºС рабочий температурный диапазон;

— 60м провода расход на 1м,куб бетонной смеси;

— до -15 ºС – температура укладки.

С помощью алюминиевого провода АПВ кабель подключается к холодным концам. Для питания подходит трехфазная сеть 380 В, через трансформатор. Если расчет произведен правильно, то ПНСВ можно подключать и к бытовой электросети 220 В, но для этого длина провода должна быть не менее 120м. Рабочая сила тока на проводе, расположенном в массе бетона – 14-16 А.

Схема укладки. Прогрев бетона

До начала укладки провода на объекте осуществляется монтаж опалубки и устраивается армирующий пояс. Потом с расстоянием между проводами от 8 до 20см, производится укладка провода, при этом учитывается температура воздуха, влажность и сила ветра. Не допускается нахождение провода в натянутом состоянии, с помощью специальных зажимов провод крепится к арматуре. Исключены перехлесты токоведущих жил и изгибы, перегибы радиусом менее 25см, минимальное расстояние между проводами 1,5см, для недопущения короткого замыкания.

Читайте также:  Зарядный провод для ноутбука lenovo

Схема укладки греющего кабеля ПНСВ в бетон

Наиболее часто встречаемая схема укладки провода – змейка, аналогичная системе «теплый пол» в жилых помещениях. Эта схема экономит расход кабеля и наиболее равномерно и качественно распространяет тепло по массе бетона. До начала заливки бетона в опалубку следует проверить, что в ней нет льда, воды, температура раствора не ниже +5ºС, схема смонтирована правильно, а концы выведены на достаточное расстояние для последующего удобного подключения.

До проведения работ по прогреву бетона необходимо ознакомится с прилагаемой к проводу инструкцией. При подключении через секции шинопроводов используют две схемы – «звезда» и «треугольник». При «треугольнике» система делится на три участка, которые параллельно подключаются к выводам трехфазного трансформатора, а при «звезде» — в узел соединяются три провода и далее три свободных контакта подсоединяются к трансформатору. Обогреваемый участок ограждается забором, питающее устройство располагается не менее чем в 25 метрах от объекта.

Происходит полная заливка всей массы бетона до момента подключения. Процесс прогрева бетона проводом состоит из нескольких шагов:

  1. Для равномерного прогревания бетонной массы, прогрев осуществляется со скоростью не более 10ºС/час;
  2. Пока бетона не набрал 50% технологической прочности длится процесс прогрева, рабочая температура не должна быть более 80ºС, наиболее рациональное значение температуры 60ºС;
  3. Для предотвращения растрескивания массы бетона и сохранения ее монолитности, скорость остывания не должна превышать 5ºС/час.

Захарычев Сергей Автор статьи: главный редактор проекта, эксперт в области архитектуры и строительства. Задать вопрос Если все технические требования были выполнены, то бетон достигнет той прочности, которая от него требуется. В дальнейшем, после остывания, провод остается в массе бетона и становится дополнительным армирующим фактором. Учитывая, что кабель ПНСВ и провод ВЕТ можно подключать напрямую к бытовой электросети, то их применение выглядит наиболее рациональным и удобным.

Подключение осуществляется через щитовую или розетку. Такие кабели исключают перегрузку. Провод ВЕТ реже применяется в строительстве из-за своей высокой стоимости.

Опалубка с ТЭНами и электродами – вот еще один возможный способ прогрева бетона, при этом способе уложенная в раствор арматура, подключается к электросети с помощью понижающего трансформатора или сварочного аппарата. Такой способ подогрева бетона не требует кабеля или провода, но является боле затратным по расходу электроэнергии, потому что вода, находящаяся в бетонном растворе, является проводником и ее сопротивление в процессе затвердевания значительно возрастает.

Алгоритм расчет длины провода

От точности произведенного расчета длины провода зависит экономическая эффективность и конечный результат всего процесса, поэтому так важно уделить этому моменту достаточно внимания и учесть все сопутствующие факторы. Самый важный показатель – количество, поступающего в монолит бетона, тепловой энергии, а она уже, свою очередь, зависит от влажности, температуры окружающей среды, объемов монолита и заливаемой формы.

Учитывая температуру, высчитывается необходимый шаг укладки, средняя длина петли от 28 до 36м, например, при температур окружающей среды +5ºС, шаг и расстояние между жилами должны не превышать 20см, а при каждом дальнейшем понижении на 5ºС, эти цифры уменьшаются на 4см, так, при -15ºС, остается не более 12см.

Рассчитывая мощность, обязательно учитывают потребляемую мощность самого нагревающего провода ПНСВ, у наиболее распространенного диаметра 1,2мм, она равняется 0,15 Ом/м, а у проводов с большим сечением сопротивление снижается пропорционально, например провод диаметром 2мм располагает сопротивлением всего 0,044 Ом/м, а 3мм – 0,02 Ом/м.

Таблица расчета длины для кабеля ПНСВ

Так как потребляемая проводом мощность (одного метра) равна 38,4 Вт, то, соответственно, рабочий ток в цепи должен быть не более 16 А (рассчитывается как произведение квадрата силы тока на удельное сопротивление). Для получения суммы необходимой мощности необходимо перемножить метраж на 38,4 Вт.

Аналогичным методом высчитывается и рабочее напряжение понижающего трансформатора. Допустим, при силе тока 16 А, использовано 100м провода ПНСВ 1,2мм, то его общее сопротивление будет равно 15 Ом и по известной формуле рабочее напряжение будет равно 240 В.

Самый дешевый способ прогрева бетона – применение провода ПНСВ, но нужно учитывать, что для его подключения нужны высококвалифицированные сотрудники. Для снижения затрат на прогрев, рекомендуется применять в необходимом количестве и соответствующего качества теплоизоляционные материалы, тогда нагрев происходит более быстро, а остывание равномерно.

Характеристики и составы современных марок бетона, читайте здесь.

Источник