Как подключить прогрев бетона

Прогрев бетона в зимнее время: методы

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.

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

  • 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 электродов Описание Схема подключения
    Пластинчатые Это металлические пластины, которые помещаются с разных сторон конструкции между бетоном и опалубкой.
    Полосовые Полосы 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.
    Стержневые Подходят 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.


    Отправить заявку

    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.

  • 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.

    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
    Отправить заявку

    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.

    Минусы: трудоемкость изготовления; низкий КПД (при заливке фундамента смесь греется 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 кубический метр бетона.

    Плюсы: низкая цена; равномерный прогрев.

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


    Отправить заявку

    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.

    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.
    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.

    Также в нашем интернет-магазине представлены дизельные станции для прогрева бетона. Узнать, сколько стоит оборудование с учетом скидки, можно у наших менеджеров. Стоимость доставки зависит от габаритов и массы товара.

    Прогрев бетона электродами (в зимнее время): технология, схема подключения, расчет

    Несколько десятилетий назад проведение строительных работ в холодную пору не представлялось возможным. Под воздействием отрицательных температур многие материалы, включая бетон, не могли набрать подходящие эксплуатационные свойства и быстро разрушались. Однако современные застройщики нашли выход из этой ситуации и стали практиковать прогрев бетона электродами.

    Для чего это нужно

    Перед изучением особенностей технологии нужно разобраться, для чего она предназначается.

    В составе всех бетонных смесей присутствует небольшой процент жидкости. А поскольку вода быстро замерзает и кристаллизуется при понижении температуры ниже нуля, это может приводить к деформационным процессам внутри материала. В результате его прочностные свойства и срок службы снижаются.

    Следующим опасным фактором является замерзание воды на этапе затвердевания. При низких температурах химическая реакция между компонентами приостанавливается, поэтому твердение выполняется неравномерно. Используя электроды для прогрева бетона, можно исключить такие неприятности и защитить материал от разрушения.

    Преимущества

    Для осуществления процедуры по нагреванию бетонов достаточно 3 специалистов. Это считается важным преимуществом, исключающим необходимость вызова целой бригады работников. Еще метод отличается высокой эффективностью, способствуя как равномерному застыванию компонентов, так и сохранению целостности конструкции.

    1. Отсутствие сложностей при самостоятельном монтаже и высокую скорость выполнения работ.
    2. Повышение прочностных свойств бетона и увеличение его эксплуатационного срока.

    Чтобы провести прогрев, часто хватает 1 электрода.

    Недостатки

    Однако, кроме плюсов, эта методика имеет и слабые стороны.

    1. Большие затраты электрической энергии. Для нормальной работы электрода требуется около 50 А, а также наличие понижающих трансформаторов. Кроме этих деталей, придется приобрести дополнительное оборудование, что сопровождается финансовыми затратами.
    2. Дороговизна. Следующим недостатком, который отталкивает строителей от применения электродов для прогрева бетона, является их высокая стоимость. Все элементы подходят только для одноразового использования, поэтому после монтажа они навсегда остаются в стяжке. Изъять их оттуда нельзя.

    Однако перечисленные минусы перекрываются увеличением срока службы и повышением прочности материала.

    Режимы прогрева электродами бетона

    Выбирая режимы прогрева бетона в зимнее время,

    1. Габариты и геометрические особенности конструкции.
    2. Марку бетона.
    3. Условия эксплуатации постройки.

    Независимо от используемого метода, необходимо следить за значениями температуры и начинать работу с +5 ℃, постепенно поднимая температуру с частотой 8-15 ℃ в час. Допустимые показатели составляют +55…+75 ℃. Чтобы не допустить отклонений, необходимо регулярно измерять температуру.

    Разрешается остывание бетона со скоростью 5-10 ℃ в час. Как и на стадии обогрева бетона, здесь нужно учитывать объем конструкции и ее назначение.

    Разновидности электролитов для прогрева бетона в зимнее время

    Электропрогрев бетона выполняется с применением разных типов электродов.

    Способы установки электродов в конструкцию

    Технология прогрева подразумевает погружение электродов в залитую смесь с шагом в 60-100 см. Точное расстояние определяется геометрическими особенностями конструкции и погодой в местности.

    Чтобы избежать отрицательного воздействия на материал, важно

    1. Минимальная дистанция между рабочими деталями — 200-400 мм.
    2. Дистанция между электродом и каркасными стержнями — 50-150 мм.
    3. Расстояние до технологического шва — от 100 мм.
    4. Расстояние до опалубки от крайнего ряда — от 30 мм.

    Если конструкция прогреваемого объекта препятствует соблюдению таких требований, электроды можно покрыть изоляционной трубкой из эбонита. После завершения работ по заливке необходимо укутать участок рубероидом, полиэтиленовой пленкой или другим теплоизолятором. Отсутствие хорошего утепления приведет к низкой эффективности электропрогрева бетона.

    Читайте также  Как приготовить раствор для штукатурки

    Виды используемых электродов

    При прогреве бетона задействуют 3 разновидности электродов. Они разработаны для разных условий и отличаются как конструктивными особенностями, так и принципом действия. Так, стержневые модели создаются на базе армированных деталей диаметром 8-12 мм.

    Принцип работы пластинчатых моделей немного отличается. Их нужно крепить в разных частях опалубки, чтобы получить мощное электрическое поле для получения оптимальных температурных показателей при прогреве.

    Струнная разновидность востребована при прогреве колонн.

    Схема подключения электродов

    Схема соединения электродов напрямую зависит от их типа и принципа работы. Если выбраны пластины, 1 фазу нужно подключить к первому электроду, а вторую — к противоположному. Этот метод называется параллельным. Стержневые элементы подразумевают подключение первого и последнего электрода в ряду.

    Правила безопасности при электродном прогреве

    Приступая к процедуре прогрева, необходимо ознакомиться со всеми правилами и нюансами, которые помогут избежать неприятных последствий. В первую очередь важно грамотно подключать электроды к разным полюсам цепи. Если упустить этот момент и задействовать 1 фазу, результат будет нулевым.

    Необходимо заранее спроектировать расположение электродов, учитывая тот факт, что цепь замыкается только во влажной среде.

    Еще следует соблюдать интенсивность прогрева и интервал между циклами, т.к. разные марки бетона набирают прочность с различной частотой.

    Прогрев бетона сварочным аппаратом — схема подключения с кабелем пнсв

    Прогрев бетона сварочным аппаратом – один из вариантов решения проблемы замерзания воды и остановки твердения бетонного монолита в условиях пониженной температуры воздуха. Работы с бетоном можно проводить лишь в теплое время года, а когда температура понижается до 0 и дальше, химическая реакция между замерзшей в лед водой и цементом прекращается, процесс твердения останавливается.

    При необходимости проводить на строительной площадке работы с бетоном зимой, нужно позаботиться об обогреве и препятствовании замерзанию воды в растворе. Многие мастера принимают решение прогреть бетон сварочным аппаратом, что может быть осуществлено двумя методами – с использованием провода ПНСВ или электродов.

    Для электропрогрева бетона при температуре ниже +5 градусов обычно используют воздушные/масляные специальные трехфазные трансформаторы. Правда, для небольших объемов работ в домашних условиях подойдет и сварочный аппарат двухфазного типа.

    Что необходимо для подогрева бетона

    Чтобы подключить сварочный аппарат и использовать его для прогрева бетона, нужно позаботиться обо всем необходимом. Инструменты и расходники найти обычно не трудно – они есть у всех, кто часто использует сварочный аппарат по назначению.

    Что нужно для прогрева бетона:

    Трансформатор – подходящее устройство с максимальным пределом в районе 200-250 А.
    Провод ПНСВ – пару кусков одной длины.
    Одинарный алюминиевый провод диаметром 2.5-4 квадратных миллиметров.
    Хлопчатобумажные ленты для изоляции.
    Пассатижи.
    Токовые клещи.

    Особенности прогрева бетона сварочным аппаратом:

    Нужно правильно рассчитать время нагрева бетонной конструкции – оно зависит от средней температуры окружающей среды и толщины слоя материала.
    Конструкцию чрезмерно перегревать запрещено – это скажется на качестве так же пагубно, как и замерзание воды.
    Залитый бетонный раствор нужно накрыть тонким слоем из опилок для исключения вероятности сильного испарения воды из смеси и теплоизоляционным материалом для исключения потерь тепла.
    К сварочному устройству допускается подключать исключительно подходящие для работ кабели и электроды.
    С целью проверки напряжения устанавливают контрольную лампу накаливания.
    Сварочную цепь не стоит замыкать на внутрибетонную арматуру, так как это слишком энергозатратно.

    Прогрев сварочным аппаратом – проводом ПНСВ

    Нагрев бетона сварочным аппаратом может осуществляться за счет подключения к нему проводов ПНСВ. Процесс требует определенных знаний, составленной предварительно схемы и учета ряда нюансов.

    Особенности нагрева бетона сварочным аппаратом и кабелями:

    Питаться устройство должно от электрической бытовой сети 200 вольт.
    Конструкция сравнительно простая и эффективная, если все делать правильно.
    Такой вариант предполагает экономичность.
    Удается существенно сократить время застывания бетонной смеси.
    Температуру в монолитной конструкции можно поддерживать в автоматическом режиме.

    Схема работы тут идентична использованию масляных трансформаторов, но расчеты осуществляются по-другому. Так, для прогрева бетона с применением сварочного трансформатора и кабеля ПНСВ понадобятся: сварочный аппарат 150-250 А, определенной длины провода ПНСВ, обыкновенный амперметр (клещи), кабель холодных концов из алюминия, обычная изолента на базе ткани.

    В качестве примера выполнения расчетов можно взять плиту 3.8 кубических метров величиной 4х5х0.19 метров при температуре воздуха на уровне -12 градусов с использованием сварочного аппарата на 250 А. Кабель ПНСВ режут на куски по 18 метров (для каждого отдельного случая длина может быть разной, тут определялась эмпирическим путем).

    Каждый отрезок кабеля может выдержать ток до 25 А. Значит, для 250 А можно взять 10 отрезков. Но желательно оставить небольшой запас, поэтому в примере берут 8 проводов. К каждому из кусков ПНСВ с двух сторон нужно докрутить алюминиевый провод длины достаточной, чтобы скрутка была в толще бетона, а концы (холодные) шли до трансформатора. Скрутку нужно заизолировать изолентой.

    Отрезки провода укладываются подвязкой к арматуре с применением пластиковых креплений либо изолированных проводов (чтобы исключить замыкание). В случае с обогревом плиты провод можно крепить ниже верхнего армирования.

    Выходы проводов маркируют (-/+) либо разводят концы в разные стороны конструкции. Еще можно соединить фазы (отдельно минусы/плюсы) между собой на поверхности, предварительно изолированной с клеммами.

    Далее заливается бетон, подключаются клеммы к прямому/обратному выходам сварочного трансформатора, поставленного на минимальное значение тока. Ток измеряют на сварочных проводах (по проводам должно идти до 240 А) и по отрезкам (до 20 А). В процессе прогревания сила тока постепенно будет падать и на аппарате ее нужно будет увеличивать.

    Плиты указанных габаритов в итоге приобрели нужный показатель прочности в течение 40 часов. Желательно после заливки бетон укрывать защитной пленкой, чтобы не дать высохнуть преждевременно. Если температуры слишком низкие, на пленку можно смонтировать теплоизоляционный слой.

    Подогрев сварочным аппаратом и электродами

    Сварочный аппарат и кабель – не единственный вариант прогрева бетона. Использовать можно также электроды, составив правильную схему и продумав все этапы.

    Важная информация про прогрев бетона электродами:

    Есть сквозной прогрев, который применяется для бетонных конструкций сложной формы или внушительной толщины. Данный метод предполагает установку электродов на расстоянии минимум 3 сантиметра от опалубки.
    Периферийный способ прогрева предусматривает монтаж электродов на поверхности бетона. Так удается извлечь все нагревающие элементы после того, как бетон застынет.
    Подаваемый на электроды ток нужно постоянно регулировать, так как влага испаряется и этот процесс требует внимания.
    Поверхность нагрева должна быть накрыта специальным теплоизоляционным материалом, это поможет уменьшить тепловые потери с одновременным повышением КПД электродов.
    В случае применения стержневого прогрева электроды нужно монтировать на одинаковом расстоянии, чтобы исключить риск перегрева отдельных зон.
    Электродный прогрев не эффективен для малых изделий/конструкций.
    Текущую температуру бетона нужно постоянно замерять через небольшие промежутки времени.
    Правильная схема подключения электродов обязательно должна создаваться индивидуально для каждого случая.

    В данном случае нагревающими элементами являются электроды, которые вживляют в толщу бетона. Ток идет прямо через раствор, в связи с чем отмечают главный минус метода – опасность поражения током людей, которые находятся рядом. Уровень безопасного напряжения составляет до 36 В, если больше – важно обеспечить недопущение на объект животных и людей. Некоторые мастера утверждают, что способ может стать причиной быстрого износа сварочного трансформатора, но это не проверено.

    Электроды (арматурные прутья) укладывают в бетонную конструкцию, последовательно соединяя так, чтобы вышло два отрезка, изолированных один от другого. К одному отрезку подключают провод прямой, а к другому – обратный. С целью обеспечения контроля тока между двумя электродами желательно подключить лампу накаливания (но это не обязательно).

    Важно через одинаковые промежутки времени измерять температуру бетона для исключения вероятности обезвоживания застывающего раствора и покрытия трещинами. Залитая конструкция должна быть накрыта пленкой, сверху утеплителем, чтобы исключить потери влаги и тепла.

    Заключение

    Греть бетон сварочным аппаратом можно при любой минусовой температуре. Это достаточно эффективный и популярный метод повышения скорости застывания бетонной конструкции и недопущения замерзания воды в смеси. Применение сварочного аппарата для прогрева предполагает использование двух основных методов: подключения кабеля ПНСВ или электродов.

    Независимо от применяемой методики, разогретая бетонная конструкция должна быть изолирована от окружающей среды опилками или другим изоляционным материалом, что поможет избежать потери тепла и воды бетоном. Лучшие условия прогрева достигаются при правильном подборе электродов и кабелей, верных расчетах и составленной индивидуально схеме.

    Прогрев бетона нагревательным проводом ПНСВ

    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.

    1. Применение
    2. Характеристики провода
    3. Технология прогрева и схема укладки
    4. Расчет длины

    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.

    Читайте также  Сколько песка щебня и цемента

    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.

    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.

    Электропрогрев бетона в зимнее время: схемы и способы

    Для того, чтобы предотвратить пагубное воздействие мороза и произвести бетонирование в зимнее время, надо создать для бетона условия, при которых процесс его твердения будет постоянным и равномерным. Этого можно достичь только в том случае, если температура бетонной массы во время ее затвердевания будет близка к +20 0 С, а этого можно добиться только в случае принудительного электропрогрева бетона.

    Самым распространенным методом подогрева бетона, во время заливки в зимнее время, является электропрогрев, который используется в тех случаях, когда обычного утепления объекта не достаточно. Именно о нем мы сегодня и поговорим.

    Прогреть бетон в зимнее время можно несколькими методами:

    1. Прогрев бетона электродами.
    2. Электропрогрев бетона проводом ПНСВ
    3. Электропрогрев опалубки
    4. Подогрев индукционным методом
    5. Инфракрасным излучением

    Стоит отметить, что независимо от способа, электропрогрев бетона должен сопровождаться его утеплением или хотя бы созданием термоса вокруг объекта. В противном случае, равномерного прогрева может не получиться, а это не очень хорошо скажется на его конечной прочности.

    Прогрев бетона электродами – схема подключения

    Прогрев бетона электродами – самый распространенный метод электропрогрева в зимнее время. Это связано, в первую очередь, с простотой и дешевизной, потому что, в отдельных случаях, нет необходимости тратиться на нагревательные провода, дорогие трансформаторы и т.п.

    Принцип действия такого способа электропрогрева основывается на физических свойствах электрического тока, который при прохождении через материал выделяет определенное количество теплоты.

    В данном случае, проводимым материалом является сам бетон, другими словами, когда ток проходит через водосодержащий бетон, он в это время его нагревает.

    Внимание! Если бетонная конструкция содержит в себе арматурный каркас, не рекомендуется подавать на электроды напряжение более 127 В. В случае отсутствия металлического каркаса, можно использовать как 220 В, так и 380 В. Большее напряжение применять не рекомендуют.

    Существует несколько видов электродов для прогрева бетона в зимнее время:

    Электроды стержневые. Для их создания используется металлическая арматура d 8 – 12 мм. Такие стержни вставляются в бетон на небольшом расстоянии и подключаются к разным фазам, как на схеме. В случаях сложных конструкций, такие электроды для прогрева бетона будут незаменимы. Стеклопластиковая арматура для таких целей не подойдет, потому что она является диэлектриком.

    Электроды в виде пластин. Иногда их называют пластинчатыми электродами. Схема подключения такого подогрева очень проста – пластины располагаются на обоих противоположных внутренних сторонах опалубки и подключаются к разным фазам, а проходящий ток будет нагревать бетон. Вместо широких пластин иногда используют узкие полосы, принцип действия этих полос — такой же.

    Электроды струнные. Используются при заливке колонн, балок, столбов и похожих конструкций. Принцип действия все тот же, струны подключаются к разным фазам, тем самым нагревая бетон в зимнее время.

    Прогрев бетона электродами необходимо осуществлять только переменным током, так как постоянный ток, проходящий через воду, способствует ее электролизу. Другими словами — вода будет химически разлагаться, не осуществив своей основной функции в процессе твердения.

    Читайте также  Что такое защитный слой бетона

    Электропрогрев бетона проводом ПНСВ: технология и схема

    Если прогрев бетона электродами – один из самых дешевых вариантов электропрогрева в зимнее время, то, в свою очередь, прогрев проводом ПНСВ – один из самых эффективных.

    Это связано с тем, что в качестве нагревателя используется не сам бетон, а нагревательный провод ПНСВ, который выделяет тепло при прохождении через него тока. С помощью такого провода, намного проще добиться плавного повышения температуры бетона, да и вообще такой провод будет вести предсказуемо, что облегчит необходимое постепенное увеличение температуры в зимнее время.

    Стоит сказать о самом проводе ПНСВ (П – провод, Н – нагревательный, С — стальная жила, В — ПВХ изоляция). Бывает различного сечения 1.2, 2, 3. В зависимости от использованного сечения выбирается его количество на 1 метр кубический бетонной смеси.

    Технология электропрогрева бетона проводом ПНСВ, также, как и схема подключения, очень проста. Провод без натяжки пропускается вдоль арматурного каркаса, на нем же и крепится. Крепить необходимо так, чтобы при подаче бетона в траншею или опалубку не повредить его.

    При электропрогреве бетона проводом ПНСВ в зимнее время, его укладывают так, чтобы он не касался земли, опалубки, а также не выходил за пределы самого бетона. Длина используемого провода полностью зависит от его толщины, сопротивления, ожидаемой минусовой температуры, а подаваемое напряжение, с помощью специального трансформатора составляет, как правило, около 50 В.

    Так же существуют кабели, которые не предусматривают использование трансформатора. Их использование позволит немного сэкономить. Он очень удобен в использовании, но все же у обычного провода ПНСВ более широкие возможности для применения.

    Электропрогрев опалубки в зимнее время

    Этот способ электропрогрева подразумевает изготовление опалубки с заранее заложенными нагревательными элементами в ней, которые при нагреве будут отдавать так нужное бетону тепло. Напоминает прогрев бетона пластинчатыми электродами, только обогрев осуществляется не на внутренней стороне опалубки, а внутри нее, либо снаружи.

    Электропрогрев опалубки в зимнее время не так часто используется, учитывая сложность конструкции, тем более, что при заливки фундамента, например, опалубка соприкасается не со всей бетонной конструкцией. Таким образом, нагреваться будет лишь часть бетона.

    Индукционный и инфракрасный способы подогрева бетона

    Индукционный способ подогрева бетона используется крайне редко, да и то, в основном, в балках, ригелях, прогонах, из-за сложности его устройства.

    Основывается он на том, что обмотанный изолированный провод вокруг стального стержня арматуры, будет создавать индукцию и нагревать саму арматуру.

    Электропрогрев бетона в зимний период с помощью инфракрасных лучей основывается на способности таких лучей нагревать поверхность непрозрачных объектов, с последующей передачей тепла по всему объему. При использовании такого способа необходимо предусмотреть окутывание бетонной конструкции прозрачной пленкой, которая будет пропускать лучи сквозь себя, не давая теплу так быстро уходить.

    Достоинством такого способа является то, что не обязательно использование специальных трансформаторов. Недостаток – в том, что инфракрасное излучение не способно осуществить равномерный обогрев больших конструкций. Этот способ годится только для тонких конструкций.

    Не забывайте о том, что независимо от способа электропрогрева бетона в зимнее время, необходимо постоянно следить за его температурой, потому что слишком высокая (более 50 0 С) – так же опасна для него, как и слишком низкая. Скорость нагрева бетона, так же как скорость остывания, не должна превышать 10 0 С в час.

    Прогрев бетона проводом ПНСВ: цели и технология

    В этой статье нами будет изучена технология прогрева бетона проводом ПНСВ. Кроме того, мы затронем цели, которые преследует эта операция, методику расчетов нагрева и особенности самого провода, которые должна учитывать технологическая карта на процесс прогрева. Итак, в путь.

    Греющий провод в опалубке.

    Зачем греть бетон?

    Всевозможные способы повышения температуры выложенной в опалубку смеси преследуют одну из двух целей:

    1. Обеспечение набора прочности в зимнее время. При падении температуры монолита ниже нуля градусов вода в нем кристаллизуется, что полностью прекращает процесс гидратации цемента.

    Кроме того: кристаллизация несвязанной воды разрушает бетон, расширяя его поры.

    1. Ускорение схватывания и набора прочности в прочие сезоны. Повышение температуры смеси резко ускоряет все протекающие в ней процессы.

    Поскольку в процессе схватывания цемент выделяет изрядное количество тепла, дополнительный нагрев зимой нужен смеси далеко не всегда.

    ПНСВ провод для прогрева бетона в холодное время года используется, когда:

    • Температура уличного воздуха значительно ниже нуля.
    • Нет возможности обеспечить качественную теплоизоляцию опалубки.
    • Модуль поверхности монолита (отношение его площади к объему) превышает значение 10 м^-1.

    Провод

    Что представляет собой провод ПНСВ?

    Внешний вид ПНСВ.

    Характеристики

    Параметр Значение
    Структура Одножильный
    Материал токоведущей жилы Сталь, оцинкованная сталь
    Материал изоляции Поливинилхлорид, полиэтилен
    Питание 380 вольт через трансформатор. Питание от сети 220В тоже возможно, но с ограничениями по мощности (7КВт от электрощитовой, 3,5 КВт от розетки)
    Рабочие температуры -60 — +80С
    Сечение 0,6 — 4 мм

    Оптовая цена провода диаметром 1,2 мм составляет 1,8 — 2 рубля/метр, что существенно дешевле медных аналогов (читайте также статью «Бетонные столбики – важный элемент строительства»).

    Особенности использования

    Технологическая карта прогрева бетона проводом ПНСВ должна учитывать ряд его особенностей.

    • Сталь имеет сравнительно высокое удельное сопротивление, что ведет к куда более сильному, чем у меди или алюминия, нагреву проводника при умеренных токах. Нормой для уложенного в бетон провода считаются 14-16 ампер; однако на воздухе такой ампераж расплавит изоляцию.

    Практическое следствие: ПНСВ подключается к трансформатору или иному источнику тока проводом с меньшим удельным сопротивлением. Как вариант, подключение может быть выполнено проводом ПНСВ того же сечения, но сдвоенным.

    • Перехлесты и укладка соседних проводов на расстоянии менее 15 миллиметров недопустимы из-за вероятности перегрева с расплавлением изоляции и короткого замыкания.
    • Поскольку сталь не отличается высокой гибкостью, провод укладывается с плавными изгибами радиусом не менее 25 мм.
    • Укладка допустима при температуре окружающего воздуха не ниже -15 градусов. Инструкция связана с тем, что пластиковая изоляция при более низких температурах утрачивает эластичность и может быть нарушена при изгибе.
    • Для более равномерного нагрева бетонной смеси уложенный провод рекомендуется покрывать металлической фольгой толщиной 0,2 — 0,5 мм.
    • Нагревательную секцию можно собирать из нескольких отрезков; при этом допускается соединение не только через колодки, но и скрутками. Прогрев — мероприятие одноразовое, и контактирующие поверхности просто не успеют сколь-нибудь существенно окислиться.

    А вот соединение так называемого «холодного» конца (провода, ведущего к трансформатору) с ПНСВ рекомендуется выполнять пайкой или через клеммную коробку.

    Простейшая схема укладки для прогрева бетона проводом ПНСВ — змейка.

    • Методика прогрева бетона проводом ПНСВ обусловлена его механическими свойствами; в частности, коэффициентом теплового расширения. При нагреве температура монолита поднимается со скоростью не более 10С/час и опускается со скоростью не более 5С/час.

    Превышение скорость может привести к росту внутренних напряжений и растрескиванию. Регулировка выполняется постепенным повышением и понижением напряжения на трансформаторе.

    • При использовании питания от 380В через понижающий трансформатор основной ограничивающий ток фактор — опасность перегрева самого ПНСВ. Проблема решается просто и изящно: схема укладки для прогрева бетона проводом ПСНВ при необходимости увеличения мощности включает несколько параллельно подключенных секций.

    Расчет длины

    Расчет прогрева бетона проводом ПНСВ опирается на две переменных:

    1. Потребность объекта в тепле. Она, в свою очередь, зависит от температуры, силы ветра, степени теплоизоляции, марки цемента и формы монолита.

    Бетон укладывается в теплоизолированную опалубку.

    1. Максимальную удельную мощность провода. Для армированного бетона она берется равной 30 — 35 Вт/м, для неармированного — 35 — 40.

    Дальше — простая арифметика. Так, для получения 4 КВт тепла в неармированной конструкции нам потребуется 4000 / 40 = 100 метров провода.

    Несколько сложнее выполнить своими руками расчет максимальной длины отдельного участка. Здесь нужно знать удельное сопротивление стального проводника для разных сечений.

    Сечение Сопротивление, Ом/км
    0,6 550
    1,1 145
    1,2 140
    1,4 100
    1,8 70
    2 48
    3 21
    4 12

    Наша цель — получить ток в 14-16 ампер. Вспомним зависимость между напряжением, силой тока и сопротивлением: U=IR, где U — напряжение, I -сила тока, R — полное сопротивление цепи.

    Зависимость между напряжением, сопротивлением и силой тока описывает закон Ома.

    Так, при U=75 вольт и целевом токе I = 15 ампер нам необходимо, чтобы сопротивление цепи было равным 75 / 15 = 5 Ом. При сечении проводника в 1,4 мм ее обеспечит провод длиной, равной 5 Ом / 100 Ом/км = 0,05 км, или 50 метров.

    Внимание: мы привели предельно упрощенную методику расчета. Реальное сопротивление проводника меняется при росте его температуры, что вносит поправки в результат.

    Обработка бетона после прогрева

    Можно ли резать или сверлить бетон после набора им минимальной прочности (обычно на момент прекращения нагрева она далека от марочной)?

    Да. Но без ударных нагрузок. Идеальный вариант — использование алмазного инструмента: алмазное бурение отверстий в бетоне сделает края идеальными и не вызовет появления трещин. Кроме того, бурение алмазной коронкой (как и резка железобетона алмазными кругами) позволит пройти армирование без смены инструмента.

    Фото позволяет оценить качество краев при работе алмазной коронкой.

    Заключение

    Повторимся: мы дали читателю лишь самую общую информацию о методах нагрева бетона и расчета провода (см.также статью «Схватывание бетона – основные особенности данного процесса»).

    Некоторое количество дополнительных сведений его вниманию предложит видео в этой статье. Успехов!