Как осуществить прогрев бетона трансформатором?

Прогрев бетона трансформатором хорошо зарекомендовал себя при бетонировании в зимнее время.

Этот способ относится к категории электропрогрева, из чего становится понятно, что тепло вырабатывается при помощи электрического тока.Совместно с трансформаторами можно использовать либо провода, либо электроды.В первом случае провода погружаются в опалубку и крепятся к арматуре, затем в нее заливается раствор. Во втором случае в уже замоноличенную конструкцию вставляются или размещаются на поверхности электроды. Затем в обоих случаях провода или электроды подключают к сети 200/380 В через трансформатор и производят обогрев.

Зачем нужен трансформатор при прогреве?

Казалось бы, почему нельзя напрямую подключить греющие элементы к сети?

Причина проста – слишком высокое напряжение. С одной стороны оно опасно для жизни, с другой потребует слишком большую нагрузку (в виде очень длинных проводов, например). Да и риск возникновения локального перегрева слишком высок.

Поэтому для осуществления правильного с технологической точки зрения процесса прогрева необходимо понизить это напряжение. Именно для этого и применяются специальные трансформаторы. Они даже так и называются «понижающие трансформаторы».

В принципе для прогрева бетона можно использовать широкий круг трансформаторов, но также есть и специализированные модели (станции прогрева), с которыми можно ознакомиться на нашем сайте в разделе “Оборудование”. Они различаются выходной мощностью. Чем она больше – тем больший объем бетона можно нагреть.

Расчет мощности трансформатора и длины провода

Для расчета необходимой мощности обычно принимают следующие значения: для прогрева одного кубометра бетона требуется примерно 1,3 кВт мощности.

Если температура воздуха слишком низкая, то значение увеличивается, если высокая – уменьшается. Длина ПНСВпровода на 1 м3раствора составляет примерно 30-50 м. Хотя в каждом случае необходимо проводить индивидуальные расчеты, руководствуясь тем фактом, чтобы в каждом отрезке провода сила тока была в районе 15 А для схему «звезда» и 18 А для «тройки» (для ПНСВ–1.2).

Как правило, для бетонирования в холодных условиях используют трехфазные трансформаторы. Соответственно и нагружать эти фазы надо равномерно. При этом очень важно соблюдать одинаковую и верно рассчитанную длину петель провода во избежание перекоса фаз и выгорания кабеля.

Процесс прогрева трансформатором

Когда все расчеты, укладка и подключения завершены, можно приступать непосредственно к прогреву, включив питание. Некоторые трансформаторы имеют несколько ступеней напряжения, переключая которые можно менять температуру нагрева провода.

Начинать необходимо с минимального напряжения. При существенном падении тока в петлях можно повышать ступени. При достижении оптимальной температуры продолжать ее поддержание до набора бетоном заданной прочности.

При использовании в качестве греющего элемента электродов, которыми служит обыкновенная арматура, их подключают в шахматном порядке к трем фазам для равномерной нагрузки. В этом случае фазы не замыкаются, а проводником тока служит сам раствор.

Прогрев бетона проводом ПНСВ, схема укладки которого будет описана ниже, используется при проведении работ снаружи помещений в зимнее время. Необходимы такие манипуляции по той причине, что при воздействии пониженных температурраствор медленнее начинает набирать прочность, в нем вода попросту начинает превращаться в лед. Более продолжительное застывание бетона становится причиной того, что работы затягиваются на недели и месяцы, кроме того, есть вероятность, что конструкция не обретет должной прочности, будет крошиться в процессе эксплуатации.

Принцип действия провода

Технология прогрева бетонапроводом ПНСВ заключается в том, что перед стартом проведения заливки берется кабель нужного сечения и напряжения, укладывается, а после заливается. Затем кабель включается в сеть. Не стоит бояться того, что качества бетона будут меняться под воздействием высоких температур, пузыри не появятся, как и трещины после застывания, а вот процесс твердения не будет остановлен низкими температурами, что позволит получить прочную и надежную конструкцию.

Провод для прогрева бетона ПНСВ, как правило, имеет некоторые особенности.

Это обычно токопроводящая жила, которая обладает изоляционным покрытием. Защита может быть выполнена из полиэстера или поливинилхлорида.При этом диаметр равен 1,2 мм, а вот среднее сопротивление эквивалентно 0,15 Ом/м. Использовать его можно в температурном диапазоне -60-+50 °С.

При работе ток может быть равен 14-16 Амперам.Укладка может быть произведена при -25-+50 °С. Перед приобретением необходимо определить, какое количество провода будет нужно использовать, так, для 1 м3раствора понадобится около 55 м.Зимний прогрев бетонапроводом ПНСВ совершенно безопасен, так как при производстве изделие получает качественную изоляцию, что предотвращает возгорание. Почти нет опасности того, что жила будет переломлена, так как она достаточно прочна.

Не следует приводить в действие провод до тех пор, пока он не будет погружен в раствор.В противном случае произойдет перегорание по причине возросшего тока. Однако выводам не страшны такие явления, так как они имеют в составе провода более внушительного сечения, представляя собой так называемые холодные концы. Они производятся из АПВ–4, максимальная длина которого составляет 1 м.

Методика прогрева бетона проводом ПНСВ предполагает возможность использовать ее не только в бытовых, но и промышленных масштабах. Иногда производится монтаж в

фундаменты и заборы.

Проведение монтажа кабеля

Работа с кабелем предполагает проведение ответственных манипуляций. Перед тем как начинать процесс укладки, необходимо освободить поверхность от мусора и посторонних предметов, что касается и тех элементов, что способны повредить провод.В ходе этого важно следить за тем, чтобы кабель не перегибался. Для этого рекомендуется осуществлять укладку полукругом, но не должно быть образовано незаполненных зон.

В качестве наиболее простого метода укладки выступает змейка.После включения нужно соблюдать осторожность. Так, не должно происходить перепадов напряжения, для достижения этой цели требуется применить стабилизатор, в противном случае провод просто перегорит, а удалить его не представится возможным.Схема прогрева бетона проводом ПНСВ есть в статье.После того как вы ее реализуете на деле, можно производить заливку и подключение, что предполагает подведение кабеля к источнику питания. Рекомендуется применять при подключении трансформатор.

Как правило, специалисты рекомендуют использовать станции для прогрева марок СПБ-40, СПБ-80.Подключение может производиться по двум электрическим схемам, первая из которых называется «звезда», тогда как вторая – «треугольник». В последнем случае жилы в проводе разделяются на 3 равные части и провода каждой сопрягаются параллельно. Образованные наборы необходимо соединить в 3 узла и подсоединить к 3-м зажимам станции.

Особенности проведения прогрева

Пред тем как вы начнете, необходимо знать время прогрева бетона проводом ПНСВ.

В течение первого периода раствор будет разогреваться, при этом недопустимо увеличивать температуру больше чем на 10 0С за два часа.

Второй период должен сопровождаться повышением температуры не более чем на 80 0С. На заключительном этапе производится остывание. При этом тоже не следует торопиться, а понижение не должно оказаться больше 5 0С в течение часа.

Прогрев бетона проводом ПНСВ, схема укладки которого описана здесь, не сильно разнится с технологией монтажа системы «теплый пол». Кроме того, этот кабель может быть задействован при достижении таких целей. Однако при этом систему придется немного доработать, соорудив ТЭН из нитей проводов, тогда как сверху система должна быть защищена изоляцией.

Стоимость греющего кабеля

Перед приобретением необходимо ознакомиться с ценами на кабель. В разных районах он может стоить по-разному, но средняя цена остается неизменной, она равна 2 руб./м. Не следует покупать товар, не проверив, соответствует ли он установленным ГОСТам, таким образом, кабель производится по стандартам 12.1.013-78.

Проведение обработки бетона после прогрева

Многие строители задаются вопросом о том, можно ли производить манипуляции по резке или сверлению бетона после того, как он обретет прочность.

Этот вопрос обусловлен тем, что на момент остановки прогрева конструкция еще не обретает марочную прочность. Ответить на этот вопрос можно положительно, но с некоторой оговоркой. Резать хоть и можно, но недопустимо производить ударные нагрузки.

В качестве наиболее подходящего решения при этом выступает применение алмазного инструмента. Так, если использовать в работе на этом этапе алмазное бурение, то отверстия в бетоне обретают ровные края, а трещины не будут возникать. Более того, если пробурить тело бетона посредством алмазной коронки,то менять инструмент в момент преодоления арматуры не придется, что верно для железобетона.

Рекомендации специалиста

Прогрев бетона проводом ПНСВ, схема укладки которого есть в статье, может быть произведен методом первоначальной его навивки на стальной каркас, при этом необходимо обеспечить отсутствие натяжения. Можно его просто проложить между элементами металлокаркаса. Следует помнить, что провод не должен касаться поверхности опалубки, выступать из тела бетона после заливки он тоже не должен.Нагревательный провод можно монтировать только после того, как была произведена закладка армирующего каркаса, не стоит начинать проведение данных работ и до того момента, пока закладные элементы не окажутся в пространстве ограждающей конструкции.Сварочные работы тоже должны быть завершены к этому моменту.

Прогрев бетона проводом ПНСВ, схема укладки которого показана на рисунке, не должна продолжаться после набора прочности раствором в пределах 50%.Тепло, которое исходит от жилы, должно оказаться способно разогреть раствор до 40–800 0С.Период, пока смесь полностью не наберет прочность, будет зависеть от особенностей объекта и, как правило, занимает до трех суток. Прогревочная станция должна функционировать по повторно-кратковременному или длительному принципу. Шаг между проводами не должен оказаться больше 15 мм.Расчет прогрева бетона проводом ПНСВ представлен в статье, но его соблюдение еще не дает полного успеха.

Ведь важно еще учесть технологию монтажа, которая предполагает исключение соприкосновения провода или его пересечения.Для того чтобы была возможность контролировать температурный режим в заливаемых раствором конструкциях, необходимо сделать специальные скважины. Не следует начинать процесс прогрева до того момента, пока раствор полностью не будет уложен, так как это противоречит соображениям безопасности, кроме того, может повредить провод. Предпочтительнее доверить проведение такого рода работ специалистам, так как монтаж кабеля сопровождается определенными сложностями и требует наличия у мастера навыков в ведении подобных манипуляций.

Расчет провода для прогрева бетона

В силу вышесказанного, можно сделать следующий вывод: для 1 м3 бетона будет необходимо потратить примерно 55 м кабеля. Для того чтобы произвести расчет провода, нужно первоначально узнать, какое количество раствора будет залито в опалубку. Так, на 20 м3 смеси нужно приобрести 1100 м.

Вообще проведение строительных работ предпочтительнее осуществлять в теплое время года, что в особенности касается частных застройщиков.

Как правило, ведение заливки бетона в холодный период связано с необходимостью сдать объект к определенному времени. Такие работы в рамках домашнего строительства предполагают дополнительные расходы на приобретение противоморозных добавок,греющих кабелей и прочего. Да и трудозатраты зимой при заливке бетона оказываются гораздо больше, ведь замес происходит сложнее, как и последующее распределение смеси по опалубке.

В современных условиях существует множество технологий, благодаря которым удается не прекращать строительный процесс даже зимой. Если температура снижается, требуется поддерживать определенный уровень прогрева бетонной смеси.В этом случае возведение домов, различных объектов не прекращается ни на минуту.

Главным условием проведения таких работ является поддержание технологического минимума, при котором раствор не будет замерзать.

Электропрогрев бетона является фактором, который обеспечивает выполнение технологических норм даже в зимний период. Этот процесс довольно сложен. Но тем не менее его активно применяют повсеместно на различных строительных объектах.

Электропрогрев

Электропрогрев бетона является довольно сложным и дорогостоящим процессом. Однако для предотвращения влияния низких температур на застывающую цементную смесь ей требуется обеспечить ряд условий.

В зимнее время цемент застывает неравномерно. Чтобы предотвратить такое отклонение от нормы, следует применять технологию электрообогрева. Она способствует постоянному по всей площади процессу застывания смеси.

Бетон способен застывать равномерно при температуре, которая будет близкой к +20 ºС. Принудительный электропрогрев становится эффективным инструментом в приготовлении строительных растворов.Чаще всего в подобных целях применяется технология электроподогрева. Если простого утепления объекта становится недостаточно, такая альтернатива сможет решить проблему с неравномерно застывающим бетоном.Строительные компании могут выбрать один из нескольких подходов.Например, электроподогрев может осуществляться при помощи такого проводника, как кабель ПНСВ, или при помощи электродов.

Также некоторые компании прибегают к принципу подогрева самой опалубки. В настоящее время могут также в подобных целях применять индукционный подход или инфракрасные лучи.Независимо от того, какой способ выберет руководство, обогреваемый объект в обязательном порядке следует утеплить. Иначе равномерного прогрева будет добиться нереально.

Прогрев электродами

Самым востребованным методом обогрева бетона является применение электродов.

Такой метод стоит относительно недорого, ведь нет потребности приобретать дорогостоящее оборудование и устройства (например, провод типа ПНСВ 1,2; 2; 3 и т. д.). Технология его выполнения также не представляет больших трудностей.

За основополагающий принцип представленной технологии взяты физические свойства и особенности электрического тока. При прохождении через бетон он выделяет некоторое количество тепловой энергии.

При использовании этой технологии не стоит подавать напряжение на систему электродов выше 127 В, если внутри изделия находится металлическая конструкция (каркас). Инструкция на электропрогрев бетона в монолитных конструкциях позволяет использовать ток 220 В или 380 В.

Однако большее напряжение применять не рекомендуется.Процесс нагрева выполняется при помощи переменного тока. Если в данном процессе участвует постоянный ток, он проходит через воду в растворе и образует электролиз. Этот процесс химического разложения воды будет препятствовать выполнению ее функций, которые имеет субстанция в процессе затвердения.

Виды электролитов

Электропрогрев бетона в зимнее время может осуществляться при помощи одного из основных видов электродов.Они могут быть струнными, стержневыми и выполненными в виде пластины.

Стержневые электролиты устанавливаются в бетон на небольшом расстоянии друг от друга. Чтобы создать представленный продукт, ученые применяют металлическую арматуру.

Ее диаметр может составлять от 8 до 12 мм. Стержни подключаются к различным фазам. Особенно незаменимы представленные устройства при наличии сложных конструкций.

Электролиты, которые имеют форму пластин, характеризуются довольно простой схемой подключения. Их устройства необходимо располагать на противоположных сторонах опалубки.

Эти пластины подключают к разным фазам. Проходящий между ними ток и будет нагревать бетон. Пластины могут быть широкими или узкими.

Струнные электроды необходимы при изготовлении колонн, столбов и прочих изделий вытянутой формы. После установки оба конца материала подключают к разным фазам. Так происходит нагрев.

Обогрев кабелем ПНСВ

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ, технологическая картакоторого будет рассмотрена немного дальше, считается одной из самых эффективных технологий. В качестве нагревателя в этом случае выступает провод, а не бетонная масса.

При укладке в бетон представленного провода получается равномерно прогреть бетон, обеспечив его качество при высыхании. Преимуществом такой системы является предсказуемость периода работы. Для качественного прогрева бетона в условиях снижения температуры очень важно, чтобы она повышалась плавно и равномерно по всей площади цементного раствора.Аббревиатура ПНВС означает, что проводник имеет стальную жилу, которая упакована в ПВХ-изоляцию.

Сечение провода при проведении представленной процедуры выбирается определенным образом (ПНСВ 1,2; 2; 3). Эта характеристика берется во внимание при расчете количества провода на 1 м кубический смеси цемента.Технология подогрева бетона проводом относительно простая.Вдоль каркаса арматуры электрокоммуникации допускаются. Крепить провод следует в соответствии с рекомендациями производителя.

В этом случае при подаче смеси в траншею, опалубку или смесь проводник не повредят заливка и эксплуатация застывшего вещества.Провод при раскладке не должен касаться земли.После заливки он полностью погружается в бетонную среду. На показатель длины провода будут иметь влияние его толщина, минусовые температуры в этом климатическом поясе, сопротивление. Подаваемое напряжение будет составлять 50 В.

Методика применения кабеля

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ, технологическая карта которого заключается в укладке продукта в емкость непосредственно перед заливкой, считается надежной системой.

Провод должен иметь определенную длину (в зависимости от условий его эксплуатации). Из-за хорошей теплопроводимости бетона,нагрев плавно распределяется по всей толщине материала. Благодаря такой особенности удается повысить температуру бетонной смеси до 40 ºС, а иногда и выше.

Кабель ПНСВ допускается запитывать в сеть, электричество которой поставляют подстанции КТП-63/ОБили 80/86. Они обладают несколькими степенями напряжения пониженного типа. Одна подстанция представленного типа способна обогреть до 30 м³ материала.Чтобы повысить температуру раствора, на 1 м³ необходимо потратить около 60 м провода марки ПНСВ 1,2.

При этом температура окружающей среды может составлять до -30 ºС.Способы нагрева могут комбинироваться. Это зависит от массивности конструкции, погодных условий, заданных показателей прочности. Также немаловажным фактором для создания комбинации методов является наличие ресурсов на стройплощадке.Если бетон сумеет набрать требуемую прочность, он может противостоять разрушению вследствие низких температур.

Другие варианты проводного обогрева

Технология прогрева бетона ПНСВ кабелем эффективна при условии соблюдения всех инструкций и требований производителя. Если провод выйдет за пределы бетона, он с большой долей вероятности перегреется и выйдет из строя. Также провод не должен касаться опалубки или земли.

Длина представленного провода будет зависеть от условий, в которых применяется провод. Для их работы требуется работа трансформатора. Если, используя провод ПНСВ, применение такой системы не очень удобно, существуют и другие разновидности проводниковых изделий.

Существуют кабели, для работы которых не потребуется применять запитку к специальным трансформаторам.

Это дает возможность немного сэкономить средства на обслуживание представленной системы. Обычный провод имеет широкий ряд применения. Однако провод ПНСВ, который рассматривался выше, обладает более широкими возможностями и областью применения.

Схема применения тепловой пушки

Прогрев бетона проводом считается одной из самых новых и эффективных технологий. Однако совсем еще недавно о ней никто не знал.

Поэтому применялся довольно затратный, но простой метод. Над поверхностью цемента строилось укрытие. Для этого метода бетонное основание должно было иметь небольшую площадь.

В построенную палатку привозили тепловые пушки. Они нагнетали требуемую температуру.

Такой метод не был лишен определенных недостатков. Он считается одним из самых трудоемких. Рабочим необходимо возвести палатку, а потом контролировать работу оборудования.

Если сравнивать прогрев бетона проводом и метод применения тепловых агрегатов, то станет ясно, что затрат больше потребует именно старый подход.

Чаще всего закупается определенное оборудование автономного типа работы. Они работают на дизельном топливе. Если доступа к обычной стационарной сети на участке нет, этот вариант будет наиболее выигрышным.

Термоматы

Прогревочный провод или инфракрасная пленкамогут послужить основой для создания специальных термоматов. Они довольно эффективны.

Единственное условие – это плоская поверхность бетонного основания. Некоторые разновидности представленных обогревателей могут работать в качестве обмотки на колонны, вытянутые блоки, столбы и т. д.

В сам же раствор при использовании матовой технологии добавляется пластификатор, позволяющий ускорить процесс высыхания. При этом они же могут препятствовать образованию кристаллизации воды.При использовании представленных технологий следует помнить, что существуют специальные документы, регламентирующие электропрогрев бетона в зимнее время.

СНиП обращает внимание строительных организаций на необходимость постоянного отслеживания температурных показателей этого вещества.Цементная смесь не должна перегреваться свыше +50 ºС.Это так же неприемлемо для технологии его производства, как и большие морозы. При этом скорость остывания и нагрева не должна быть быстрее, чем 10 ºС в час. Чтобы избежать ошибок, расчет электропрогрева бетона выполняется в соответствии с действующими нормами и санитарными требованиями.Инфракрасные маты могут заменить кабельные аналоги.

Их допускается применять для обертывания фигурных колонн, прочих вытянутых объектов.Этот подход характеризуется небольшими энергозатратами. Бетонные конструкции под воздействием инфракрасных лучей начинают быстро терять влагу. Чтобы этого не происходило, нужно накрывать поверхности обычной полиэтиленовой пленкой.

Опалубка с подогревом

Электропрогрев бетона в зимнее время может осуществляться сразу же в опалубке. Это один из новых способов, который является очень эффективным.

В щиты опалубкиустанавливаются нагревательные элементы. В случае выхода из строя одного или нескольких из них, производится демонтаж неисправного оборудования. Его заменяют новым.

Оснащать инфракрасными обогревателями непосредственно форму, в которой застывает бетон, стало одним из удачных решений, которые принимали управленцы строительных компаний. Эта система способна обеспечить требуемыми условиями бетонное изделие, находящееся в опалубке, даже при температуре -25 ºС.Помимо высокой эффективности представленные системы обладают высоким показателем полезного действия. Затрачивается совсем немного времени на подготовку к обогреву.Это крайне важно в условиях сильных морозов.

Рентабельность нагревательной опалубки определяется выше, чем у обычных проводных систем. Их можно применять многоразово.Однако стоимость представленной разновидности электрообогрева довольно высока. Она считается невыгодной, если нужно обогреть постройку нестандартных габаритов.

Принцип индукционного и инфракрасного обогрева

В представленных выше системах термоматов и опалубки с подогревом может использоваться принцип инфракрасного обогрева. Чтобы четче понимать принцип работы этих систем, необходимо вникнуть в вопрос, что собой представляют инфракрасные волны.

Электропрогрев бетона при помощи представленной технологии берет за основу способность солнечных лучей нагревать непрозрачные, темные предметы.

После обогрева поверхности вещества тепло равномерно распределяется по всему его объему. Если бетонную конструкцию в этом случае обмотать прозрачной пленкой, при нагреве она будет пропускать лучи внутрь бетона. При этом тепло будет задерживаться внутри материала.

Преимуществом инфракрасных систем является отсутствие требований по использованию трансформаторов. Недостатком же эксперты называют невозможность представленного обогрева равномерно распределять тепло по всей конструкции. Поэтому его применяют только для относительно тонких изделий.

Индукционный подход в современном строительстве применяется довольно редко. Он больше подходит для таких конструкций, как прогоны, балки. На это влияет сложность устройства представленного оборудования.

Принцип индукционного обогрева основывается на том, что вокруг стального стержня намотан провод.

Он имеет слой изоляции. При подключении электрического тока система производит индукционное возмущение. Именно так происходит нагрев бетонной смеси.

Рассмотрев электропрогрев бетона, а также его основные методы и технологии, можно сделать вывод о целесообразности применения того или иного способа в условиях производства. В зависимости от типа выпускаемых конструкций, условий производства технологи выбирают подходящий вариант.

Скрупулезный подход к технологии застывания бетонной смеси позволяет производить высококачественные изделия, стяжку, фундаменты и т. д. Правила работы с цементом в зимний период должен знать каждый строитель.

Источники:

• betonprogrev.ru
• fb.ru
• fb.ru