саморегулирующий нагревательный, в зимнее время

Одним из способов предотвратить это — осуществить прогрев бетона проводами. Для этой цели существуют различные марки нагревательных проводов: ПНСВ, ПГПЖ, ПНВЖ. Наиболее популярный способ — прогрев бетона проводом ПНСВ.

Рекомендуем просмотреть краткое видео, где специалист строительной компании показывает, как проходит прогрев бетона проводом ПТПЖ, и почему это выгоднее:

Зачем нужен прогрев бетона

Если вода в растворе бетона замерзнет, он не наберет технологической прочности
Электропрогрев бетона требуется в холодное время года, когда температура окружающей среды опускается ниже температуры замерзания воды, что влечет за собой гидратацию бетонного раствора. Смесь не затвердевает, как требуется, а частично замерзает.

С приходом тепла начинает активный процесс оттаивания, в результате монолитность конструкции нарушается, что отрицательно сказывается на долговечности и сопротивлении проникновения влаги в полости монолитных блоков.

Чтобы предотвратить нежелательные и опасные для здоровья и жизни человека последствия, обязательно осуществляют прогрев бетона в зимнее время специальными проводами. Расчет метража и схемы прокладки проводят на этапе проектирования здания.

Сферы применения метода

Невысокая стоимость и универсальность провода ПНСВ позволяют использовать этот способ подогрева бетона повсеместно. В соответствии с нормами СП 70.13330.2012, технология подходит для всех видов строительства. После затвердения материала кабель остаётся внутри, поэтому возможность приобрести недорогое и надёжное изделие позволит рассчитывать на максимальную выгоду. В зимнее время низкие температуры становятся источником дискомфорта для строителей и останавливают гидратацию цемента. Образовавшийся лёд повреждает связи в растворе, материал теряет прочность.

Чтобы бетон затвердел быстро и его характеристики не снижались, температура раствора должна составлять около 20 °C. Неоптимальные условия сделают процесс застывания долгим. Прогрев бетона ПНСВ проводом или аналогичными кабелями незаменим в таких случаях:

• утепление монолита и опалубки отсутствует либо недостаточно;
• значительный объем монолитной конструкции исключает равномерный прогрев;
• неблагоприятные погодные условия;
• важно строгое выполнение сроков строительства.

С должным подогревом, технические условия будут соблюдены.

Принцип работы и виды прогревочных проводов

Наиболее распространен греющий провод типа ПНСВ. Это обусловлено простотой установки и приемлемой ценой в сравнении с аналогами.

Еще часто используют аналог ПНСП. Его основное конструктивное отличие заключается в изоляционном материале. Состав – полипропилен, за счет которого обеспечивается возможность повышать максимальную мощность тепловыделителя.

В таблице приведены основные технические и физические характеристики проводов типа ПНСП и ПНСВ.

Марка провода	Расчетная масса 1 000 метров провода, кг	Оптимальная длина нагревательной секции при напряжении 220 В, м	Номинальный наружный диаметр, мм	Номинальное значение электрического сопротивления 1 метра нагревательной жилы, Ом
ПНСВ	19	110	2,8	0,12
ПНСВ	18,5	95	2,7	0,18
ПНСВ	18	80	2,6	0,22
ПНСП	16,4	130	2,8	0,11
ПНСП	12,7	100	2,6	0,12
ПНСП	14,5	110	2,7	0,14
ПНСП	11,1	85	2,5	0,18
ПНСП	9,6	75	2,4	0,22

Нагревательные провода типа ПНСП и ПНСВ используются также для организации полов с подогревом в жилых помещениях.

Основная сложность, с которой сталкиваются строители при использовании нагревательных проводов, – необходимость проводить расчет требуемой длины. Незначительные погрешности исправляются за счет регуляции напряжения, которое поступает на прогревочный трансформатор.

Схема подключения

Для грамотного обогрева залитого цементного раствора с использованием нагревательного элемента, следует обладать элементарными практическими навыками. Рассчитывая периодичность и длительность электрического прогрева, следует взять во внимание длину нагревательных петель, которые закладываются в бетон, параметры шины и холодных концов, убедиться в том, что электрическая сеть объекта работает исправно, а мощность трансформаторной установки соответствует объёму обогреваемого материала.

Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Провод прогревочный ПНСВ
Несмотря на широкое распространение описанные разновидности тепловых кабелей имеют весомый недостаток – необходимость использования специального дорогостоящего оборудования, которое регулирует мощность тепловыделения изменением напряжения.

Решением проблемы становится использование двухжильных секционных саморегулирующихся термокабелей. Отечественная модификация получила название КДБС, а европейская – ВЕТ (производитель — Финляндия). Для их полноценного и бесперебойного функционирования не требуется дополнительное оборудование, они подключаются напрямую к сети в 220 В.

Отличий в конструкции отечественной и европейской модели практически нет. В таблице приведен сравнительный анализ.

Технические особенности	КДБС	ВЕТ
Степень защиты	IP67	IP67
Размер секций, м	От 10 до 150	От 3,3 до 85
Номинальный диаметр, мм	7	6
Рекомендованный радиус изгиба	35	25
Сопротивление изоляционного материала, Мом/м	103	103
Линейная мощность, Вт/м	40	В зависимости от модели и длины колеблется в пределах 35-45
Рабочее напряжение, Вольт	220-240	220-230

Отечественные модели имеют свои особенности маркировки. Кодируются они в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – это показатели линейной мощности, а YY – длина секции.

Аренда трансформаторного оборудования от

Производителями предлагается большой выбор трансформирующих агрегатов. Если необходим трансформатор для выполнения разовых работ, совершать его покупку нерационально — стоимость техники достаточно высокая. Поэтому есть альтернативный вариант — оформление аренды трансформатора для обогрева бетонного раствора на определённое время, обратившись в .

Не все строительные организации имеют возможность купить такую технику, поскольку попросту в этом нет особой потребности. Удобный вариант — аренда трансформатора. Оформленное на прокат оборудование способно обеспечить стабильный температурный режим залитой бетонной смеси за счет точного значения проходящего тока прогрева. Представленные для аренды модели агрегатов с подходящими техническими характеристиками сводят к минимальному потреблению электроэнергии, обеспечивают безопасность проведения все работ на стройплощадке.

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ

Заливка раствора в подготовленную для прогрева форму
После проведения и утверждения всех расчетов и схем приступают к прогреву. Технология следующая:

1. Нагревательный элемент равномерно раскладывается в месте заливки. Важно, чтобы части кабеля не соприкасались друг с другом. Нагревательный объект не должен выходить за границы конструкции и взаимодействовать с опалубкой.
2. Прежде чем выводить концы кабеля за границы обогрева, холодные концы надежно соединяют с нагревательными выходами методом пайки. Для максимальной защиты места пайки дополнительно оборачивают металлической фольгой.
3. Проводится тест-проверка с использованием мегаомметра и измерение размеренной нагрузки тока по фазам.
4. Если система работоспособная и нареканий в реализации проекта нет, конструкцию заливают бетонным раствором.
5. Через понижающую трансформаторную подстанцию подается ток.

Это самый простой способ, позволяющий эффективно без нарушения особенностей эксплуатации прогреть бетон проводом.

Установка провода

Схема укладки провода
Провод прокладывается внутри опалубки еще до начала заливки полостей бетоном. Как правило, его фиксируют мягкой алюминиевой проволокой к арматуре, но по правилам техники безопасности такой подход в реализации не приветствуется. Минимальный радиус закругления не менее 25 см, обусловлено это большой жесткостью стальной жилы. Это правило особенно актуально при понижении температуры окружающей среды, невзирая на то что виниловая изоляция сохраняет свои физические свойства при температуре до -30 градусов. При -10 градусах крутой изгиб может стать причиной нарушения целостности изоляционного слоя.

Для равномерного прогревания провода прокладывают параллельно друг другу с интервалом не более 15 см. Для 5 м.куб. бетона требуется около 30 м кабеля вида ПНСВ 1,2.

При напряжении в 220В требуется около 17 метров кабеля, а при 380В минимум 31 метр. При таком подходе вся система будет прогреваться равномерно. Если же будет проложена секция большей длины, выделение тепла будет происходить не дальше 5-6 метров от места подключения к питающей сети.

Подсоединение кабеля к питающей сети проводится за границами опалубки. Как правило, осуществляется это при помощи алюминиевых жил, которыми концы ПНСВ плотно обматываются несколькими витками.

Преимущества и недостатки

Таким способом прогревать монолитные бетонные конструкции выгодно за счет экономного энергопотребления и низкой стоимости кабелей. Отдельного внимания заслуживает устойчивость проволоки к химическому воздействию (кислотному и щелочному), что позволяет их применять при добавлении в строительную смесь разных присадок.

Несмотря на весомые достоинства, есть и недостатки:

• необходимость в использовании специального оборудования – ПТ;
• сложность в проведении расчетов требуемой длины кабеля.

Стоимость специального оборудования – понижающих станций – высока. Процесс использования недолгий, а стоимость аренды, как правило, составляет около 10% себестоимости агрегата. Применение сварочных аппаратов представляется возможным при обогреве небольших сооружений.

Выбор модели трансформатора

Трансформаторы — устройства, получающие высокое напряжение непосредственно от электростанции и преобразующие его в более низкое напряжение. Это позволяет безопасно и эффективно эксплуатировать в таких помещениях, как офисы, транспортные узлы, школы и фабрики, строительные площадки или объекты. В результате своей работы трансформатор выделяет большое количество тепла, которое необходимое для прогрева бетонного раствора.

В настоящее время в промышленности используются два типа трансформаторов: модели с воздушным охлаждением и масляные силовые установки. В качестве охлаждающей среды используется сухой воздух, в масляных моделях — жидкостное охлаждение. Хотя оба типа имеют одинаковый конечный результат, стоит отметить, что между ними есть много различий, влияющих на выбранный тип.

Монтаж секционного обогревочного кабеля

Греющий провод в опалубке
При установке секционного обогревочного кабеля не стоит вопрос с обрезкой, поскольку нагреватели реализуются готовыми секциями, а не в бухтах. Для бетонирования в зимнее время требуется рассчитать мощность обогревающего элемента на основании используемых кубов бетона в монолитной бетонной конструкции.

К технологии ТМО бетона прилагается инструкция, где указано, что на обогрев 1 м.куб. строительной смеси потребуется от 500 до 1500 Вт. Все зависит от погодных условий на улице. Если воспользоваться несколькими несложными техническими приемами, удастся существенно сократить расходы на оплату электроэнергии:

• предварительно утеплить опалубку;
• применять специальные насадки для смеси, которые позволяют понижать точку замерзания раствора.

Если предстоит залить перекрытия или балки, расчет требуемого материала проводится из 4 погонных метров на каждый квадратный метр поверхности. Если предстоит возвести объемные конструкции, например, двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами с интервалом не более 0,4 метра. Защита греющих проводов позволяет их надежно приматывать к арматуре.

Интервал между электрообогревателем и поверхностями конструкции должен быть не менее 20 см. Для равномерного обогрева расстояние между кабелями должно быть одинаковым.

Достоинства и недостатки сегментированного кабеля

КДБС кабель для прогрева бетона
Сегментированные провода имеют неоспоримые преимущества в сравнении со своими аналогами:

• несложный расчет длины требуемого обогревательного элемента, простота установки;
• вероятность поражения электроэнергией минимальная;
• для организации прогрева строительного материала не требуется дополнительное использование дорогостоящего оборудования.

К недостаткам можно отнести сравнительно высокую стоимость.

Отличия между типами трансформаторного оборудования

Трансформаторные установки воздушного и жидкостного охлаждения отличаются между собой несколькими критериями:

1. Техническое обслуживание: модели с масляным охлаждением требуют большего количества процедур технического обслуживания, которые необходимо выполнять чаще, чем в моделях сухого типа. Масло необходимо отбирать для проверки на загрязнение, тогда как агрегаты сухого типа очень устойчивы к химическим загрязнениям.
2. Начальные и эксплуатационные затраты: по сравнению с масляным охлаждением сухой тип имеет значительно более высокие эксплуатационные потери. Масляные модели имеют более высокий стандарт энергетической эффективности, как следствие, более длительный срок службы, чем установки с воздушным охлаждением.
3. Производительность: машины сухого типа имеют более крупные блоки, ограниченные по напряжению и размеру, что делает их более склонными к перегреву в случае перегрузки. В результате они имеют более высокие электрические потери, а поддержание источника питания сухого типа с течением времени обходится дороже. Агрегаты с масляным охлаждением меньше по размеру, более производительны. Они требуют меньшего спроса и оказывают меньшее воздействие на окружающую среду.
4. Шум: Оборудование с масляным охлаждением имеет более низкий уровень шума при эксплуатации и, следовательно, меньше шумового загрязнения, чем модели сухого типа.
5. Допустимые напряжения: силовые агрегаты сухого типа предназначены для работы с малыми и средними МВА и номинальными напряжениями, что делает их идеальными для небольшого объёма работ. Версии с масляным охлаждением способны выдерживать более тяжелые нагрузки, поэтому для объёма работ, требующих более высокого напряжения, потребуются масляные блоки.
6. Местоположение: Расположение оборудования будет самым важным фактором, определяющим, какой тип вам понадобится. Сухой тип предназначен для использования в зданиях или рядом с ними просто потому, что они экологически безопасны. Машины сухого типа менее воспламеняемы, представляют меньшую опасность возгорания, что делает их идеальными при строительстве торговых центров, больниц, жилых комплексов и других коммерческих помещений. Аппараты с масляным охлаждением используются при наружных работах из-за возможности утечки и разливов масла, которые создают риск возгорания.
7. Допустимость повторной переработки: переработка в конце срока службы для сухого типа ограничена, в то время как масляные блоки могут похвастаться более легкой регенерацией сердечника змеевика. Масляное охлаждение имеет превосходный срок службы и ремонтопригодность, производит меньше отходов и требует меньше замены и труда.

Принимая во внимание все сравнения, масляные агрегаты представляются лучшим вариантом для прогрева бетона с более высокой энергоэффективностью, возможностью вторичной переработки, низким уровнем шумового загрязнения, более низкими эксплуатационными расходами и небольшим воздействием на окружающую среду.

Постобработка бетона

Вскоре после прогрева бетонных монолитных конструкций нельзя приступать к их обработке. Предварительно строительный материал должен затвердеть и достичь оптимальных показателей марочной прочности.

Ударные нагрузки также противопоказаны. Допускается резка. Для этого применяют оборудование, оснащенное алмазными насадками, после которых не образуются трещины. В целом прогрев бетона греющими проводами напоминает работу и устройство теплых полов.

Использование нихромовых кабелей для прогрева бетонной смеси запрещено правилами техники безопасности. Кроме того, такой подход обойдется заказчику в большие финансовые затраты.

«Холодные концы» — основное предназначение

Токопроводящие детали при работе перегреваются и повреждаются. Чтобы этого не произошло, подсоединение нагревательных петель с шиной, выходящей из трансформаторной установки, производится посредством «холодных концов». «Холодные окончания» представляют собой изолированные провода с алюминиевой жилой сечением до 3мм, способные, не греясь, проводить электрический ток удовлетворительной величины для прогрева бетонного раствора.

Грамотно организационная схема выглядит так: нагревательные петли полностью размещены в залитой смеси, а «холодные окончания» находятся снаружи. «Холодные окончания» должны быть надёжно скручены с нагревательными петлями, предварительно зачищены от изоляции на 8—9см без повреждения самих жил. Проводная скрутка в обязательном порядке изолируется лентой х/б.

электроды, КТПО, провод ПНСВ, технология и схема обогрева

Схватывание бетона происходит при участии воды. Но в зимнее время вся влага в растворе замерзает, делая гидратацию невозможной. Чтобы и в морозы не приостанавливать строительство, на участке организовывают обогрев бетона. Вариантов прогрева разработано немало, и каждая технология находит свое применение.

Оглавление:

1. Критерии подбора
2. Применение электродов
3. Обзор разных методов

На чем основывается выбор?

Каким способом подогревать зимой бетонные конструкции, зависит от ряда параметров:

1. Погодные условия. При температуре не ниже -15 °С обогрев нагревательными проводами можно заменить методом «теплой» опалубки.

2. Класс бетона – от него зависит необходимый срок теплового воздействия до получения надежных характеристик конструкций, залитых зимой. Бетон вплоть до класса В10 должен успеть набрать половину заявленной прочности, прежде чем можно будет закончить прогрев, классы с В12,5 по В25 – около 40%, крепче В25 – около 30%.

3. Размеры ЖБИ. Для массивных фундаментов рекомендуется электропрогрев бетона электродами или проводами ПНСВ, плюс сохранение набранной температуры «термосом».

4. Толщина заливки. При незначительных габаритах отдельных элементов армированной конструкции возможно применение индукционного нагрева.

Чтобы получить монолит заданного качества и оптимизировать затраты на обогрев бетона, рекомендуется для каждого конкретного случая комбинировать различные технологии.

Метод электродов

Наиболее часто применяемая технология, основанная на свойстве проводников электрического тока разогреваться. Влажный бетонный раствор тоже превращается в своеобразный проводник, если в нем разместить запитанные электроды. Чтобы «цепь» заработала, их необходимо подсоединить к разным фазам источника переменного тока мощностью 60-127 В.

Не используйте метод под напряжением свыше 127 В, если работаете с ЖБИ. Бетон с металлической арматурой включать в цепь можно только после профессиональной разработки проекта.

Технология прогрева бетона электродами требует предварительных расчетов для каждой конструкции. От ее особенностей будет зависеть напряжение подаваемого переменного тока, схема расстановки электродов и даже их вид.

• Стержневые электроды – металлические пруты небольшого диаметра (от 6 до 12 мм). Используются на удаленных участках особо крупных конструкций, а также для сложных форм (стыков, колонн). При размещении стержневых электродов нужно следить, чтобы они не располагались к опалубке ближе, чем на 3 см.
• Струнные – длинная стальная проволока диаметром 6-10 мм. Предназначены для участков большой протяженности. Этот способ предпочтителен, если прогрев бетонной смеси электродами выполняется при контакте заливки с уже замерзшим грунтом.
• Поверхностные – особый тип электродов, роль которых выполняют стальные пластины или полосы шириной в 4-8 см.  Проводники крепятся непосредственно к опалубке с оставлением одного свободного конца для подключения к источнику питания. В отличие от погружных электродов поверхностные не контактируют с раствором, так как отделены от него слоем рубероида.

Металлические полосы обеспечивают прогрев бетона не глубже, чем на половину расстояния от одного электрода до другого. Это тепло достает и до внутренних слоев, но там процессы протекают не так интенсивно. А вот разнофазные пластины могут нагревать весь объем, если он не слишком большой.

Основное достоинство метода прогрева электродами – возможность поддержания оптимальной температуры бетона в конструкциях любой толщины и формы.

Особенности различных способов

1. Использование нагревательных проводов.

Тот же электропрогрев бетона, но в отличие от электродного метода, увеличение температуры в монолите обеспечивают уложенные в массу изолированные провода. Они сами нагреваются в процессе работы, а раствору передают только тепловую энергию.

Марки нагревающих элементов:

1. Чаще всего в зимнее время используется электропровод марки ПНСВ от 1,2 до 3 мм в диаметре.

При этом нужно учитывать, что ПНСВ не должен во время работы находиться на воздухе, иначе его изоляция просто оплавится. Отсюда и особенности технологии прогрева – применение так называемых холодных концов, подключенных в местах выхода ПНСВ из бетона. Их роль исполняют короткие установочные провода типа АПВ-2,5 или АПВ-4 с алюминиевой жилой.

Схема прогрева проводом ПНСВ 1,2 при его подключении к трансформатору может быть одно- или трехфазной. Главное, чтобы линии отстояли друг от друга минимум на 15 мм, а сила тока не превышала 15 А. Длина обогреваемых секций подбирается вдвое меньше, чем значение напряжения на трансформаторе.

2. Применение кабелей КДБС или ВЕТ позволяет полностью исключить из технологии трансформатор для прогрева бетона.

К такому методу прибегают, когда нет возможности обеспечить станции питание в 380 В или использовать требуемое количество понижающих трансформаторов на объекте. ВЕТ-кабели могут работать от бытовой электросети, на концах они снабжаются соединительными муфтами, что весьма удобно при укладке. Правда, стоит такой провод дороже, чем ПНСВ.

Подключение производится к понижающему трансформатору, выдающему со второй обмотки 75 или 36 В. Схема укладки провода ВЕТ не отличается от аналогичной для ПНСВ. При этом важно подобрать оборудование, предусматривающее плавную регулировку силы тока. Это позволит поддерживать нормальную температуру в монолитной конструкции.

Как вариант для частного строительства, подойдет обычный сварочный аппарат. К профессиональному оборудованию относятся трансформаторные станции, которые обеспечивают прогрев до 30 кубов: КТПТО-80/86, серия трансформаторов СПБ либо сухая станция ТСДЗ-63.

Прогрев с использованием проводов позволяет сократить время набора 70%-ной прочности до нескольких дней. При такой высокой эффективности метод выгодно отличается экономичностью.

3. Греющая опалубка.

Контактный прогрев бетона предпочтительно использовать на объектах быстрого возведения. Термоактивная опалубка широко применяется для строительства монолитных домов, но раствор должен иметь высокую скорость застывания. Эта технология довольно требовательна к температуре смеси и окружающей среды: промерзший грунт на глубину 30-50 см и сам состав должны быть прогреты до +15 °С.

4. Индукционный метод.

Отлично подходит для изготовления бетонных свай и колонн. Повышение температуры внутри опалубки происходит за счет воздействия электромагнитного поля, создаваемого внешними витками провода. Вся конструкция превращается в своеобразную индукционную катушку, разогревающую металлическую арматуру. А та в свою очередь осуществляет прогрев раствора изнутри. Достоинства метода – равномерный прогрев и возможность производить предварительный разогрев опалубки и армирующих стержней еще до заливки.

5. Тепловые излучатели.

Относительно недорогой и наименее энергозатратный способ – прогрев тепловыми пушками, ИК-излучателями и другими внешними электрообогревателями. Его плюсом и одновременно недостатком является локальное воздействие на заливку. Поэтому сфера применения этой технологии ограничивается ремонтными работами, заделкой стыков и изготовлением малых форм. При этом внешний обогрев не будет достаточно эффективен, если обрабатываемую часть конструкции не оградить от внешних условий временным пологом. Достоинства: минимум аппаратуры и кабельной продукции, дешевизна и относительно невысокие энергозатраты.

6. Пропаривание.

Самый дорогой и энергоемкий прогрев бетона в зимнее время применяется только в промышленном строительстве. Смысл технологии заключается в том, что бетон заливается в сложную двухстенную опалубку, через которую подается горячий пар. Он обволакивает бетонную поверхность, образуя «паровую рубашку». Это обеспечивает и равномерный прогрев конструкции, и подачу влаги, необходимой для гидратации.