Прогрев бетона от 220В греющим кабелем КДБС

Провод для прогрева бетона — принцип действия, виды, укладка и монтаж

При строительстве монолитных бетонных конструкций в зимнее время применяется несколько технологий для создания необходимых температурных условий. Это может быть установка специальных тепляков, применение тепломатов или специального провода для прогрева бетона. Первый способ наиболее энергоемкий, поэтому экономически невыгоден, второй вариант подразумевает установку тепловых станций, прогревающих только верхние слои, что также вносит ряд ограничений на применение. Последний вариант наиболее востребован, о нем и пойдет речь в данной публикации.

Зачем нужен прогрев бетона?

В холодное время года, когда температура окружающего воздуха опускается ниже точки замерзания воды, возникают проблемы с гидратацией бетонного раствора. Проще говоря, смесь частично замерзает, а не полностью затвердевает. После повешения температуры окружающей среды начинается процесс оттаивания, монолитность смеси может быть нарушена, что отрицательно отразится на монолитности конструкции, ее сопротивлению проникновения воды, что приведет к снижению долговечности.

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

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

Виды нагревательных проводов и кабелей

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

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

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

Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП

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

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

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

Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Основной недостаток описанных выше термопроводов – необходимость дополнительного оборудования, позволяющего регулировать мощность тепловыделения путем изменения напряжения. Значительно упростить задачу можно применяя двужильные секционные саморегулирующие термокабели, а именно финский ВЕТ или отечественный КДБС. Они не требуют для подогрева дополнительного оборудования и подключаются напрямую к сети 220 вольт. Устройство прогревочного кабеля представлено ниже.

Основные элементы конструкции кабеля обогревочного

Обозначение:

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

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

Таблица сравнительных характеристик кабелей ВЕТ и КДБС

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

Технология прогрева с использованием ПНСВ

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

Трансформаторная подстанция КТПТО 80 для работы с термопроводом

Перед тем, как осуществлять монтаж, необходимо рассчитать длину прогревочного провода. При этом необходимо принимать во внимание его тип и характеристики, напряжение трансформаторной подстанции, объема бетонной смеси, температуры окружающей среды, а также характер конструкции (предполагается заливка колоны, балки) и т.д. Чтобы не запутаться в расчетах, можно воспользоваться онлайн калькулятором для расчета нагревательного проводника ПНСВ или другого кабеля (ПНБС, ПТПЖ и т.д.).

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

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

Электрическая схема подключения ПНСВ А) звездой В) треугольником

Монтаж ПНСВ

Приведем краткое руководство стандартной методики:

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

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

Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.

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

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

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

Подключение ПНСВ к сварочному аппарату

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

Плюсы и минусы ПНСВ

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

Основные недостатки:

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

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

Монтаж секционного обогревочного кабеля

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

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

• В инструкции к технологии ТМО бетона указывается, что на обогрев кубометра смеси требуется от 500 до 1500 Вт (зависит от температуру воздуха). Расход электроэнергии можно существенно снизить, если применить несколько несложных технических приемов:

1. Использовать специальные присадки для смеси, позволяющие понизить точку замерзания раствора.
2. Утеплить опалубку.

• Если производится заливка балки или перекрытия, расчет обогревочного кабеля производится из 4 погонных метров на 1 м 2 площади поверхности. При возведении объемных элементов, таких как двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами, с расстоянием между ними не более 40,0 см.
• Защита кабеля позволяет приматывать его к арматуре.
• Расстояние от поверхности конструкции до уложенного внутри электрообогревателя должно быть как минимум 20,0 см.
• Чтобы бетонная смесь прогревалась равномерно, нагреватели должны быть уложены на одинаковом расстоянии.
• Между разными контурами должно быть не менее 40,0 мм.
• Запрещено пересечение греющих проводников.

Преимущества и особенности сегментированного кабеля

К несомненным положительным качествам продукции данного типа следует отнести:

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

Особенности:

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

В качестве заключения.

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

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

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

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

Зачем нужен прогрев бетона?

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

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

Принцип работы и разновидности проводов

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

Для обогрева бетона применяют кабели трех основных разновидностей:

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

Рассмотрим подробнее наиболее популярный и простой провод ПНСВ.

Особенности нагревающих проводов ПНСВ

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

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

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

Особенности кабелей КДБС и ВЕТ

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

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

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

• A – зачищенные нагревательные жилы;
• B – холодная оконцовка (обычный установочный кабель, например, с алюминиевыми жилами, который необходим для подключения к сети, но не используется как нагревательный элемент);
• C – соединительная муфта для фиксации установочного кабеля с нагревательными секциями;
• D – концевая муфта для изоляции;
• E – нагревательный кабель для обогрева бетона установленной длины.

По конструкции финский кабель ВЕТ практически идентичен КДБС, но технико-эксплуатационные характеристики все-таки отличны. Их сравнение приведено в таблице ниже:

Название параметра	ВЕТ	КДБС
Рабочее напряжение, В	220-230	220-240
Линейная мощность, Вт/м	35-45 (зависит от модели и длины)	40
Сопротивление изоляции, Ом	103	103
Радиус изгиба, мм	25	35
Диаметр, мм	6	7
Длина нагревательной секции, м	3,3-85	10-150
Класс защиты от пыли и влаги	IP67	IP67

Для маркировки отечественных нагревательных кабелей КДБС используется общая схема маркировки AAКДБС BB, где AA – величина линейной мощности, BB – длина нагревательной секции. Например, если вы видите маркировку 40КДБС 20, то она указывает на то, что мощность одного погонного метра данного кабеля составляет 40 Вт, а протяженность нагревательной секции – 20 м.

Технологическая карта прогрева

Особые правила и рекомендации следует соблюдать при выборе длины нагревательной секции, укладки и фиксации проводов.

Как рассчитать длину провода в секции

При необходимости прогрева бетона с помощью одножильного провода ПНСВ нужно учитывать две основные переменные:

1. Температура бетонной массы зависит от уличной температуры, наличия и скорости ветра, того, насколько правильно установлена теплоизоляция, выполнена геометрия опалубки. Также немаловажное значение имеет марка используемого бетона.
2. Удельная мощность кабеля (P). При армировании бетона данная величина составляет около 30-35 Вт/м, без армирования – 35-40 Вт/м.

Определенные трудности возникают при необходимости расчета максимальной длины отдельного отрезка ПНСВ. Чтобы сделать это правильно, нужно узнать величину удельного сопротивления (p) металлической жилы в зависимости от ее сечения. Идеальным вариантом будет сила тока 14-16 А на одну секцию. В остальном для расчетов пользуются законом Ома – U=I*R, где:

• U – напряжение;
• I – сила тока;
• R – сопротивление выбранного отрезка.

Например, при напряжении 90 В и силе тока 15 А после использования понижающего трансформатора нужно получить сопротивление 90/15=6 Ом. При сечении жилы 1,5 мм подобное сопротивление получаем у провода длиной 60 м. Рассчитывается оно по формуле 6 Ом/100 Ом/км = 0,06 км (60 м).

Данный пример можно рассматривать лишь как упрощенный метод расчета. В реальности сопротивление кабеля изменяется в соответствии с температурными колебаниями, поэтому в каждый результат нужно будет внести определенные поправки.

Когда бетон наберет необходимую прочность, то его можно подвергать механическим воздействиям – сверлению, разрезанию, скалыванию. Для выполнения подобных операций выбирайте инструменты с алмазным напылением, чтобы исключить появление микротрещин. Сверло с алмазной коронкой может использоваться даже на армированном бетоне.

Технология прогрева и схема укладки

Перед монтажом обогревающей системы для бетона следует установить опалубку и арматурный каркас. Затем происходит укладка ПНСВ при сохранении интервала 8-20 см. На окончательный выбор влияют температура воздуха, скорость ветра и влажность. Провод не нужно сильно натягивать, он крепится к арматуре при помощи уникальных зажимов. Расстояние между изгибами не должно быть меньше 25 см. Не допускается перекрещивание токоведущих жил. Их следует размещать друг от друга на расстоянии не ниже 1,5 см, что обеспечит защиту от короткого замыкания.

Одной из самых популярных схем укладки ПНСВ является «змейка», используемая в системах «теплый пол». Такой подход гарантирует необходимый прогрев большого объема бетонной смеси и экономит греющий кабель. Перед заливкой бетона в опалубку убедитесь в отсутствии льда. Поддерживайте температуру смеси на отметке не менее +5 гр. Цельсия. Важно вывести на нужную длину холодные концы кабеля, сделанные из обычного алюминия.

Покупая ПНСВ, обратите внимание на наличие необходимой технической документации и инструкции по применению. Ознакомьтесь с ней прежде, чем выполнять обогрев бетона. Для подключения через секции шинопроводов используют две основные топологии – «звезду» и «треугольник». В первом случае три одинаковых проводника соединяются в общий узел, затем столько же свободных контактов коммутируются с понижающим трансформатором. Во втором случае система делится на три параллельных сектора, которые коммутируются с выводами на трехфазном трансформаторе понижающего типа. Само устройство, используемое для изменения напряжения, устанавливается на расстоянии не более 25 м от места подключения. Участок, на котором осуществляется прогрев, обязательно ограждается.

Подключение системы к цепи питания выполняется после полной заливки бетонной смеси. Общая последовательность технологии прогрева выглядит следующим образом:

1. При подогреве скорость набора температуры не превышает 10 гр. Цельсия в час. Это необходимо для равномерного протекания процесса.
2. При выходе на нужный температурный режим нагрев выполняется столько времени, сколько необходимо для набора половины технологической прочности бетонной массы. Максимально допустимая температура – 80 гр. Цельсия. Впрочем, оптимальным считается показатель 60 гр. Цельсия.
3. Скорость понижения температуры при остывании бетона не должна превышать 5 гр. Цельсия в час, что исключит потенциальные растрескивания и гарантирует однородность массива.

Четкое соблюдение перечисленных технологических рекомендаций позволит бетонной смеси набрать тот показатель прочности, который указывается в паспортных данных. По завершении работ ПНСВ оставляют в бетонном массиве и используют в качестве дополнительного армирующего элемента (реже – как систему «теплый пол»).

Эксплуатация кабеля КДБС или ВЕТ намного проще использования одножильного ПНСВ. Основная причина – возможность прямого подключения к сети напряжением 220 В через розетку или электрический щиток. Обе разновидности греющего кабеля делятся на разные секции, что исключает перегрузки. С другой стороны, стоимость изделий выше, поэтому, с экономической точки зрения, на крупных объектах их применение нерационально.

Помимо греющих проводов, используются и другие технологии. Например, в опалубку устанавливают ТЭН и электроды. В раствор вставляют арматуру, для чего используется сварочный аппарат или понижающий трансформатор. В таком случае нет необходимости прокладывать нагревательный кабель, но энергозатраты будут намного выше, поскольку вода в бетоне является проводником, а сопротивление бетона при затвердевании существенно возрастает.

Расположение и фиксация проводов

Выполняя монтажные работы, следите за соблюдением нескольких важных рекомендаций:

1. Между стенками опалубки нужно укладывать кабель так, чтобы все части провода были расположены на глубине от 20 см и ниже (начиная от верхней точки заливки бетонного массива).
2. Чтобы исключить трещины и изломы изоляции, выполняйте максимально плавные изгибы греющего кабеля. Допустимый радиус изгиба зависит от конкретной модели кабеля. Однако чаще всего строители выбирают изделия с запасом по изгибу (30-40 мм).
3. Для равномерного распределения температуры по всему бетонному массиву проводники раскладывают с заранее установленным шагом (равноудалено друг от друга). Избегайте любых пересечений, соблюдайте минимальный зазор между греющими контурами до 40 мм.

Когда весь кабель будет разложен в нужном месте, следует хорошо зафиксировать его на частях арматурного каркаса. Основная причина таких действий – защита изоляционной оболочки. Подойдет гибкая проволока, для скручивания которой не понадобится специальный инструмент. Вместо нее можно взять мягкие пластиковые хомуты.

В дальнейшем бетонная смесь заливается в опалубку. По ходу процесса нужно будет выравнивать массив. Делается это аккуратно, чтобы случайно не повредить нагревательный кабель или не нарушить последовательность его укладки. Поскольку ВЕТ и КДБС могут эксплуатироваться при различных вибрациях, то для уплотнения заливаемого бетона можно выбрать любой доступный метод. Завершив данные процедуры, кабельные жилы следует подключить между собой, а затем соединить с трансформатором или напрямую с электрической сетью.

Вполне очевидно, что прямое подключение греющего кабеля к электросети намного удобнее и экономически выгоднее. Стоимость кабеля выше, чем одножильного провода ПНСВ, но все-таки надежность системы намного лучше. Можно будет с легкостью поддерживать заданный температурный режим во всех точках бетонного массива, что гарантирует лучшее схватывание (застывание).

Обработка бетона после прогрева

После выполнения нагрева бетона, когда достигается минимальная рекомендуемая прочность, можно производить любые операция – резать, сверлить или дробить поверхность. Даже в тех случаях, когда прочность отличается от марочной. Единственное, чего следует избегать, – ударных нагрузок. В идеале нужно использовать инструменты с алмазным напылением, о чем говорилось выше.

Обогрев бетона при помощи ПНСВ – дешевый, но трудоемкий способ, в большей степени подходящий профессиональным строителям. Впрочем, изделие может использоваться в бытовых условиях, но придется выполнить правильный расчет потребляемой мощности. Наличие теплоизоляционных материалов – отличный способ уменьшить затраты на прогрев раствора. Они ускорят выход на заданный температурный режим, его поддержание и обеспечат плавное и равномерное остывание. Это в лучшую сторону скажется на качестве бетона. Если планируется заливка небольших объемов бетона при строительстве частного сектора, то рекомендуется использовать нагревательные кабели ВЕТ и КДБС.

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.

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.

Прогрев бетона при строительстве в зимнее время

Бетонирование с использованием греющего кабеля – популярный способ заливки бетона зимой. Технология помогает возводить здания круглый год и сокращает сроки строительства. Мы предлагаем обратить внимание на греющий кабель 40КДБС — российскую альтернативу зарубежным аналогам с оптимальным соотношением цены и качества.

Способы прогрева бетона зимой

Помимо использования греющего кабеля, существуют другие технологии:

• электродами;
• кабелем ПНСВ;
• греющая опалубка;
• с помощью индукции;
• прогрев обогревателями, например тепловыми пушками или ИК обогревателями;
• с помощью химических добавок;

Мы расскажем подробнее о прогреве с помощью греющего кабеля 40КДБС. Его преимущества перед другими способами – относительно простой и недорогой способ, который не требует мощных трансформаторов для работы и потребляет меньше электроэнергии, чем другие электрические способы обогрева.

Зачем нужен греющий кабель для заливки бетона зимой?

В состав бетона входит вода, которая при понижении температуры ниже +5 ? плохо связывает цемент, а при отрицательной температуре замерзает. Если вода замёрзла, она создаёт внутренние напряжения. Следствие этого — дефекты и трещины в бетоне, которые ухудшают качество здания. Все это препятствует строительству при низких температурах.

Однако строиться зимой приходится по таким причинам:

• Высокая конкуренция среди застройщиков. Тот, кто сдает объекты быстрее, зарабатывает больше, получает больше клиентов;
• Высокие темпы строительства, диктуемые спросом на жилье;
• Выполнение планов и обязательств перед клиентами.

Прекращение строительства в холода экономически нецелесообразно. Поэтому ищут способ оперативно и равномерно прогревать бетон. Кабель КДБС помогает это сделать.

Греющий кабель КДБС – описание

Греющий кабель 40КДБС — это нагревательный элемент в изоляции, который соединяется с установочным проводом и подключается в сеть 220 В. Он крепится к арматуре, которую планируется заливать. Когда бетон затвердевает, КДБС отключают и обрезают концы. Провод оставляют внутри.

Длина КДБС может быть от 10 до 150 м. Также может варьироваться площадь сечения установочного провода, которая не влияет на удельную установившуюся мощность. Она одинакова для всех секций. Это важно: так обеспечивается равномерный прогрев всей поверхности и, как следствие, равномерное затвердевание.

Плюсы греющего кабеля КДБС

Заливка бетона зимой с подогревом кабелем КДБС – преимущества:

• Цена на кабель КДБС гораздо ниже стоимости времени, которое теряется, пока бетон застывает самостоятельно;
• Быстрое затвердевание бетона сокращает сроки строительства, что ведёт к росту прибыли;
• Обеспечивается круглогодичное проведение монолитностроительных работ;
• Качественное застывание бетона, который отвечает эксплуатационным требованиям прочности;
• Простой монтаж кабеля;
• Кабель КДБС не требует использование трансформатора – ему подходит напряжения питания 220 В. Это снижает расходы на электричество;
• Стабильная мощность препятствует поломкам;
• Российское производство: кабель сделан в стране, не понаслышке знающей о холодных зимах и знакомой с суровым климатом некоторых регионов;
• Равномерный прогрев всей конструкции.

Когда применять греющий кабель КДБС?

Греющий кабель КДБС рекомендуют использовать, когда:

• Заливают некрупные монолиты в больших количествах;
• Не хотят отрывать основную бригаду по монолиту от работы, если нужно выполнить строительство колонн, технологических отливок и стенок;
• Нужно прогреть материал без кипения;
• Бетон подается из миксера;
• Используется вибратор для упрочнения конструкции;
• Во время авралов;
• Использование прогревочных станций нецелесообразно.

Условия эксплуатации

Кабель КДБС используют, основываясь на требованиях:

• при похолодании до +5? нужно включать подогрев бетона;
• температура прогрева не должна опускаться ниже +8?;
• рекомендуемая температура прогрева — 40-50?;
• температура прогрева не должна превышать 80?;
• температуру бетона контролируют;
• самая низкая температура воздуха, ниже которой нельзя бетонировать даже с кабелем КДБС — -30?
• греть бетон зимой нужно 5-7 дней.

Для одного кв.м. прогреваемой поверхности обычно используют четыре метра кабеля. Мощность прогрева колеблется в диапазоне 0,4-1,5 кВт/куб.м.

Как укладывать греющий кабель в бетон?

При укладке греющего кабеля учитывают такие требования:

• длину кабеля распределяют равномерно;
• монтируют на глубине 10-20 см от поверхности;
• максимальная глубина залегания — 20 см;
• кабель не должен пересекать сам себя;
• сближение элементов кабеля допустимо на расстоянии 7 см и больше. Меньше нельзя;
• в стыках с поверхностями без теплоизоляции нужно уложить еще одну нагревательную секцию с отдельным управлением;
• одну секцию нельзя использовать для разных объектов с разными условиями теплоотдачи;
• соблюдают шаг укладки: 6-7 см;
• следят, чтобы большая площадь прогреваемого элемента не пересекалась с бетонными или кирпичными элементами.

Купить греющий кабель для бетона в России можно в АльфаОПТ. У нас свой большой склад, где мы держим греющий кабель в больших количествах. Так клиенты получают нужное число кабеля КДБС сразу.

Какой выбрать трансформатор для прогрева бетона и для чего он нужен

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.

ПРОГРЕВОЧНЫЙ КАБЕЛЬ ПНСВ.

Для электропрогрева бетона используют провод со стальной жилой в изоляционной оболочке марки ПНСВ.

Чаще всего строители выбирают провод диаметром 1,2 мм, но иногда используют также кабель диаметром 1,4 мм и более. Чем больше диаметр провода, тем выше его мощность и устойчивость изоляции к механическим повреждениям.

Провод ПНСВ обычно скручивают в спирали диаметром 30-40 мм, так как в таком виде их удобно хранить и монтировать.

После того, как провод ПНСВ скрутили в нагревательные спирали, его оснащают «холодными концами». «Холодные концы» – это тоже провод, но большего сечения, чем ПНСВ. Их наличие необходимо потому, что рабочий ток для погруженного в бетон провода ПНСВ составляет примерно 15А; на воздухе такое значение тока недопустимо велико, поэтому выводы от получившейся нагревательной спирали оснащают так называемыми «холодными концами» длиной 50-100 см, выполняемыми обычно проводом АПВ-4.

Соединение нагревающих проводов с «холодными концами» и между собой производят скруткой, провода под скрутку зачищают на 8-10 см. Место соединения 2-х проводов изолируют х/б лентой, более стойкой, чем полимерная.

Укладка и соединение кабеля ПНСВ должны проводиться квалифицированными электриками строго в соответствии с монтажной и принципиальной схемой, так как любые неисправности электрической части работы неизбежно приводят к значительным материальным убыткам.

Физический процесс застывания

Бетонирования является одним из самых распространенных технологических процессов при ведении строительства. Он применяется не только для создания фундаментов, но и различных перекрытий, опор и капитальных стен. Затвердевание цементно-песчаной или цементно-гравийной смеси происходит в ходе химической реакции гидратации, когда молекулы воды и вещества, в ней растворенные, создают новое химическое соединение.

Она является необратимой и сопровождается выделением некоторое количество тепла, которое при положительных внешних температурах поддерживает взаимодействие веществ в течение первых семи суток после заливки бетона в опалубку.

Однако его может быть недостаточно, если строительство ведется в демисезонный и тем более в зимний период, когда наружные температуры опускаются значительно ниже нуля. В этом случае часть веществ в химическую реакцию не вступает, что значительно снижает фактическую прочность бетонных конструкций.

Кроме того, неизрасходованная вода замерзает и расширяется, разрушая их изнутри. Чтобы такого не происходило, применяются различные способы прогрева залитой массы. Самым простым и эффективным является укладка внутри массива тепловыделяющего электрического кабеля, каким и является провод ПНСВ.

ТИПЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ ПРОГРЕВА БЕТОНА.

Трансформаторы для прогрева бетона бывают сухими и масляными. Сухие имеют наименование – ТСДЗ или СПБ, а Масляные – КТПТО.

При осуществлении выбора трансформатора для прогрева бетона, в первую очередь нужно обратить внимание на его мощность, так как именно от нее зависит скорость нагрева бетонного раствора.

Обратите внимание:

Скорость нагрева оператор может регулировать по своему усмотрению: при увеличении мощности тока нагрев бетона будет проходить быстрее; а если, наоборот, уменьшить мощность трансформатора, процесс нагревания будет длиться дольше.

Трансформаторы для прогрева бетона используются для прогрева большого объема бетонной смеси. Если же из бетона нужно возвести какую-нибудь небольшую конструкцию, то применение этого оборудования считается нецелесообразным.

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 ПНСВ провода на 1 м3 раствора 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.

ПРОГРЕВ БЕТОНА – ЭТО ВЫГОДНО?

Исходя из тех факторов, что для заливки бетона зимой, необходимо использование довольно дорогостоящих инструментов и материалов, многие делают вывод о том, что строить зимой не выгодно.

Это обуславливается также тем, что зимой короче световой день, а значит, для обеспечения полноценного трудового дня на объекте необходимо продумать систему освещения, наличие теплых помещений и проч. Однако не все так грустно, как кажется.

Зима – это время, когда сильно падает спрос на строительные материалы и услуги, но компании, предоставляющие их, продолжают существовать и работать. Более того, почти все предлагают сниженные цены на строительные материалы, услуги по их доставке и проч. Цены на аренду техники и различных устройств (опалубка и тд.) также становятся значительно ниже. Все эти смягчающие факторы в конечном счете приводят строителей к такому выводу, что стоимость летнего и зимнего строительства примерно одинакова.

Да, зимой строительство протекает медленнее; да, зимой нужно проводить больше подготовительных мероприятий для обеспечения качественного результата. Но строить зимой можно, и более того – при наличии трансформаторов для прогрева бетона, дизельных генераторов (если строительный объект большой и требуется прогревать большие объемы бетона), строительные компании могут сэкономить на материалах и услугах и, кроме того – соблюсти все сроки, не приостанавливая ход строительства. Ведь не секрет, что погодные условия в некоторых регионах нашей страны весьма непредсказуемы, и планируя приостановить работу в ноябре до марта из-за внезапного наступления зимы, мы рискуем отложить строительство на полгода и даже более. Для серьезных строительных компаний такое решение может стоить еще дороже. В заключении скажем, что способ прогрева греющим проводом не единственный, но один из самых надежных и окупаемых, так как все дорогостоящее оборудование имеет большой рабочий ресурс и прослужит еще много зим. Надеемся, что данная статья была познавательной и интересной, а полученные знания помогут Вам выбрать правильный способ прогрева бетона в зимнее время и все необходимое для этого оборудование.

Процедура укладки и технология прогрева

Прежде, чем устанавливать систему прогрева, необходимо смонтировать арматуру и опалубку. Только после этого можно приступать к раскладке ПНСВ. Интервал между поворотами должен составлять 80-200 мм. Конкретное расстояние выбирается в зависимости от наружной температуры, уровня влажности и скорости ветра. Провод не должен иметь натяжение. Для его крепления к арматуре нужно использовать специальные зажимы. Минимальный радиус изгиба – 25 см. Также необходимо позаботиться об отсутствии перехлестов жил, по которым передается ток. Они должны прокладываться на расстоянии 15 мм друг от друга. При нарушении этого правила возникает рис короткого замыкания.

Наибольшей популярностью пользуется схема укладки под названием «змейка». Укладка ПНСВ в данном случае чем-то напоминает процедуру монтажа теплого пола. При таком методе расход греющего кабеля будет минимальным, а обогреть получится максимальный объем массива. Заливать бетон нужно в сухую опалубку, при этом температура раствора должны быть выше +50С, а схема подключена правильно. Также необходимо проверить, чтобы холодные концы были выведены на необходимую длину.

Перед началом прогрева бетона необходимо ознакомиться с инструкцией, которая идет в комплекте с проводом ПНСВ. Подключение через секции шинопроводов может осуществляться двумя способами: через «звезду» или «треугольник». Первая схема подразумевает соединение трех проводов в один узел. Подключение к трансформатору выполняется через свободные контакты. Во втором случае система делится на 3 участка, каждый из которых подключается к выводам трехфазного трансформатора.

Прогрев бетонной смеси с помощью кабеля ПНСВ выполняется в несколько этапов:

1. Каждый час температура плавно повышается на 100С. Так удастся обеспечить равномерность прогрева.
2. В условиях постоянной температуры прогрев нужно осуществлять до момента набора смеси половины своей технологической прочности. Оптимальным показателем является 600С, а максимальным – 800С.
3. Остывать бетон должен на 50С в час. При несоблюдении данной рекомендации существует вероятность растрескивания монолита.

Если все технологические требования были соблюдены, то материал наберет необходимую прочность. ПНСВ после завершения работ остается в массиве и выполняется функции дополнительного армира.

Применять такие кабели, как ВЕТ или КДБС намного проще, так как их подключение производится напрямую в бытовую сеть или щитовую с напряжением 220В. Разделение на секции устраняет возможность перегрузок. Единственным недостатком таких этих кабелей является высокая стоимость. В связи с этим их реже используют при масштабном строительстве.

Также довольно большой популярностью пользуется технология, при которой опалубка оснащается электродами и ТЭНами. В этом случае греющий кабель не нужен, однако данный способ требует больших энергозатрат. Связано это с тем, при затвердевании бетона его сопротивление повышается, что делает проводимость воды ниже.

Монтаж и правила транспортировки

На корпусе трансформаторной подстанции расположены кронштейны и полозья, обеспечивающие удобство транспортировки грузоподъемным оборудованием.

Габариты ТП соответствуют требованиям, установленным правилами ПДД стандартов габаритов и это позволяет свободно перевозить подстанцию автотранспортом.

Чтобы погрузить, выгрузить и установить ТП на месте использования и в дальнейшем проводить работы с эксплуатацией данного аппарата достаточно иметь стандартный допуск, специальное оборудование и квалификация рабочих не обязательна.

За подключение и пуск прибора должен отвечать штатный энергетик, ознакомившийся с прилагающимся к подстанции паспортом и всей остальной документацией.

Прочность корпуса позволяет выдержать любые перепады напряжения. При этом важную роль играют провода, которые применяются при укладке.

Преимущества эксплуатации

Несмотря на то, что с подключением трансформаторной подстанции для прогрева бетона расход электроэнергии увеличивается, существует ряд преимуществ, которые полностью компенсируют данный фактор.

• экономия денежных ресурсов на покупку специальных добавок
• улучшение качества бетона
• рациональное использование транспорта и оборудования
• отсутствие простоев в работе
• сокращение срока строительства
• независимость бетонирования от сезонных факторов

Принцип работы трансформаторной подстанции

Трансформаторная подстанция (ТП) – это передвижной шкаф из стали, в котором есть панель управления и автоматическая регулировка.

Внутри корпуса расположена активная часть, состоящая из магнитопровода с обмотками низкого напряжения (НН) и высокого напряжения (ВН).

ТП преобразует входящий ток с помощью внутреннего сопротивления провода в тепловую энергию.

Чтобы присоединиться к греющим проводам с пониженным напряжением и к питающим кабелям от внешней электрической сети на внешнюю часть корпуса выводятся контактные зажимы (2 пары).

Блок управления отвечает за регулировку тепловой мощности кабелей ПНСВ когда изменяются температурные значения воздуха снаружи.

А также есть возможность задать необходимую производительность строительству методом установки оптимального режима прогрева.

Амперметр контролирует низкое напряжение.

Сигнальные лампы показывают уровень напряжения в цепях трансформатора и управления, и на вводе.

Автоматический прерыватель является защитой от перепадов в сети и от короткого замыкания. Он расположен на вводе трансформатора.

Необходимо помнить, что до ремонта и обслуживания ТП может быть допущен только обученный персонал, который прошел инструктаж по технике безопасности и умеет оказывать первую мед.помощь при поражении электрическим током.

Как правильно подобрать провод (кабель) для прогрева бетона в зимнее время

В настоящее время бетон используется не только для возведения фундамента, но и при строительстве различных перекрытий и опор.

Полное затвердевание после заливки происходит через 28 дней при условии плюсовой температуры.

В холодный же период года вода, входящая в состав бетона, не вступает в химическую реакцию с остальными компонентами и превращается в лед, что приводит к более медленному затвердеванию бетона и потере его прочности. Лучший способ избежать этого – использовать специальный провод для прогрева бетона.

Зачем нужен прогрев бетона

Процессы, происходящие в бетоне во время его застывания, зависят от температуры окружающей среды. В зимнее время, когда температура опускается ниже нуля, происходит замерзание воды, из-за чего появляются проблемы с гидратацией бетона. При этом растров застывает не полностью, так как в некоторых местах проходит лишь его замерзание. Когда же температура окружающей среды начнет повышаться, вода растает, а монолитность раствора нарушится. Данный процесс приведет к нарушению целостности конструкции после застывания и снижению ее долговечности.

При этом посторонних процессов в смеси не происходит, а значит, структура остается однородной, что положительно отражается на долговечности и прочности бетона.

Виды нагревательных проводов и кабелей

В большинстве случаев электропрогрев бетона в зимнее время осуществляется проводом ПНСВ (расшифровка: провод нагревательный, материал жилы – сталь, изоляция – ПВХ), так как среди всех видов он отличается минимальной ценой и максимально простым монтажом.

На втором месте по частоте использования – кабель ПНСП для прогрева бетона. Его основное различие с проводом, представленным выше – изоляция из полипропилена (в отличие от ПНСВ с изоляцией ПВХ). Данный материал позволяет немного повысить теплопроводность кабеля. Однако его стоимость выше, поэтому применяется он только в случаях, когда длина используемого кабеля имеет определяющее значение. Чаще такой провод монтируется как теплый пол.

Провода данного типа сложно монтировать, так как необходим точный расчет их длины. Если на стадии проектирования были допущены незначительные ошибки, исправить это можно регулировкой подающего напряжения.

Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Если планируется электропрогрев бетона в зимнее время проводом ПНСВ или ПНСП, необходимо включение в систему дополнительного регулирующего оборудования, с помощью которого можно менять мощность в сети для регулирования тепловыделения. Для упрощения системы путем исключения из нее дополнительного оборудования можно использовать двухжильные термокабели, которые регулируют теплоотдачу самостоятельно: финский ВЕТ или российский КДБС.

Кабели данного типа подключаются напрямую к сети 220 вольт, установка дополнительных приборов для регулировки не требуется.

1. Линейная мощность, Вт/м (ВЕТ – 35-45, КДБС – 40).
2. Рекомендованный радиус изгиба, мм (ВЕТ – 25, КДБС – 35).
3. Номинальный диаметр, мм (ВЕТ – 6, КДБС – 7).
4. Размеры секций, м (ВЕТ – 3,3-85, КДБС – 10-150).

Плюсы и минусы ПНСВ

Электропрогрев бетона проводом пнсв – наиболее экономически выгодный вариант. Связано это с дешевизной самого провода, а также сравнительно низким потреблением электрической мощности. Кроме того, кабель данного типа отличается устойчивостью к воздействию щелочной и кислотной среды, благодаря чему его можно использовать в различных сложных условиях окружающей среды.

1. Сложность проектных работ из-за необходимости точного расчета длины кабеля.
2. Необходимость включения в систему понижающей подстанции.

Стоимость таких подстанций (ПТ) достаточно велика. Их функционирование требуется постоянно, поэтому брать оборудование в аренду не целесообразно, ведь за это нужно будет отдать не менее 10% от общей стоимости. В некоторых случаях возможно использование сварочных аппаратов. Однако подходят они только для небольших объектов строительства, так как при интенсивной работе быстро выходят из строя.

Технология прогрева с использованием ПНСВ

Многие считают, что для того чтобы осуществить прогрев бетона проводом ПНСВ, достаточно уложить кабели и подключить их к электрической сети. Данный подход в корне не верен. Для правильного прогрева проводами необходимо четкое регулирование мощности, при котором учитывается много факторов. Как недостаточная, так и излишне высокая температура раствора приведет к разрушению конструкции.

Бетонный раствор, конечно, не закипит, так как оболочка провода начинает плавиться при 80 градусах. Однако в случае, когда она полностью исчезнет, провод может соприкоснуться с металлической арматурой, что приведет к короткому замыканию.

Схема подключения греющего провода должна быть тщательно продумана. Ниже приведен один из наиболее эффективных вариантов под названием «звезда».

1. На данном этапе большая часть от всего объема воды в растворе поглощается, после чего происходит формирование кристаллической структуры. При этом температура бетонной массы достигает 55 градусов (продолжительность нагрева зависит от температуры окружающей среды). Чтобы процесс прогрева был непрерывным и равномерным, необходимо поддержание напряжения 95 вольт.
2. На данном этапе уменьшается величина подаваемого напряжения до 75 вольт для кристаллизации бетонного раствора. Температура внутри поддерживается такая же (55 градусов) за счет инертности раствора. Важно отметить, что если на данном этапе температура окружающей среды резко понизится, необходимо увеличить величину подаваемого напряжения на 10 вольт.
3. Данный этап можно назвать остыванием. При этом провод для прогрева бетона ПНСВ нагрет не более чем на 20 градусов. На последнем этапе бетонный раствор набирает до 80% своей прочности.

Расчет длины

Если планируется прогрев смеси бетона проводом ПНСВ, в первую очередь необходимо рассчитать его длину в зависимости от нескольких параметров. Главный определяющий фактор – расчетное количество тепловой энергии, необходимой для нагрева бетонной массы до требуемой температуры. Количество тепла зависит от окружающей температуры, относительной влажности воздуха, размера объекта.

При расчете длины важно знать основные характеристики ПНСВ, а именно — потребляемую мощность. Для самого популярного диаметра 1,2 мм она равна 0,015 Ом/м, у кабелей большего сечения сопротивление ниже, диаметр 2 мм соответствует сопротивлению 0,044 Ом/м, а 3 мм – 0,02 Ом/м. Для окончательного расчета необходимой мощности нужно полученный показатель умножить на протяженность кабеля.

Подобным образом рассчитываются и понижающие трансформаторы. 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.

Монтаж ПНСВ

Схема укладки провода ПНСВ должна быть продумана еще на этапе проектирования объекта. Главное – его монтаж в опалубке до того, как начинается заливка бетонного раствора. В большинстве случаев для прикрепления провода к арматуре используется проволока из алюминия.

Чтобы прогрев бетонной смеси был максимально равномерным, секции монтируются на равном расстоянии друг от друга как по вертикали, так и по горизонтали. Расстояние между соседними должно составлять около 15 сантиметров.

Важно отметить, что если в сети напряжение 380 вольт, длина сегмента должна составлять 31 погонный метр, если 220 – 17 метров. Только в таком случае прогрев смеси будет проходить равномерно, а значит, он достигнет максимально возможной прочности. В случае, если секция будет смонтирована более длинной, тепловая энергия не будет доходить до самых удаленных участков.

В большинстве случаев это достигается путем присоединения кабеля с жилами из алюминия и его плотной обмотки. Когда бетонная смесь полностью застыла, провод не вытаскивается из него, он навсегда остается внутри и впоследствии может быть использован как «теплый пол».

Монтаж секционного обогревочного кабеля

Кабель для прогрева бетона данного типа поставляется на объект не в бухте, а в виде готовой секции. Данный факт несколько упрощает процесс монтажа, так как нет необходимости в обрезке провода. Сбор системы после следующих подготовительных работ:

1. Расчет необходимой мощности одного сегмента в зависимости от объема бетонной смеси.
2. Выбор длины провода.

Процесс монтажа системы достаточно простой, однако требует определенных знаний и навыков.

• Для обогрева одного кубического метра бетонной смеси в зависимости от состава необходимо 500-1500 Вт (в зависимости от температуры окружающей среды). Сократить расход электрической энергии можно путем добавления специальных присадок для понижения температуры застывания смеси или утеплив опалубку.
• Если бетонной смесью заливается перекрытие или какая-либо балка, расчет электропроводки проводится с учетом следующих начальных данных: 4 метра провода на 1 квадратный метр поверхности элемента.
• Провод надежно защищен, поэтому его можно крепить к арматуре.
• Провода всегда должны соприкасаться с опалубкой.
• В процессе монтажа важно следить за расстоянием между кабелями, в противном случае электропрогрев бетона греющим проводом будет неравномерным.
• Необходимо выдерживать минимум 4 сантиметра между соседними контурами.

В процессе монтажа необходимо следить за тем, чтобы провода не пересекались.

Преимущества и особенности сегментированного кабеля

Главное достоинство сегментированного кабеля – отсутствие необходимости во включении дополнительного оборудования в систему. Данный способ прогрева бетона максимально безопасен (в отличие от случаев, когда используются электроды), так как вероятность поражения электричеством практически сведена к нулю. Еще одно достоинство – простота монтажа и расчетов при использовании нагревательной секции. Материал уже разбит на сегменты, остается лишь высчитать необходимую мощность.

Прогрев бетона в зимнее время проводом ПНСВ значительно дешевле, поэтому сегментированный кабель, который разбит на секции шинопроводов, применяется лишь на небольших объектах, когда в приоритете скорость возведения и точность проводимых работ.

Прогрев бетона в зимнее время

Бетонный раствор обретает прочность только при положительной температуре. Это обуславливается тем, что вода под воздействием низких температур расширяется и превращается в ледяные кристаллы, которые разрывают внутренние связи раствора и полностью лишают его прочности. Именно поэтому многие строители стараются закончить все работы по возведению несущих бетонных конструкций еще летом или, по крайней мере, осенью (при положительной температуре воздуха).

Однако очень часто строительные компании сжаты сроками сдачи объектов и вынуждены работать даже зимой; в таком случае заливаемый бетон необходимо прогревать.

Бетон нуждается в подогреве сразу, как только температура воздуха за окном опустилась ниже +5 градусов. В этот момент строителям, ведущим бетонные работы, следует ознакомиться с возможными способами прогрева бетона. К ним относят:

• Прогрев бетона кабелем ПНСВ;
• Греющим кабелем на 220В (маркировка КДБС);
• И обогрев с помощью термоматов.

Рассмотрим подробнее каждой из этих технологий.

1. Прогрев бетона кабелем ПНСВ

Для электропрогрева бетона используют провод марки ПНСВ. Чаще всего строители выбирают провод диаметром 1,2 мм, но иногда используют также кабель диаметром 1,4 мм и более. Чем больше диаметр провода, тем выше его мощность и устойчивость изоляции к механическим повреждениям.

Провод ПНСВ обычно скручивают в спирали диаметром 30-40 мм, так как в таком виде их удобно хранить и монтировать.

После того, как провод ПНСВ скрутили в нагревательные спирали, его оснащают «холодными концами». «Холодные концы» – это тоже провод, но большего сечения, чем ПНСВ. Их наличие необходимо потому, что рабочий ток для погруженного в бетон провода ПНСВ составляет примерно 15А; на воздухе такое значение тока недопустимо велико, поэтому выводы от получившейся нагревательной спирали оснащают так называемыми «холодными концами» длиной 50-100 см, выполняемыми обычно проводом АПВ-4.

Соединение нагревающих проводов с «холодными концами» и между собой производят скруткой, провода под скрутку зачищают на 8-10 см. Место соединения 2-х проводов изолируют х/б лентой, более стойкой, чем полимерная.

Укладка и соединение кабеля ПНСВ должны проводиться квалифицированными электриками строго в соответствии с монтажной и принципиальной схемой, так как любые неисправности электрической части работы неизбежно приводят к значительным материальным убыткам.

После того, как провод уложили в опалубке, его подводят к станции для прогрева бетона и затем начинают осуществлять прогрев.

ТИПЫ СТАНЦИЙ ДЛЯ ПРОГРЕВА БЕТОНА.

Станции для прогрева бетона бывают сухими и масляными. Сухие имеют наименование – ТСДЗ или СПБ, а Масляные – КТПТО.

Станция для прогрева бетона ТСДЗ/ СПБ

Станция для прогрева бетона КТПТО

Трансформаторы для прогрева бетона используются для прогрева большого объема бетонной смеси. Если же из бетона нужно возвести какую-нибудь небольшую конструкцию, то применение этого оборудования считается нецелесообразным, и профессионалы рекомендуют рассмотреть альтернативные, более экономичные методы прогрева.

2. Прогрев бетона кабелем КДБС

Технология прогрева бетона нагревательным кабелем КДБС – эффективный и доступный способ прогрева малых бетонных конструкций, изготавливаемых в деревянной опалубке. Этот метод не требует применения специальных дорогостоящих трансформаторов и станций. Он успешно применяется при заливке небольших монолитных конструкций, колонн, тумб, стенок; при подаче бетона из миксера на объекте, а также при использовании глубинных вибраторов для уплотнения укладываемого бетона, так его изоляционный слой считается наиболее прочным.

В процессе прогрева бетона кабель КДБС нагревается до 60 градусов. Такая температура не приводит к перегреву или кипению бетона, что положительно сказывается на однородности и прочности бетонной конструкции – без микротрещин и пустот.

При прогреве бетона кабелем на 220В необходимо не забывать и учитывать следующие моменты:

1. До начала работ необходимо замерить сопротивление кабеля КДБС и сверить его с данными, приведенными в паспорте;
2. Для того, чтобы правильно рассчитать необходимый объем кабеля, необходимо учесть его радиус обогрева, который составляет

15см;

• Рекомендуемое расстояние между проводами при укладке должно быть примерно 25 см, при этом сам провод должен быть полностью погружен в бетон;
• Кабель КДБС необходимо крепить непосредственно к армируемой конструкции с помощью обычных кабельных стяжек; крепление вязальной проволокой не допускается из-за возможности повредить изоляционный слой кабеля;
• Греющий кабель КДБС запрещается укладывать внахлест, наращивать и укорачивать;
• После завершения монтажа провода важно вновь замерить сопротивление кабеля, сверить его с паспортными данными и убедиться, что провод нигде не поврежден и готов к использованию;
• Прогрев бетона с помощью кабеля КДБС занимает от 3 до 7 дней в зависимости от температуры воздуха. Работать данным проводом можно при температуре от +5 до -25 градусов.

3. Прогрев бетона Термоматами

Третий по популярности метод прогрева бетона – это технология обогрева термоматами. Термомат внешне выглядит, как обычный мат, но внутри состоит из нескольких слоев:

• Инфракрасный нагревательный слой;
• Теплоизолирующий слой, наполненный воздухом;
• Несколько слоев из теплоотражающего материала;
• Влагоустойчивый слой.

На залитый бетон термомат укладывается греющей стороной. Однако прежде, чем положить термомат на будущее издение, необходимо накрыть раствор полиэтиленовой пленкой. Это нужно для того, чтобы не произошло преждевременного испарения воды из бетонной смеси и не нарушилось ее сцепление. Только после того, как пленку уложили, поверх нее укладывают термоэлектрические маты и затем подключают их к источнику питания (схема подключения – параллельная). Для того, чтобы бетон обрел прочность 70%, необходимо обеспечить прогрев матами на протяжении 8-12 часов.

После того, как бетон обретает нужную прочность, термомат отключают от сети. Снимать термомат с бетона сразу не рекомендуется – необходимо оставить его остывать на поверхности готовой конструкции в течение еще двух часов, чтобы температура изделия медленно выровнялась с температурой окружающей среды.

ПРОГРЕВ БЕТОНА – ЭТО ВЫГОДНО?

Исходя из тех факторов, что для заливки бетона зимой, необходимо использовать довольно дорогостоящие инструменты и материалы, многие делают вывод о том, что строить зимой не выгодно.

Это обуславливается также тем, что зимой короче световой день, а значит, для обеспечения полноценного трудового дня на объекте необходимо продумать систему освещения, наличие теплых помещений и проч. Однако не все так грустно, как кажется.

Зима – это время, когда сильно падает спрос на строительные материалы и услуги, но компании, предоставляющие их, продолжают существовать и работать. Более того, почти все предлагают сниженные цены на строительные материалы, услуги по их доставке и проч. Цены на аренду техники и различных устройств (опалубка и тд.) также становятся значительно ниже. Все эти смягчающие факторы в конечном счете приводят строителей к такому выводу, что стоимость летнего и зимнего строительства примерно одинакова.

Да, зимой строительство протекает медленнее; да, зимой нужно проводить больше подготовительных мероприятий для обеспечения качественного результата. Но строить зимой можно, и более того – при наличии трансформаторов для прогрева бетона, дизельных генераторов (если строительный объект большой и требуется прогревать большие объемы бетона), строительные компании могут сэкономить на материалах и услугах и, кроме того – соблюсти все сроки, не приостанавливая ход строительства. Ведь не секрет, что погодные условия в некоторых регионах нашей страны весьма непредсказуемы, и планируя приостановить работу в ноябре до марта из-за внезапного наступления зимы, мы рискуем отложить строительство на полгода и даже более.
Для серьезных строительных компаний такое решение может стоить еще дороже.

В заключении скажем, что способ прогрева греющим проводом не единственный, но один из самых надежных и окупаемых, так как все дорогостоящее оборудование имеет большой рабочий ресурс и прослужит еще много зим. Надеемся, что данная статья была познавательной и интересной, а полученные знания помогут Вам выбрать правильный способ прогрева бетона в зимнее время и все необходимое для этого оборудование.

Похожие записи:

1. Подогрев бетона электродами
2. Саморегулирующий греющий кабель для водостока
3. Описание, расшифровка и характеристики провода ПуГВ
4. Прокладка кабеля в земле на дачном участке