Процесс искусственного прогрева бетона
Перед прокладкой провода для прогрева бетона необходимо закончить опалубочные и арматурные работы. Иногда, целесообразнее производить одновременно монтаж опалубки, арматуры и укладку кабеля. Но, если нужно, чтобы грунтовое основание при бетонировании фундаментов не замерзало, тогда укладка нагревательных систем происходит перед началом монтажа арматуры и опалубки.
Пример подключения ПНСВ
Материалы для обогрева закладываются таким методом, чтобы механическим путем не повредилась их изоляция, и не произошло короткое замыкание токонесущей жилы с металлическими элементами. Не допускается искрение в контактах. Все соединения должны быть плотными.
Питание системы обогрева происходит от автономных источников (генератор) или от электрической сети 220 В (если заземлена арматура) через трансформаторные подстанции, регулирующие напряжение до 24–120 В. За счет этого можно понизить или повысить мощность выделяемого тепла, смотря, какая температура воздуха. Используют сварочные, сухие или масляные трансформаторы, но наиболее часто применяется комплексная подстанция КТПТО-80-86/У1. Чаще всего на стройплощадке можно увидеть комплексную подстанцию КТПТО-80-86/У1. С ее помощью прогревается 20–30 куб. м. раствора.
Процесс нагревания, остывания раствора и время изотермической выдержки контролируется датчиками температурного режима автоматически.
Греющий кабель остается в бетоне и может использоваться при последующей эксплуатации строения.
Провод ПНСВ
Универсальный и доступный способ прогрева бетона в зимнее время с помощью высокоомного кабеля и понижающего трансформатора. Во время увязки каркаса из арматуры укладывается греющий кабель, размеры и форма конструкции значения не имеет.
Этот способ подогрева применим как на стройплощадке, так и для домашних мастеров строителей. Расскажем немного подробнее, как прогреть бетонную смесь проводом ПНСВ в домашних условиях.
После армирования каркаса конструкции или укладки маяков под наливной пол, провод укладывается змейкой не ближе 20 сантиметров друг от друга (оптимальный шаг укладки). Длина одной петли составляет от 28-36 метров. В качестве источника напряжения можно использовать сварочный аппарат. Схема подключения в этом случае будет выглядеть так:
Нюанс прогрева, ПНСВ нельзя подключать неукрытый раствором, т.к. без поглощения тепла из-за высокой температуры на открытом воздухе, он перегорит. Чтобы избежать перегорания делают переход на алюминиевый кабель, оставляя выходные концы нагревательного провода ПНСВ по 10 см из раствора. Производитель рекомендует ток в кабеле 11-17 ампер, который можно контролировать токовыми клещами. О том, как пользоваться токоизмерительными клещами, мы рассказывали в отдельной статье.
Для домашнего строительства достаточно ПНСВ диаметром 1.2 мм. Его характеристики:
- сопротивление 0,15 Ом/м;
- рабочий ток погруженного в раствор 14-16 ампер;
- температура укладки от -25 до 50 °C.
Расход провода на куб бетона 60 погонных метров. Температура, до которой нагревается бетон — 80 °C, ее контроль осуществляется любым термометром. Скорость набора температуры раствором не должна превышать 10 градусов за час. Чтобы избежать бессмысленных трат на счетах за электроэнергию, нагреваемый участок укрывают любым материалом, препятствующему нагреванию атмосферы, например, засыпают опилками. Для получения отличного результата бетонную смесь перед заливкой также подогревают, температура смеси не должна быть ниже +5 °C. Вот по такой инструкции можно прогреть бетон в зимнее время своими руками. Технология трудоемкая, однако под силу даже неопытному человеку. О том, как укладывать греющий кабель в фундаменте, рассказывается в видеоуроке:
Обогрев фундамента проводом
Кстати, вместо провода ПНСВ можно также использовать кабель BET для прогрева бетона. На видео ниже вкратце рассмотрена инструкция по монтажу греющего проводника:
Как работает обогрев кабелем BET
В статье указаны не все способы подогрева бетона зимой. Существуют индукционный, инфракрасный метод и другие, но их не рассматриваем ввиду их малой распространенности и сложности. Мы дали общее представление о технологии строительства бетонных конструкций, и возможности использования домашними мастерами методов нагрева стяжек и стен. Кстати, использование провода ПНСВ возможно не только во время нагрева строящийся конструкции, но уже и после того. Его можно использовать, как готовый теплый пол или анти лед на лестницах или тротуарах. Короткие участки подключаются через понижающий трансформатор от 400 до 1500 ватт. Для подключения напрямую в сеть 220 вольт провод в длину будет более 120 метров.
Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, зачем нужен прогрев бетона в зимнее время и как его осуществить с помощью тепловых пушек, электродов либо провода ПНСВ. Надеемся, наши инструкции были для вас понятными. Больше информации вы можете получить, просмотрев видеоуроки в статье.
Советуем также прочитать:
- Подогрев дорожек греющим кабелем
- Как экономить электроэнергию дома
- Как подобрать тепловую пушку по мощности
- Временное электроснабжение строительной площадки
Монтаж ПНСВ
Приведем краткое руководство стандартной методики:
- 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.
- Нарезка производится сегментами равной длины, после чего их сворачивают спиралью (Ø 30,0-45,0 мм).
- Укладка спиральных ниток производится в арматурный каркас или их располагают в фанерном или деревянном каркасе (опалубке).
- 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
- 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
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.
Особенности кабелей КДБС и ВЕТ
Нагревательные кабели ВЕТ и КДБС не требуют подключения корректирующего энергетического оборудования, они работают от обычной электрической сети. Особых различий между этими изделиями не наблюдается. Оба кабеля питаются током гражданской электрической сети. Линейная мощность примерно одинакова (ВЕТ – 45 Вт/м, КДБС – 40 Вт/м). Сопротивление изоляционного слоя одно и то же – 103 Мом/м. Допустимый радиус у КДБС немного больше, чем у ВЕТ – 35/25 мм. Номинальный диаметр – 6/7 мм.
Обратите внимание! Кабель ВЕТ реализуют отрезками от 3,3 до 85 м. Провод КДБС поставляют в продажу отрезками от 10 до 150 м
Электропрогрев бетона проводом ПНСВ
Заливка раствора в подготовленную для прогрева форму
После проведения и утверждения всех расчетов и схем приступают к прогреву. Технология следующая:
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.
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.
Проводится тест-проверка с использованием мегаомметра и измерение размеренной нагрузки тока по фазам.
Если система работоспособная и нареканий в реализации проекта нет, конструкцию заливают бетонным раствором.
Через понижающую трансформаторную подстанцию подается ток.
Для максимальной защиты места пайки дополнительно оборачивают металлической фольгой.
Проводится тест-проверка с использованием мегаомметра и измерение размеренной нагрузки тока по фазам.
Если система работоспособная и нареканий в реализации проекта нет, конструкцию заливают бетонным раствором.
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.
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.
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.
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.
Прогрев бетона проводом ПНСВ
Профессиональное строительство это процесс, который не останавливается ни при какой погоде: ни в дождь, ни в снег, ни при сильном морозе. Одним из основных компонентов любого строительного процесса является бетон, для ускоренного твердения которого применяются различные технологии, методы и устройства. Наиболее распространенными техническими средствами для подобного ускорения процесса являются: обогрев бетонного раствора и конструкций из него посредством специальных термоэлектрических матов строительных (ТЭМС) и провода для прогрева бетона.
Характеристики и особенности провода
Для обогрева бетона, в большинстве случаев, применяется провод с маркировкой ПНСВ, что расшифровывается как: «провод нагревательный стальная жила виниловая оболочка». В некоторых случаях используется ПТПЖ 2х1,2. Кабель ПНСВ для электропрогрева бетона, состоит из стальной жилы в некоторых случаях дополнительно оцинкованной, с диаметром, который может варьироваться от 1,2 до 3 мм. Сверху она покрыта изоляционной оболочкой, выполненной из поливинилхлорида или его подвидов. Такой вид изоляции позволяет избежать переломов и перегибов внутренних жилок, а также предохраняет от возгораний. Кабель для прогрева бетона, в зависимости от диаметра жилы и электрического сопротивления, может выдержать, на каждый метр, нагрузку в 80-160 Ватт. Провод типа ПНСВ оптимально применять для прогрева монолитного бетона, например, при заливке фундаментов или стен.
Еще одной отличительной чертой прогревочного кабеля является наличие так называемых холодных окончаний. Это особые ответвления, которые выходят за пределы бетонной поверхности. Для них используются провода АПВ, соединяющие между собой греющий кабель ПНСВ и питающую трассу от прогревочного трансформатора.
Провода для обогрева закрепляются на арматурном каркасе и снабжаются током через понижающие трансформаторы, состоящие из нескольких ступеней, что позволяет изменять уровень прогрева поверхностей в зависимости от температуры окружающего воздуха. Наиболее часто прогревочные подстанции типа СПБ-80 или КТПТО-80/86, каждая из которых может прогреть около 20-30 м3 бетонного раствора. Подключаются станции к трехфазной сети с рабочим напряжением в 380В, с обязательным заземлением корпуса и нейтрального (ноль-фазы) провода.
Новый метод прогрева
Совсем недавно появилась возможность осуществлять прогрев бетона кабелем без трансформатора. Такое стало возможно при использовании технологии термокабеля ВЕТ, способного выдержать до 40 Вт на метр погонный и работать от сети с напряжением в 220В. В качестве нагревательного элемента применяется нихромовая экранированная нить, обеспечивающая поддержание постоянной температуры в +80 °C и равномерный прогрев раствора. Такой кабель подходит для любого типа фундамента, будь то ленточный ростверк или монолитный.
Цены на провода
Для расширения температурного диапазона применения кабеля от -60 до +50 °C, а также увеличения прочностных характеристик изоляционного слоя применяется первичное сырье (первичка). Цены, по которым сегодня можно купить провод ПНСВ для обогрева бетона, изготовленного из такого сырья, представлены в таблице ниже:
Кабель, диаметр | Метраж | Цена в рублях |
ПНСВ 1,2 | 1 000 м | 0.85 |
ПНСВ 2 | 1.25 | |
ПНСВ 3 | 4 |
Как прогревать бетон?
Чтобы прогреть бетон, требуется соблюдение определенной последовательности:
1. В течение первых двух часов скорость нагрева бетонного состава не должна превышать 10 °C в час;
2. В дальнейшем необходимо следить затем, чтобы температура не превысила значение в +80 °C.
3. Последний этап — остывание, при этом температура не должна опускаться больше чем на 5 градусов в час.
В том случае, если применяется отдельная станция подогрева, подойдет схема подключения «звезда», предназначенная для прогрева небольших площадей. Осуществлять монтаж нужно согласно технологической карте объекта.
Технология укладки и прогрева ПНСВ
Прежде чем проложить греющий кабель для бетона, необходимо выполнить ряд подготовительных работ:
- Установите опалубку (можно инверторную) и арматурный каркас (следите, чтобы на этих элементах не было наледи).
- На уровне верхнего и нижнего армокаркаса разложите кабель (сильно натягивать нельзя) с шагом раскладки от 80 до 200 мм (в зависимости от температуры воздуха). Следите, чтобы провода ни в коем случае не пересекались и не соприкасались. Кабель крепится к арматуре при помощи проволочных скруток (1,2 мм), пластмассовыми хомутиками или стальными скрепками.
| Температура, оС | Шаг, мм | Диаметр ПНСВ, мм | |
|---|---|---|---|
| Для верхней и нижней сетки арматуры | Только для нижней сетки арматуры | ||
| -5 | 200 | 100 | 1,1 ; 1,2 ; 1,4 |
| -10 | 160 | 80 | — |
| -15 | 120 | — | — |
| -20 | 100 | — | — |
Полезно! Оптимальная схема укладки провода – «змейкой» (как показано на картинке). Длина петли 28-36 м.
- Установите трансформатор на дальше 25 м от рабочего участка и уложите рядом с ним резиновые коврики.
- Оборудуйте ограждение вокруг участка, на котором будет производиться обогрев бетона нагревательными проводами.
- Изготовьте секции шинопроводов (по схеме, приведенной ниже) и установите их вдоль захватки.
- Подключите провода ПНСВ к секциям шинопроводов.
- Подключите шинопровод к трансформатору и опробуйте его на холостом ходу.
Варианты схем подключения
При прогреве бетона кабелем чаще всего применяют схемы подключения типов «Звезда» или «Треугольник».
По схеме «треугольник» кабель разделяется на 3 одинаковые группы проводов, соединяющиеся параллельно. Получившиеся наборы соединяются концами в узлы и подключаются к 3 выходным зажимам КТП ТО-80/86.
Если вы используете схему соединения «звездой», то три равных отрезка проводов необходимо соединить одним концом в узел, а затем соединить три свободных «хвостика» в узлы и подключить к выходным зажимам КТП.
Когда все готово, можно переходить к укладке бетонного раствора и включению нагревающего провода.
Важно! Процесс нагрева нельзя начинать, если бетонная смесь уложена только частично
Технология прогрева
Прежде чем подключать оборудование, стоит уточнить время прогрева бетона:
Начальный период – разогрев. В этот отрезок времени температура должна оставлять не более 10 оС за 2 часа.
Промежуточный этап – нагрев по изотерме. Это очень важный момент на протяжении которого нельзя допускать температуры 80 оС и более.
Заключительный этап – остывание
В этот отрезок времен важно следить, чтобы скорость остывания бетона составляла не более 5 оС/ч.
Полезно! Не рекомендуется продолжать работы по прогреву бетона, после того, как раствор наберет 50% прочности.
Таким образом, бетон будет прогреваться от нескольких часов до трех дней, в зависимости от особенностей и типа строительного объекта.
Структура
Провода и кабели, особенно когда они зарыты в землю, требуют механической защиты от воздействия неблагоприятных условий окружающей среды, а также от неправильного обращения. На первый взгляд, все провода выглядят одинаково, но на самом деле существуют огромные различия. ПНСВ — провода для прогрева бетона, это их главная функция.
Провода, используемые для ландшафтного и газонного орошения, обычно медные и изолированы различными материалами. Проводник может представлять собой одну жилу из твердого металла или несколько скрученных вместе жил. Многожильные проводники являются более гибкими и могут изгибаться взад и вперед во много раз больше, чем одножильный провод одинакового размера.
Элементы устройства
Электрическая изоляция должна выполнять двойную функцию: обеспечить электрическое сопротивление для защиты проводника от окружающей среды и механическую прочность, необходимую для поддержания его целостности во время монтажа и укладки траншеи.
Однако кабель для прогрева бетона ПНСВ имеет определённые минусы:
- сложно выполнять проектные работы, так как требуется точный расчёт длины изделия;
- нужно включать в систему понижающей подстанции;
- цена такой подстанций (ПТ) завышена;
- он должен регулярно выполнять свои функции, поэтому брать устройство в аренду нет смысла.
Вам это будет интересно Определения веса кабеля
Обратите внимание! В ходе монтажа допустимо пользоваться сварочным аппаратом. Подобное устройство стоит применять для небольших объектов строительства
Из-за интенсивной работы устройство может выйти из строя.
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:
- Разогрев осуществляется со скоростью не более 10°C в час, что обеспечивает равномерное прогревание всего объема.
- 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.
- 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.
Что это такое
Нагревательный кабель марки ПНСВ для прогрева бетона применяется в условиях затвердевания, происходящего при низких температурах. Он используется для напольных нагревателей с напряжением переменного тока до 380 В или постоянного тока до 1000 В.
Проводник ПНСВ
Расшифровка маркировки ПНСВ:
- «П» означает, что это провод, а не кабель;
- «Н» определяет основное назначение этого изделия и указывает, что этот проводник относится к нагревательным видам, и применять его для транспортировки электроэнергии не следует;
- «С» обозначает материал токоведущей жилы. Для этой марки таким материалом является сталь, которая обладает далеко не лучшим параметром теплопроводности, что и дает возможность использовать ее в качестве нагревательного элемента. Для производства токоведущих жил могут использоваться две категории стальной проволоки: оцинкованной и не имеющей покрытия. Оцинкованная жила защищена от появления ржавчины, но стоимость таких изделий выше;
- буква «В» означает, что материалом изоляции проводника является поливинилхлорид (ПВХ-оболочка).
