Укладка греющего провода для бетона

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.

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.

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.

Укладка греющего провода для бетона

Технология, в основе которой лежит использование такого элемента как кабель для прогрева бетона оправдана, если монтажные работы (заливка бетонного раствора в опалубку) проводятся в холодную пору года. Для ремонтных и реставрационных работ она также используется. Аренда необходимого оборудования стоит немало, а позволить себе приобрести могут только огромные строительные фирмы. Подобная технология используется для ускорения отвердевания бетонной смеси, что одновременно дает возможность добиться необходимой однородности слоя. Имеющиеся способы условно делятся на активные и пассивные. Для первых используется кабель и нагревательные элементы.

Характеристики и принцип работы

Столь популярная технология пользуется немалым спросом в профессиональном строительстве, так как позволяет существенно сократить время на отвердевание рабочих слоев. Электропрогрев подразумевает монтаж кабеля с характерным сечением для ускоренного проведения работ строителями. После заливки раствора оборудование, которое находится под напряжением, включается в сеть. Главной особенностью можно назвать то, что в период подогрева материал не меняет структуры. Исключена возможность дальнейшего появления трещин или пузырьков. При этом застывание раствора проходит в ускоренном темпе, что позволяет перейти к следующему этапу строительства в ускоренном режиме.

Этот необычный аналог теплого пола влияет на скорость затвердевания жидкого материала, который используется в строительстве. Меньше времени понадобится для просушивания стен, поверхность которых покрыта лакокрасочной продукцией или грунтовыми смесями. Провод, который используется для обогрева бетона, должен быть наделен рядом специфических характеристик, так как любая замена используемого оборудования в дальнейшем должна быть полностью исключена. Стоит обратить внимание на то, что работа в условиях повышенной влажности подразумевает наличие риска замыкания, которое непременно приведет к последующему возгоранию.

Характеристики ПНСВ 1.2:

• установка и прокладка может быть осуществлена в температурном диапазоне от -25°С до +50°С;
• диаметр составляет 0,12 см;
• показатель рабочего тока составляет 14 – 16 Ам (этот показатель присущ элементу, который уже находится в толще бетонной смеси);
• уровень сопротивления составляет 0,15 Ом на метр площади;
• примерный расход 55 м на кубометр бетонной смеси;
• использование возможно в температурном диапазоне от -60°С до +50°С.

Уровень изоляции у материала высокий, что позволяет избежать возможного возгорания. Возможность перегибов практически равна нулю, что способствует сохранению всех внутренних жилок. Кабель для бетона кдбс имеет стабильное напряжение в 220 В.

Для работы с бетонной смесью следует использовать исключительно элемент ПНСВ (ток которого 14-16 Ам). Включение на воздухе запрещается, так как это приведет к перегоранию в считанные секунды.

1. Если есть необходимость прогрева заборов или толщи бетона.
2. Монтаж производится на шинопроводы.
3. Производится прогрев объектов промышленного или бытового назначения.

Прогрев бетонных перекрытий

Что представляет собой технология прогрева

Укладка греющего провода для бетона задача не из простых, и для этого понадобится немалый опыт и определенный уровень сноровки. Перед тем, как проводить заливку, следует определиться с расположением коммуникаций и специальных отверстий. Любые манипуляции, направленные на работу с поверхностью, в дальнейшем могут привести к повреждению кабеля. Если есть необходимость в использовании технологии алмазного бурения, предварительно стоит уточнить расположение в этом квадрате кабеля.

Последовательность работ:

1. Рабочая поверхность очищается от пыли и различного мусора. Удалению подлежат все острые предметы, которые могут повредить рабочий элемент.
2. Производится укладка арматуры или специальной сетки (армированной). В случае необходимости делается сварка.
3. Укладывается нагревательный элемент. Зачастую используется метод змейки. Габариты будут зависеть от длины материала и площади рабочего участка. Укладка кабеля друг на друга запрещена, поэтому следует избегать малейшего соприкосновения даже с опалубкой. За линию бетона кабель выступать не должен. Примерный шаг составляет порядка 15 см.
4. Проводится проверка устройства на предмет работоспособности. Понадобится включение в сеть и проверка равномерности нагрева кабеля. Мощность тока следует контролировать, так как превышение приведенных показателей запрещается. При отсутствии трансформатора рекомендуется использовать элемент типа ПТПЖ, как более мощный.
5. Устройство отключается и остывает.
6. Производится заливка бетонной смесью.

В процессе укладки греющий кабель для бетона не должен нигде загнуться или образоваться перегиб. Монтаж производится по форме мягкого круга или полукруга. Только таким образом можно избежать образования в дальнейшем слепых или белых участков и повреждения нагревательного элемента.

Монтажные работы, направленные на установку кабеля для прогрева бетонного основания, отдаленно напоминают технологию, которая используется при укладке теплого пола. При этом используемый для прогрева кабель можно применять в обоих случаях. Рекомендуется дополнительно обмотать нагревательный элемент изоляционным материалом, а ТЭН сделать из нитей провода. При использовании отдельной электрической станции рекомендуется использовать одну из схем подключения, именуемую звездой, так как она признана более эффективной при работе с большими площадями.

Если спустя какое-то время бетонный слой нуждается в удалении, то для этого можно использовать алмазные круги и отбойный молоток.

Заключение

Кабель, который используется для прогрева бетонного основания непосредственно от сети, очень удобен при эксплуатации. При этом, понижающий трансформатор использовать не обязательно. Стоимость у него несколько выше обычного оборудования (ПНСВ). Но главное, что он позволяет без труда решить все поставленные задачи и поддерживать температуру оборудования на оптимальном уровне становится куда проще.

Админ Автор статьи

Обогрев бетона нагревательными проводами: подробный обзор технологии

Среди различных методик, которые применяются при закладке фундаментов и других строительных работах в зимний период, важное место занимает подогрев бетона проводом ПНСВ. Использование данной технологии с соблюдением всех правил позволяет создать оптимальные условия для набора прочности застывающим цементным раствором даже в том случае, если температура окружающей среды падает значительно ниже нуля.

В нашей статье мы опишем, как организовать такую обработку, как выбрать провод для нагрева бетона, а также – на что нужно обязательно обращать внимание при работе системы.

Проводники в опалубке нагревают раствор для эффективного отвердения

Зачем прогревают бетон?

Строительство зданий, сооружений и прочих конструкций с использованием раствора в зимнее время не обходится без обогрева. Как правило, гидратация раствора при отрицательных температурах полностью не проходит. А еще вы можете прочитать про марку бетона для ленточного фундамента, его типы, технология заливки, самостоятельный расчет. Он затвердевает не целиком, некоторые участки смеси замерзают. После оттаивания связь смеси будет нарушена, что непременно скажется на качестве и долговечности сооружения.

Зимой электрический прогрев конструкции обязателен. Процесс затвердевания смеси ускоряется в определенных (плюсовых) температурных условиях. При этом не нарушается структура связующей смеси, и не страдает прочность непосредственно самой конструкции. Вот зачем прогревают бетон проводом в холодное время года.

Каким материалом воспользоваться?

Самым распространенным материалом для этого является провод нагревательный ПНСВ. Он прост в применении, к тому же сравнительно недорогой. Состоит из оцинкованной или стальной однопроволочной жилы, имеющей круглую форму, и полиэтиленовой или ПВХ пластикатовой изоляции. Такой материал используют для прогрева в температурных условиях от + 5 градусов и ниже. На этой странице вы сможете узнать про пропорции для приготовления бетона, его компоненты и параметры.

Способ прогрева бетона проводом ПНСВ достаточно прост. ПНСП сильно нагреваются и передают тепло конструкции. Для проведения процедуры одного нагревательного элемента не достаточно. Понадобится трансформаторная подстанция (понижающая), которая имеет систему, отвечающую за регулировку тепловой силы. Исходя из внешних изменений температурного режима, устройство регулирует тепловую мощность. Именно от такой подстанции и будет происходить нагрев. Такая установка позволяет нагревать смесь до 30 куб.м.

Индукционный прогрев бетона

Индукционный прогрев монолитных конструкций позволяет использовать магнитную составляющую переменного электромагнитного поля для теплового воздействия электрического тока, наводимого электромагнитной индукцией. При индукционном прогреве монолитных конструкций энергия переменного магнитного поля преобразуется в арматуре или стальной опалубке в тепловую и передается бетону теплопроводностью. Индукционный прогрев бетона применим к конструкциям замкнутого контура, длина которых превышает размеры сечения, с густой арматурой с коэффициентом армирования более 0,5, при бетонировании которых имеется возможность обмотать их кабелем (изготовить индуктор ) или когда бетонирование производят в металлической опалубке.

Как рассчитать обогрев конструкции?

Расчет прогрева бетона проводом заключается в следующем: на один кубический метр смеси понадобится примерно 60 метров ПНСВ. Учитывается так же площадь, вид конструкции, необходимая электрическая мощность. Необходимая длина секции нагревательного элемента также может завесить от напряжения трансформаторной подстанции. То есть чем ниже ее напряжение, тем меньше нужна длина. Перед тем как приступать к расчету, прочитайте про бетон для фундамента: состав, пропорции, основные марки. А так же про то, какой расход цемента в бетонной смеси: основные качества составляющих, пропорции цемента в различных марках бетона, допустимые погрешности.

Провод ПНСВ, будучи погруженным в раствор, нормально функционирует при рабочем токе в 14-16 Ампер. Поэтому преимущественно выбирать именно такой показатель рабочего тока. При этом на открытом воздухе с таким показателем нагревательный элемент достаточно быстро выходит из строя. Вследствие этого его холодные концы (часть, которая должна остаться за пределами конструкции) должны состоять из другого провода – АПВ. Их длина обычно составляет от полуметра до метра. Оптимальным напряжением будет третья ступень трансформаторной подстанции – 75 Вольт.

Перед тем как прогреть бетон проводом, следует разработать субъективную для конкретной конструкции технологическую карту и составить схему укладки нагревательного элемента. Схема прогрева бетона проводом обычно выглядит так: чертеж конструкцией с обозначениями мест укладки провода. Он обычно укладывается змейкой, не соприкасаясь друг с другом. На чертеже обязательно следует определить точки выхода (холодных концов) нагревательного элемента.

Методика организации работ

Выбор проводников

Поскольку нагревательный провод для бетона является центральным элементом всей системы, его нужно выбирать очень придирчиво.

Здесь справедливыми будут следующие соображения:

• В качестве основного греющего проводника лучше всего подойдет провод ПНСВ с толщиной жилы 1,2 или 1,4 мм.

Обратите внимание! В некоторых случаях, а именно при обогреве больших конструкций, допускается монтаж системы из кабеля ПНСВ диаметром 2, 2,5 или даже 3 мм.

• Стальная жила, выступающая токонесущим элементом, может быть оцинкована – это положительно сказывается на эффективности нагрева, а также на надежности системы.

Оцинкованный кабель ПНСВ в полихлорвиниловой изоляции

• Для обеспечения эффективной теплопередачи, а также исключения риска поражения электрическим током стальной сердечник кабеля ПНСВ должен быть покрыт полихлорвиниловой или полиэтиленовой изоляцией.
• Не следует использовать кабель с полиэтиленовой защитой в армированных конструкциях: при скачках напряжения или длительной работе с максимальной нагрузкой существует риск оплавления полиэтилена и замыкания провода на арматуру.
• В то же время полихлорвинил при низких температурах (-100С и менее) вследствие снижения эластичности становится ломким, и потому может потрескаться еще на этапе монтажа.
• Расход провода ПНСВ 1,2 составляет примерно 50 погонных метров на кубометр раствора.

При использовании кабелей необходимо помнить, что рабочий ток для проводника, находящегося в толще раствора, составляет около 15 Ампер. При этом на воздухе такая сила тока является избыточно большой, и чаще всего приводит к перегоранию проводника за счет недостаточно эффективного теплоотведения.

Кабель АПВ-4 для холодных концов

Чтобы избежать этого, для соединения находящихся в бетоне проводников с трансформатором или общей шиной используют так называемые «холодные концы» — провода большего сечения, менее подверженные температурным нагрузкам. В качестве «холодного конца» обычно используется метровый отрезок кабеля АПВ-4, соединенный с ПНСВ скруткой с х/б изолентой.

Схема укладки

Монтаж проводников может осуществляться по одной из двух схем.

Ниже мы опишем детали обустройства каждой из них:

• Провод для обогрева бетона нарезаем равными отрезками (чаще всего это 17 или 28 метров) и свиваем в спирали диаметром около 40 мм, формируя так называемые нитки. Для завивки спиралей чаще всего применяется специальный станок с электроприводом.
• При соединении по схеме «треугольник» все проводники делятся на три равные группы. Провода в группах соединяем между собой параллельно, после чего группы скрепляем в трех точках. От каждой точки подводим кабель к выходному зажиму трансформатора.
• Несколько иначе распределяются нитки проводов при соединении «звездой». Каждые три нитки соединяем в один узел, формируя «тройку». Все тройки соединяем между собой, и, как и в первом случае, присоединяем к трансформатору.
• Разобраться в топологии данных схем помогут изображения, которые приводятся в данном разделе.

Принципиальные схемы подключения

Чтобы облегчить расчет проводов для прогрева бетонного раствора, можно использовать специальные программы-калькуляторы. Также несколько примеров для наиболее распространенных ситуаций приведены в таблице:

Монтаж прогревающей системы

Сам процесс монтажа системы довольно прост:

• Вначале возводим опалубку и закладываем в нее арматурный каркас. Советы по обустройству опалубки приведены выше.
• Затем нарезаем кабель ПНСВ в соответствии с необходимыми объемами и формируем из него спирали для нагрева.

Фото закладки спиралей ПНСВ в опалубку

• Далее укладываем кабель таким образом, чтобы между соседними проводниками расстояние составляло не менее 15 см.
• При формировании изгиба следим, чтобы проводники не переламывались, и не нарушалась целостность изоляционного слоя. Рекомендуемый радиус изгиба составляет не менее 25 мм.
• Присоединяем провода к арматурному каркасу таким образом, чтобы избежать их смещения при заливке и виброуплотнении раствора.

Еще одна методика размещения и фиксации ПНСВ на арматуре

• Выводные концы соединяем в группы в соответствии с выбранной схемой монтажа (см. выше). Зачищаем края проводников и присоединяем их к «холодным концам» путем скручивания, тщательно изолируя место контакта.
• Холодные концы присоединяем к понижающей трансформаторной станции. Рекомендуется использовать установки СПБ-40, ТМОБ-63, КТПТО-80 или их аналогов.

Присоединение проводов к трансформатору

Обратите внимание! Пробные пуски нагревательной системы до заливки бетона не допускаются, поскольку это с высокой вероятностью приведет к перегоранию проводников на воздухе.

• Для контроля температуры закладываем специальные трубки, которые будут играть роль диагностических скважин.
• Выполняем заливку и виброуплотнение цементного раствора, контролируя положение и целостность проводников.

Для снижения расходов электроэнергии на прогрев бетона до заданной температуры специалисты рекомендуют перекрыть залитый фундамент фольгированной пленкой. Слой металлического напыления будет играть роль теплового экрана, отражая инфракрасное излучение и способствуя еще большему укреплению поверхностного слоя.

Рекомендации по эксплуатации

Сам процесс прогрева реализуется по трехстадийной схеме:

Читайте также: Электрические котлы для отопления дома на 220 В: виды, мощность и целесообразность использования

• Сразу после заливки дается некоторое время (до двух часов) на первичное схватывание. После этого материал накрывается теплоизоляционной пленкой и выполняется пуск трансформаторной установки.
• Первый этап носит название предварительного прогрева. Температура раствора постепенно повышается до 70 – 800С (в зависимости от проекта). При этом во избежание формирования зон напряжений в бетоне параметры тока меняются постепенно – так, чтобы нагрев составлял не более 100С в час.
• Далее идет наиболее длительная вторая стадия, на которой происходит изотермическое прогревание цементной массы. При этом в скважинах контролируется температурный режим: нагрев не должен превышать 800С, иначе может начаться спекание цементных гранул.
• Обработка производится до тех пор, пока материал не наберет 70% прочности от заложенной в проекте. Прочность может определяться либо расчетным путем, либо с помощью специальных тестов (иногда для отбора проб применяется алмазное бурение отверстий в бетоне).
• Третья стадия — охлаждение. Параметры тока изменяются таким образом, чтобы температура бетона падала не быстрее, чем на 4-50С в час.

Рабочая схема подключения нагревательных элементов

После завершения данной стадии «холодные концы» отключаются от трансформатора и демонтируются. Дальнейший набор прочности проходит в естественных условиях.

Технология прогрева: пошаговое руководство

После того, как произведены все расчеты, составлена технологическая карта и схема, можно приступать к процессу прогрева:

1. Нагревательный элемент следует уложить равномерно в места заливки. Он не должен соприкасаться с другими своими частями. Так же следует следить, чтобы нагревательный элемент не выходил за пределы конструкции и не касался опалубки.
2. Прежде чем вывести концы кабеля за пределы обогрева, следует соединить холодные концы с нагревательными выходами, спаяв их. Для того, что бы тепловое поле хорошо сохранялось, рекомендуется участки пайки обвернуть металлической фольгой.
3. При помощи мегомметра следует провести тест-проверку для того, чтобы обеспечить размеренную нагрузку тока по фазам.
4. Заливают конструкцию раствором бетона.
5. На этом этапе через трансформаторную подстанцию (понижающую) можно подавать ток.

Это один из самых простых способов, как осуществить прогрев бетона проводом. Видео по теме поможет лучше разобраться и понять, что собой представляет технологический прогрев бетона.

Прогрев бетона сварочным аппаратом и ПНСВ проводом

Схема работы здесь точно такая же, как и при использовании масляных трансформаторов. Вся тонкость в расчетах. Итак, для обогрева бетона сварочным трансформатором вместе с проводом нам понадобится сварочник 150-250 А, ПНСВ кабель, алюминиевый кабель холодных концов, амперметр (клещи) и изолента, на тканевой основе.

Для примера приведу расчет для прогрева плиты 3,8 м3 размером 4x5x0,19 м при температуре воздуха около -12°C и сварочным аппаратом на 250 А. Итак, ПНСВ провод нарезаем на отрезки длиной по 18 метров. Длина определялась опытным путем и для вашего случая, возможно, будет другой. Каждый из таких отрезков способен выдержать ток до 25 А. Соответственно, для суммарных 250 ампер возможно использовать 10 отрезков. Но чтобы не пускаться в крайности и оставить небольшой запас будем ориентироваться на 8 проводов.

К каждому куску ПНСВ с обеих сторон докручиваем алюминиевый провод такой длины, чтобы сама скрутка находилась в бетоне, а холодные концы дотянулись до трансформатора. Саму скрутку изолируем изолентой.

Укладываем отрезки провода, подвязывая их к арматуре пластиковыми креплениями или изолированным проводом, чтобы избежать замыкания. Для плиты провод можно закрепить чуть ниже верхнего армирующего слоя. Выходы каждого провода надо маркировать, например (+) и (-). Или можно концы развести по разным сторонам конструкции. Также очень удобно соединить фазы (плюсы отдельно, минусы отдельно) между собой на изолированной поверхности (текстолит) с клеммами.

После заливки бетона сразу же подключаем наши клеммы к прямому и обратному выходам сварочного аппарата, установленного на минимальный ток. Измеряем ток на сварочных проводах (должен быть до 240 А) и на каждом отрезке (должен быть до 20 А). По мере нагревания сила тока будет падать, и ее надо будет увеличивать на аппарате.

В итоге плита данных габаритов приобрела нужную прочность за 40 часов. Также после заливки бетона, его рекомендуется укрыть защитной пленкой для предотвращения иссушения. При особо низких температурах сверху на пленку можно положить слой утеплителя.

Видео по укладке ПНСВ провода можно посмотреть ниже:

Обогрев конструкции без трансформатора

Прогрев бетона проводом без трансформатора осуществляется при помощи специального финского кабеля «БЕТ» или электрической резиновой кабельной греющей секции. И «БЕТ», и греющий кабель работают от обычной розетки питания с напряжением 220 Вольт. Так же как и прогрев бетона проводом ПНСВ, процесс его прогрева без трансформатора прост: материал укладывается в места заливки по соответствующей схеме, бетонируется, а выведенные концы подключаются к сети.

Из всего вышесказанного, следует вывод, что технология прогрева бетона проводом не представляет особой сложности. Главное в этом деле – правильный расчет и точная схема, по которой следует максимально точно распределить нагревательный элемент по бетонной конструкции. А здесь вы сможете узнать про бетон марки М200.

Виды и характеристики кабелей

Существует несколько разновидностей греющего кабеля для прогрева бетона, наиболее востребованным является ПНСВ. В его основе — жила из стали с сечением 0,6−4 кв. мм и 1,2−3 мм в диаметре. Некоторые модели подвергаются оцинковке, защищающей компоненты провода от агрессивных составляющих строительных смесей.

Термоустойчивость кабелю дает изоляция из полиэстера или ПВХ. Она также не боится агрессивных компонентов, истирания и перегибов, имеет повышенное удельное сопротивление и прочную структуру. Технические показатели кабеля ПНСВ:

• около 60 м провода хватает на 1 кубометр раствора;
• удельное сопротивление 0,15 Ом/м;
• применение элемента до -25 °C;
• возможность монтажа до -15 °C;
• стабильные показатели работы при температуре от -60 °C до +50 °C.

Подключение кабеля к холодным концам производится при помощи алюминиевого провода АПВ.

Для питания подходит сеть трехфазного типа 380 В, возможно подсоединение к трансформатору. Если длина кабеля более 120 м и расчеты проведены правильно, то может также использоваться сеть бытового назначения в 220 В. Рабочий ток, проходящий в толще бетона, должен составлять 14−16 А.

Провод для прогрева бетона — провод пнсв, схема укладки

Как известно, бетон набирает полную прочность за 28 дней, однако при минусовых температурах процесс затвердевания бетонной массы претерпевает серьезные изменения. Вода, входящая в состав строительного раствора, превращается в лед, и бетонная смесь застывает медленнее, из-за чего готовая постройка теряет часть прочностных характеристик, крошится и разрушается. Чтобы этого не происходило, рекомендуется использовать специальный провод для прогрева бетона – провод ПНСВ.

Благодаря этому нагревательному кабелю, срок застывания бетона сокращается до нескольких дней (а иногда и часов) что имеет немаловажное значение, когда строительные работы ведутся зимой.

Принцип работы и разновидности проводов

Для прогрева бетона в зимнее время, перед началом заливки раствора (после закладки армокаркаса) на рабочую поверхность укладывается провод определенного сечения и напряжения. После этого заливается бетонная смесь, а прогревочный кабель подключается напрямую к сети или к трансформатору. Благодаря этому происходит прогрев бетона, который застывает намного быстрее. При этом, под воздействием температур, структура раствора не меняется, поэтому можно не опасаться, что смесь начнет пузыриться или трескаться.

Сегодня для подобных работ используется три типа кабелей для обогрева:

• КДБС (кабель двухжильный для бетона в секциях). При использовании этого кабеля, его можно подключать к сети 220В, благодаря чему отпадает необходимость использования трансформатора. Кроме этого КДБС кабель проще всего монтировать (не требует подрезания), а благодаря специальным муфтам, он легко укладывается по выбранной схеме. Однако, стоят такие провода довольно дорого (от 1020 рублей за погонный метр). Еще один минус – кабель используется только один раз, так как после затвердевания бетонной массы, его невозможно демонтировать.
• BET – двухжильный кабель, разработанный по финским технологиям. Такие провода также работают без трансформатора и подключаются напрямую. Кабель ВЕТ отличается своей экономичностью, так как для прогрева 1 м 3 бетонной поверхности потребуется порядка 20-25 м провода.
• ПНСВ (одножильный провод нагревательный со стальной жилой и виниловой изоляцией). Это самая дешевая система прогрева бетона (от 1 рубля за погонный метр), поэтому ее чаще всего используют при строительстве в частном секторе. Для использования нагревательного провода ПНСВ требуется подключение к трансформатору (при определенных условиях возможно подключение напрямую). Однако, после обогрева бетона, провод можно использовать повторно (например, в качестве системы «теплого» пола или «анти льда» для лестниц).

Так как наибольшей популярностью в строительной сфере пользуется прогрев бетона проводом ПНСВ, то его мы рассмотрим подробнее.

Особенности нагревающих проводов ПНСВ

Кабель ПНСВ представляет собой стальную жилу диаметром от 1,2 до 3 мм и сечением от 0,6 до 4 мм 2 , покрытую изоляцией ПВХ или полиэстера. Благодаря этому изолирующему материалу, провод не перегибается, не переламывается и отличается устойчивостью к возгораниям.

Чаще всего электропрогрев осуществляется при помощи проводов минимального диаметра 1,2 мм. Однако, практика показывает, что лучше использовать ПНСВ на 3 мм, особенно если вы планируете производить ручное уплотнение раствора. Дело в том, что изоляция такого кабеля будет намного прочнее, поэтому в случае некачественного питания, вероятность перегрева будет минимальной.

Также стоит обратить внимание на еще одну отличительную характеристику прогревочных кабелей этого типа – наличие «холодных окончаний». Эти ответвления выходят за границы бетонной плиты. Для «холодных окончаний» применяют провода АПВ (алюминиевые токопроводящие жилы), соединяющие сам кабель с питающей трассой.

Характеристики ПНСВ

Если говорить о технических параметрах провода для прогрева бетона, то провод ПНСВ характеризуется следующими показателями:

• сопротивлением 0,15 Ом/м;
• температурным режимом от -60 до +50 о С;
• расходом порядка 50-60 м на 1 м 3 ;
• возможностью прокладки провода при температуре от -25 до +50 о С (но, монтажные работы рекомендуется производить при температуре не ниже -15 о С).

При этом рабочий ток нагревательного провода, располагающегося в бетонной толще, составляет 14-16 А.

Важно! Показатели рабочего тока «работают» только, когда провод находится непосредственно в бетонной массе. Если подключить его на открытом воздухе, система подогрева бетона перегорит.

ПНСВ провод для прогрева бетона крепится на сетке армирующего каркаса и питается от понижающего трансформатора (лучше, если он будет состоять из нескольких ступеней, тогда вы сможете менять интенсивность нагрева, в зависимости от температуры воздуха). Согласно техническому регламенту для работ рекомендуется использовать прогревочную подстанцию КТП ТО-80/86 (также часто используют СПБ-80), способную обеспечить обогрев площади порядка 20-30 м 3 . Подключается трансформатор к трехфазной сети на 380 В (обязательно выполняется заземление корпуса).

Если вы планируете использовать кабель для прогрева бетона без трансформатора напрямую от сети 220 В, то длина провода должна составлять 120 м, поэтому намного удобнее и безопаснее все же использовать подстанцию.

Также стоит учитывать, что длина провода зависит от принципа заливки фундаментального основания. Для армированных и неармированных конструкции значения отличаются. Чтобы рассчитать длину греющего провода, обратите внимание на таблицу ниже.

Однако, настоятельно рекомендуем обратиться к технологической карте 37-03, чтобы получить более точные данные. В этом документе вы также найдете расчет прогрева бетона (от 8 до 72 часов), в зависимости от температуры окружающей среды и модуля прочности конструкции.

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.

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 о С за 2 часа.
• Промежуточный этап – нагрев по изотерме. Это очень важный момент на протяжении которого нельзя допускать температуры 80 о С и более.
• Заключительный этап – остывание. В этот отрезок времен важно следить, чтобы скорость остывания бетона составляла не более 5 о С/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.

Постобработка бетона

Настолько сжатые сроки прогрева бетонной массы наталкивают многих начинающих строителей на вопрос, можно ли осуществлять резку и сверление бетона, до его набора марочной прочности.

На самом деле резать его можно, но только с учетом одного нюанса. Если вы планируете резку алмазным инструментом, который исключает образование трещин и неровностей краев отверстий, то ничего критичного не произойдет. А вот с ударными нагрузками придется повременить, до тех пора, пока бетон не будет соответствовать нужной марке прочности.

В заключении

Процесс прогрева бетона кабелем ПНСВ напоминает технологию обустройства «теплых» полов. И, как было сказано ранее, провод этого типа можно использовать для этих целей, что в очередной раз подтверждает целесообразность его использования при строительстве монолитных конструкций.

Прогрев бетона греющим проводом ПНСВ

Технологии

Проведение бетонных работ в холодное время года имеет свои особенности. Основная проблема – схватывание раствора, содержащего воду, которая может замерзнуть и бетон не успеет достичь своих параметров. Но, даже, если этого удалось избежать – в холод скорость застывания бетона значительно ниже и, такой растянувшийся процесс, сделает работы нерентабельными. В подобных случаях можно применить способ прогрева бетона проводом ПНСВ.

Для достижения необходимой твердости бетона в зимнее время, наиболее разумным способом является электропрогрев. Такой способ допускается нормами СП 70.13330.2012 и рекомендуется к применению при любых работах. После того как бетон застывает, провод остается в нем, поэтому целесообразно применять именно эту марку, т.к. она относительно недорогая и дает положительный экономический эффект.

Использование провода ПНСВ

При прогревании бетона кабелем в зимнее время, решаются сразу несколько задач. В результате превращения частичек воды в кристаллы, в бетонной смеси не замедляется, а полностью останавливается процесс гидратации цемента. При превращении в лед вода расширяется, подвергая разрушению те, уже образовавшиеся связи в растворе, значит, даже после увеличения температуры, бетон уже не вернет своих качеств.

Наиболее оптимальная температура для застывания и набора необходимых кондиций раствора 20ºС. Когда температура снижается, особенно, если ниже 0, эти процессы существенно замедляются и это при том, что в процессе гидратации выделяется тепло.

Чтобы в холодное время года бетон набрал все свои максимальные характеристики – не обойтись без подогрева проводом ПНСВ либо любым другим кабелем/проводом, в следующих ситуациях:

• монолит и опалубка не имеют достаточной теплоизоляции;
• чем больше масса залитого монолита, тем более затруднен его равномерный прогрев;
• отрицательная температура окружающей среды, под действием которой происходит замерзание жидкости в смеси.

Провод ПНСВ. Характеристики

Краткое описание провода ПНСВ – одна стальная жила с площадью поперечного сечения 0,6-4мм, диаметром 1,2-3мм, есть марки проводов, которые имеют цинковое покрытие, для снижения воздействия на них агрессивными средами, а дополнительно, сверху такой провод еще покрывается ПВХ- материалом, который хорошо выдерживает многочисленные гибы и скручивания и влияние агрессивных сред. Провод ПНСВ обладает хорошим удельным сопротивлением.

Провод нагревательный ПНСВ-1,2

Прогревочный кабель (провод) ПНСВ имеет следующие характеристики:

— 0,15 Ом/м – удельное сопротивление;

— от -60 до +50ºС рабочий температурный диапазон;

— 60м провода расход на 1м,куб бетонной смеси;

— до -15 ºС – температура укладки.

С помощью алюминиевого провода АПВ кабель подключается к холодным концам. Для питания подходит трехфазная сеть 380 В, через трансформатор. Если расчет произведен правильно, то ПНСВ можно подключать и к бытовой электросети 220 В, но для этого длина провода должна быть не менее 120м. Рабочая сила тока на проводе, расположенном в массе бетона – 14-16 А.

Схема укладки. Прогрев бетона

До начала укладки провода на объекте осуществляется монтаж опалубки и устраивается армирующий пояс. Потом с расстоянием между проводами от 8 до 20см, производится укладка провода, при этом учитывается температура воздуха, влажность и сила ветра. Не допускается нахождение провода в натянутом состоянии, с помощью специальных зажимов провод крепится к арматуре. Исключены перехлесты токоведущих жил и изгибы, перегибы радиусом менее 25см, минимальное расстояние между проводами 1,5см, для недопущения короткого замыкания.

Схема укладки греющего кабеля ПНСВ в бетон

Наиболее часто встречаемая схема укладки провода – змейка, аналогичная системе «теплый пол» в жилых помещениях. Эта схема экономит расход кабеля и наиболее равномерно и качественно распространяет тепло по массе бетона. До начала заливки бетона в опалубку следует проверить, что в ней нет льда, воды, температура раствора не ниже +5ºС, схема смонтирована правильно, а концы выведены на достаточное расстояние для последующего удобного подключения.

До проведения работ по прогреву бетона необходимо ознакомится с прилагаемой к проводу инструкцией. При подключении через секции шинопроводов используют две схемы – «звезда» и «треугольник». При «треугольнике» система делится на три участка, которые параллельно подключаются к выводам трехфазного трансформатора, а при «звезде» — в узел соединяются три провода и далее три свободных контакта подсоединяются к трансформатору. Обогреваемый участок ограждается забором, питающее устройство располагается не менее чем в 25 метрах от объекта.

Происходит полная заливка всей массы бетона до момента подключения. Процесс прогрева бетона проводом состоит из нескольких шагов:

1. Для равномерного прогревания бетонной массы, прогрев осуществляется со скоростью не более 10ºС/час;
2. Пока бетона не набрал 50% технологической прочности длится процесс прогрева, рабочая температура не должна быть более 80ºС, наиболее рациональное значение температуры 60ºС;
3. Для предотвращения растрескивания массы бетона и сохранения ее монолитности, скорость остывания не должна превышать 5ºС/час.

Если все технические требования были выполнены, то бетон достигнет той прочности, которая от него требуется. В дальнейшем, после остывания, провод остается в массе бетона и становится дополнительным армирующим фактором. Учитывая, что кабель ПНСВ и провод ВЕТ можно подключать напрямую к бытовой электросети, то их применение выглядит наиболее рациональным и удобным.

Подключение осуществляется через щитовую или розетку. Такие кабели исключают перегрузку. Провод ВЕТ реже применяется в строительстве из-за своей высокой стоимости.

Опалубка с ТЭНами и электродами – вот еще один возможный способ прогрева бетона, при этом способе уложенная в раствор арматура, подключается к электросети с помощью понижающего трансформатора или сварочного аппарата. Такой способ подогрева бетона не требует кабеля или провода, но является боле затратным по расходу электроэнергии, потому что вода, находящаяся в бетонном растворе, является проводником и ее сопротивление в процессе затвердевания значительно возрастает.

Алгоритм расчет длины провода

От точности произведенного расчета длины провода зависит экономическая эффективность и конечный результат всего процесса, поэтому так важно уделить этому моменту достаточно внимания и учесть все сопутствующие факторы. Самый важный показатель – количество, поступающего в монолит бетона, тепловой энергии, а она уже, свою очередь, зависит от влажности, температуры окружающей среды, объемов монолита и заливаемой формы.

Учитывая температуру, высчитывается необходимый шаг укладки, средняя длина петли от 28 до 36м, например, при температур окружающей среды +5ºС, шаг и расстояние между жилами должны не превышать 20см, а при каждом дальнейшем понижении на 5ºС, эти цифры уменьшаются на 4см, так, при -15ºС, остается не более 12см.

Рассчитывая мощность, обязательно учитывают потребляемую мощность самого нагревающего провода ПНСВ, у наиболее распространенного диаметра 1,2мм, она равняется 0,15 Ом/м, а у проводов с большим сечением сопротивление снижается пропорционально, например провод диаметром 2мм располагает сопротивлением всего 0,044 Ом/м, а 3мм – 0,02 Ом/м.

Таблица расчета длины для кабеля ПНСВ

Так как потребляемая проводом мощность (одного метра) равна 38,4 Вт, то, соответственно, рабочий ток в цепи должен быть не более 16 А (рассчитывается как произведение квадрата силы тока на удельное сопротивление). Для получения суммы необходимой мощности необходимо перемножить метраж на 38,4 Вт.

Аналогичным методом высчитывается и рабочее напряжение понижающего трансформатора. Допустим, при силе тока 16 А, использовано 100м провода ПНСВ 1,2мм, то его общее сопротивление будет равно 15 Ом и по известной формуле рабочее напряжение будет равно 240 В.

Самый дешевый способ прогрева бетона – применение провода ПНСВ, но нужно учитывать, что для его подключения нужны высококвалифицированные сотрудники. Для снижения затрат на прогрев, рекомендуется применять в необходимом количестве и соответствующего качества теплоизоляционные материалы, тогда нагрев происходит более быстро, а остывание равномерно.

Характеристики и составы современных марок бетона, читайте здесь.

Обогрев бетона греющим кабелем ПНСВ и КДБС: принцип действия и монтаж

Примерно 80% российских городов расположено в умеренно-континентальном и резко-континентальном климате, для которого характерна ярко выраженная зима с сильными морозами и осадками в виде снега. Но даже в это неблагоприятное для строительства время года возведение монолитных бетонных конструкций не прекращается. Для создания нужных температурных условий существуют разные технологии:

• специальные тепляки;
• тепломаты;
• опалубка с ТЭН и электродами;
• кабельный электрообогрев.

Первый способ наиболее энергоемкий, потому экономически невыгоден. Во втором случае устанавливаются тепловые станции, которые прогревают лишь верхние слои, а этого в некоторых случаях недостаточно. Третий вариант предполагает установку электродов в раствор и подключения их к сети через сварочный аппарат или понижающий трансформатор. Этот способ энергозатратный, так как вода в бетоне является проводником, а его сопротивление при затвердевании значительно возрастает.

Обогрев бетона кабелем считается одним из наиболее эффективных и экономичных способов. О нем далее и пойдет речь. Но сначала поясним для чего всё это необходимо.

Зачем прогревать бетон?

При температуре воздуха ниже нуля смесь вместо полного затвердевания частично замерзает. Когда становится тепло, начинается процесс оттаивания, в результате которого бетон может разрушиться, что отрицательно скажется на монолитности всей конструкции. В образовавшиеся трещины будет проникать вода, что приведет к уменьшению срока службы постройки.

Результат заливки бетона на морозе

Чтобы не допустить таких последствий, в зимнее время необходимо организовывать обогрев бетона. В этом случае его структура не нарушится, а возводимая конструкция будет прочной.

Виды греющих проводов и кабелей

Наиболее часто для электроподогрева бетона применяют провода ПНСВ (провод нагревательный со стальной жилой и изоляцией из ПВХ пластиката). Популярность этого материала объясняется его сравнительно невысокой ценой и несложным монтажом.

Вместо ПНСВ можно использовать ПНСП. Этот провод отличается полипропиленовой изоляцией, что обеспечивает незначительное повышение максимальной мощности тепловыделения.

Таблица основных параметров ПНСВ и ПНСП

Такие провода также используют как напольные обогреватели, которые работают по принципу теплого пола. При использовании термопроводов этого типа необходимо рассчитывать их длину. Небольшую погрешность можно исправить путем регулировки уровня напряжения, которое поступает с трансформатора для прогрева бетона.

Применение ПНСВ эффективно, но усложняется необходимостью установки дополнительного оборудования для регулировки тепловой мощности путем изменения напряжения. Существенно проще работать с секционными термокабелями КДБС. Они напрямую подключаются к сети 220В, потому для их работы не требуется какое-либо оборудование. Купить такой нагревательный кабель можно в наших магазинах в Москве и Московской области.

Конструкция и характеристики кабеля КДБС

Секция нагревательная кабельная КДБС представляет собой тепловыделяющий элемент на базе резистивного нагревательного кабеля в защитной ПВХ оболочке. С одной стороны он оснащен концевой муфтой, а с другой – соединительной муфтой, установочным проводом и наконечниками для подключения к питанию. Для подключения к сети подходит любой соединительный провод, например, АПВ (алюминиевые токопроводящие жилы).

Технические характеристики КБДС:

Пример обозначения нагревательной секции:

Номинальные параметры нагревательных секций КДБС фиксированной длины и мощности представлены в таблице:

Технология прогрева бетона с применением ПНСВ

Принцип действия несложный: при подаче напряжения провод нагревается и подогревает бетон. Для нагрева требуется напряжение 70В, поэтому для работы необходим понижающий трансформатор КТПТО или ТСДЗ соответствующей мощности.

Трансформатор для прогрева бетона ТСДЗ-80/0,38

Перед началом монтажа необходимо вычислить, сколько метров нагревательного провода требуется. При расчете учитывается:

• тип и характеристики провода;
• напряжение трансформаторной подстанции;
• характеристика монолитной бетонной конструкции – армированная или неармированная, длина, ширина, высота, объем.

Чтобы не запутаться и получить точные цифры, можно использовать онлайн калькулятор «Расчёт нагревательного провода ПНСВ».

Кроме этого, нужно учитывать силу тока. Для погруженного в бетон кабеля этот показатель должен быть 14−18А в зависимости от схемы подключения.

На практике соединение выполняют в «треугольник» или «звезду». При первой схеме провода поровну делят на три группы и в них соединяют провода друг с другом параллельно. Затем полученные комплекты объединяют концами в три узла и подсоединяют к трем выходным зажимам прогревочного трансформатора. Схема подключения «звезда» предполагает использование набора «троек», представляющих собой три отрезка провода одинаковой длины, объединенных с одной стороны в узел. Оставшиеся концы «троек» соединяют в три узла, а затем подсоединяют к выходным зажимам ПТ.

Электрическая схема подключения ПНСВ

Монтаж ПНСВ

После выполнения всех расчетов и утверждения технической карты приступают к укладке греющего кабеля. ПНСВ монтируется после создания армирующих каркасов, установки закладных элементов и окончания сварных работ. Провод навивают на металлокаркас или укладывают между арматурой в виде «улитки» или «змейки». При этом никакого натяжения быть не должно. Не допускается соприкосновение ПНСВ друг с другом и с опалубкой.

Важно! Кабель должен полностью находиться в бетоне, иначе он сгорит.

Электрическая схема подключения ПНСВ

Кабель ПНСВ нельзя использовать на воздухе, поэтому на его выводы методом пайки устанавливаются так называемые «холодные концы» из более толстого провода, которые подсоединяются к понижающему трансформатору. Обязательно проводится тест-проверка при помощи мегаомметра, а также измеряется размеренная нагрузка тока по фазам. После установки работоспособности системы, производится заливка бетона.

Далее дожидаются первичного схватывания и включают трансформатор:

• Нагрев выполняется со скоростью не более 10°C в час. В этом случае весь объем будет прогреваться равномерно.
• Бетон необходимо прогревать, пока он не наберет 50% технологической прочности. Максимально допустимая температура 80°C, оптимально – 60°C.
• Бетон должен остывать со скоростью примерно 5°C в час, тогда он не растрескается и получится монолитным.

Если технологические нормы соблюдены, то бетон наберет соответствующую его составу марку прочности. После завершения работ холодные концы обрезаются, а греющий провод остается в толще бетона.

Сварочный аппарат как понижающий трансформатор

При заливке небольшого объема провод для обогрева бетона можно подключить к мощному сварочному аппарату с выходным током 150−250А. Это позволит сэкономить на аренде понижающего трансформатора. Приведем пример, как можно реализовать этот метод.

Задача: залить плиту объемом 3,6 м3, при температуре воздуха – 10°C.

• сварочный аппарат на 200−250А;
• токовые клещи;
• провод ПНСВ;
• АПВ для холодных концов;
• изолента на тканевой основе.

ПНСВ нужно нарезать на сегменты по 18 м. Каждый такой отрезок выдерживает ток до 25А. К сварочному аппарату на 250А можно подсоединить 10 таких отрезков (25×10=250А). Но чтобы не допустить перегрузки стоит оставить некоторый запас, потому возьмем 8 сегментов.

К каждому выходу прикручиваем АПВ, место соединения изолируем. Длины провода должно хватить до сварочного аппарата, при этом саму скрутку нужно располагать в бетоне.

Далее выполняется укладка ПНСВ согласно схеме, приведенной ниже. Холодные концы соединяются клеммником ((+) и (-) отдельно), который размещается на изоляционном материале, например, текстолите.

Схема подключения ПНСВ к сварочному аппарату

Завершив заливку бетона, выставляем минимальный ток на сварочном аппарате и подсоединяем клеммы к его прямому и обратному выходам. На всех отрезках и проводим измерение тока, он должен быть не более 20А. Во время нагрева сила тока будет падать, тогда увеличиваем ее на аппарате.

Преимущества и недостатки ПНСВ

Прогревать бетон при помощи ПНСВ довольно выгодно:

• низкая стоимость;
• сравнительно небольшой расход электроэнергии;
• устойчивость к щелочам и кислотам, которые могут содержаться в смеси при добавлении в нее различных присадок.

У этого способа есть и минусы:

• сложный расчет длины провода;
• привлечение понижающего трансформатора.

ПТ стоит дорого, а взятие его в аренду не выгодно, поскольку такие услуги могут обойтись до 10% от себестоимости изделия. Сварочные аппараты подходят только для обогрева небольших объемов. Они не предназначены для такого режима работы и могут выйти из строя, что повлечет за собой затраты на ремонт или покупку нового аппарата.

Монтаж нагревательной секции КДБС

Кабель укладывается на арматуре с шагом 70 мм. После установки опалубки и заливки бетона, КДБС подключают к электросети. Когда бетон полностью застынет, кабель отключают от питания, обрезают концы и оставляют в монолитной конструкции.

Рекомендации по расчету мощности и укладке нагревательных секций КДБС:

• Как правило, на 1 м2 прогреваемой поверхности требуется 4 м кабеля.
• Примерная мощность для прогрева 1 м3 бетонной конструкции 0,4-1,5 кВт. При расчете этого параметра учитывается толщина и материал опалубки, используемые присадки для бетона, температура воздуха, ветер.
• Кабель укладывается в массе бетона на глубине около 20 см.
• Весь кабель необходимо равномерно распределить по обогреваемой поверхности.
• Пересечение кабеля недопустимо.
• В местах стыка с не теплоизолированными поверхностями необходим монтаж еще одной нагревательной секции с отдельной системой управления.
• Нельзя одной и той же секцией греть два и более объекта с разными условиями теплоотдачи.

Плюсы сегментированного кабеля

Выделим основные достоинства нагревательной секции КДБС:

• простой монтаж;
• несложный расчет длины секции;
• не требуется понижающий трансформатор;
• постоянная мощность и равномерный прогрев без порчи проводов.

Кабельные нагревательные секции получили все необходимые сертификаты, включая сертификат европейского таможенного союза. Весь ассортимент КДБС можно заказать в нашем магазине.

Ваша заявка ПРИНЯТА
Наши специалисты перезвонят Вам в течении рабочего дня c 8-30 до 17-00