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:
Заливка бетона при низких температурах
При зимнем бетонировании часто возникают следующие ошибки:
- увеличивается время, необходимое для отделки поверхности бетона;
- увеличение стоимости бетонирования;
- формируется слабая пылящая бетонная поверхность;
- образуются трещины.
Чтобы избежать вышеперечисленных последствий необходимо в процессе приготовления и укладки бетонной смеси придерживаться следующих рекомендаций.
Температурный режим бетонной смеси
При заливке бетона зимой нужно помнить о необходимости соблюдения температурного режима бетонной смеси:
- свежеприготовленная бетонная смесь должна иметь температуру не выше 30оС;
- бетонная смесь при заливке бетона в условиях среднесуточной температуры воздуха от + 5°C до — 3°C должна иметь температуру: при марке бетона от М200 и выше – не менее +5°C; при меньшей марке бетона – не менее +10°C;
- если температура воздуха ниже — 3°C, то безопасное бетонирование возможно при поддержании температуры бетонной смеси на уровне не ниже + 10 °C в течение 3 дней.
Приготовление бетона зимой
Бетонную смесь для заливки бетона при низких температурах готовят с учетом следующего:
- используют повышенное содержание цемента;
- снижают водоцементное соотношение;
- зернистые наполнители предварительно подогревают до + 35°C;
- воду подогревают до + 70°C;
- подогретую воду предварительно смешивают зернистым наполнителем и только потом добавляют цемент;
- при использовании бетономешалки ингредиенты подают в следующем порядке: зернистый заполнитель + основная часть подогретой воды; делаем несколько оборотов; заливаем оставшуюся часть воды. Продолжительность перемешивания минимум 1,5-2 минуты (в 1,5 раза больше чем в соответствии с летними нормами);
- используют противоморозные и воздухововлекающие добавки;
- бетонную смесь подогревают до температуры не выше +30°C;
- продолжительность вибрирования увеличивается в 1,25 раза.
Еще несколько важных моментов:
- предварительно подогретую бетонную смесь и смесь с противоморозними добавками можно укладывать на неотогретое непучинистое основание (песчаную подушку) или старый бетон только в том случае, если в соответствии с расчетами в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания;
- бетонную смесь после укладки и уплотнения укрывают полимерной пленкой, а также теплоизолирующими материалами, что позволяет сохранить тепло, выделяющееся в процессе гидратации цемента;
- для того, чтобы быть уверенным в прочности монолитного фундамента, нужно помнить: если в течение 28 суток среднесуточные температуры могут опускаться ниже +5°C , — бетонировать фундамент не рекомендуется;
- оставлять малозаглубленные (незаглубленные) фундаменты незагруженными в зимний период — нельзя. Если этого не избежать, то вокруг фундамента сооружается теплоизоляционное покрытие. Для этого используют любые материалы, предохраняющие грунт от промерзания, например: опилки, шлак, керамзит и т.п. Выпуски арматуры утепляют на высоту не менее чем 0,5 м.
Принцип работы
Электрический способ прогрева бетонной смеси с помощью трансформатора прост в исполнении, но требует участия специалистов при его подготовке и проведении. Энергетик должен составить схему раскладки греющего кабеля, рассчитать необходимое количество материалов. Тщательное круглосуточное наблюдение ведется и во время прогрева, показания записываются в журнал.
Этапы заливки смеси и прогрева бетона с помощью трансформатора:
- Установка опалубки и устройство усиливающего каркаса из арматурной стали.
- Раскладка внутри опалубки на арматурном каркасе стального провода ПНСВ. Наиболее популярный вариант – провод сечением 1,2 мм. План раскладки составляется таким образом, чтобы весь железобетонный элемент прогревался равномерно.
- Заливка и вибрирование бетонной смеси.
- Подключение кабеля к трансформатору.
- Прогрев смеси в соответствии с установленным температурным режимом.
Величина тока на стороне низкого напряжения обычно не превышает 14-16 А. Одна понижающая трансформаторная станция, в зависимости от мощности, способна прогреть объем бетонного монолита от 10 до 100 м3.
Таблица 2
| Температура наружного воздуха, °С | Расстояние между электродами, см | Напряжение | питания, В | Удельная мощность, кВт/м3 | |
| в период разогрева | в период изотермического прогрева | в период разогрева | в период изотермического прогрева | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| -5 | 10 20 | 55 65 | 55*) 55*) | 3,0 | 1,5 |
| 40 | 75 | 55 | |||
| 50 | 85 | 65 | |||
| -10 | 10 30 | 65 75 | 55*) 55*) | 4,0 | 2,0 |
| 40 | 85 | 55 | |||
| 50 | 95 | 65 | |||
| -15 | 10 | 75 | 55*) | 5,0 | 2,5 |
| 20 | 85 | 55 | |||
| 30 | 95 | 65 | |||
| -20 | 10 | 85 | 55 | 6,0 | 3,0 |
| 20 | 95 | 65 |
Таблица 3
| Температура наружного воздуха | Удельная мощность индуктора Вт/см2 | Напряжение питания, В | Количество витков индуктора, шт. | Сила тока, А | Сечение кабеля индуктора, мм2 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| -5 | 0,06 | 55 | 65 | 120 | 25 |
| 65 | 77 | 102 | 25 | ||
| 75 | 89 | 88 | 16 | ||
| 85 | 101 | 78 | 16 | ||
| 95 | 113 | 70 | 10 | ||
| -10 | 0,07 | 55 | 61 | 138 | 35 |
| 65 | 72 | 117 | 25 | ||
| 75 | 83 | 101 | 25 | ||
| 85 | 94 | 89 | 16 | ||
| 95 | 105 | 80 | 16 | ||
| -15 | 0,08 | 55 | 58 | 155 | 35 |
| 65 | 68 | 132 | 35 | ||
| 75 | 78 | 115 | 25 | ||
| 85 | 89 | 101 | 25 | ||
| 95 | 99 | 91 | 16 |
2.2Рекомендуемый схематический чертеж раскладки нагревательных проводов приведен на рисунке 3.
Подготовительные работы
Провод ПНСВ разрезается на отрезки (греющие петли)17-18 м. Полученные отрезки равномерно подвязываются к арматурному каркасу под заливку бетонной конструкции. При этом следят, чтобы петли располагались выше середины заливаемой плиты, если заливается колонна – слой бетона над греющими петлями должен быть не менее 4 см.
Подвязку ведут изолированным алюминиевым проводом. Идеальный вариант если петли будут располагаться «змееобразно». Расстояния между петлями принимается в зависимости от температуры воздуха – от 10 до 40 см. Здесь действует правило – «чем ниже температура, тем меньше расстояние».
Количество греющих петель зависит от мощности конкретного сварочного аппарата. Так как одна петля потребляет 17-25А, в нашем случае (мощность 250 А) можно использовать не более 7-8 греющих петель длиной 17-18 м.
Петли уложены и подвязаны. Теперь на них необходимо нарастить алюминиевые провода, которые будут подключаться к сварочному аппарату. Длина алюминиевого провода определяется месторасположением сварочного аппарата, но не более 8 метров.
Скрутки греющей петли и наращиваемого провода изолирую ХБ изолентой, и располагаем ее таким образом, чтобы она осталась в толще заливаемой конструкции. В противном случае, скрутка будет перегреваться и сгорит. Маркировку изолентой переносят на концы алюминиевых проводов.
Обзор популярных трансформаторов
При выборе электроустановки необходимо учитывать их:
- Конструктивные особенности.
- Мощность и количество ступеней напряжения.
- Каким образом происходит остывание обмотки. Есть модели с сухой изоляцией, в которых охлаждение происходит естественным путем (благодаря прямому теплообмену с воздухом), а также существуют масляные трансформаторы, которые охлаждают обмотку за счет минеральных масел. Кроме этого сегодня появились агрегаты с принудительной системой охлаждения.
Рассмотрим список моделей, максимально отвечающих этим требованиям.
https://youtube.com/watch?v=AXgOIRKILlc
КТПТО 80-86
Станция прогрева бетона КТПТО представляет собой трехфазный трансформатор для мерзлой почвы и бетонного раствора, мощностью 80 кВт и напряжением питания 380 В. В агрегате установлена масляная система охлаждения. Работает трансформатор КТПТО в автоматическом режиме, благодаря чему оператору не нужно постоянно сравнивать показания температуры воздуха и мощности подогрева. Станция работает при температурном диапазоне от -40 до + 10 градусов. Площадь, которую способен прогреть трансформатор составляет до 40 м3.
Если говорить о преимуществах трансформатора прогрева бетона КТПТО 80, то агрегат выгодно выделяется:
- довольно простым устройством;
- возможностью подключения стороннего оборудования.
Из недостатков агрегата:
- слишком большие габариты станции;
- большой вес (из-за этого перемещать трансформатор можно только на салазках).
- оборудование требует технического обслуживания раз в 3 месяца.
Но, сегодня в продаже появились более современные станции, отличающиеся компактностью и меньшей массой. При этом в модифицированных моделях можно регулировать температуру как в ручном, так и в автоматическом режиме.
Стоимость трансформатора составляет от 125 000 до 180 000 рублей.
СПБ-20
Эта трехфазная станция прогрева бетона с системой охлаждения сухого типа и номинальной мощностью, которая составляет 20 кВт. Диапазон температур, при которых агрегат выполняет свои функции, от -40 до +5 градусов.
Станция прогрева бетона СПБ-20 больше подходит для небольших строительных объектов, площадью до 20 м3, поэтому ее рекомендуется использовать для самостоятельного возведения построек.
Из преимуществ оборудования можно выделить следующие:
- облегченную колесную транспортировку;
- повышенную надежность и защиту от скачков напряжения.
Среди недостатков:
в процессе регулировки при нагрузке сети, иногда происходят поломки переключателей.
Стоимость станции составляет от 49 000 до 61 000 рублей. Также в продаже можно найти модель меньшей мощности – СПБ-10, которая обойдется от 20 000 до 25 000 рублей. Есть и более мощные агрегаты, например, СПБ-35 – СПБ-100, однако их использование рационально, только если речь идет о больших площадях. К тому же их стоимость составит от 60 000 до 160 000 рублей.
ТСДЗ-63/0,38
Очередной трехфазный силовой агрегат, обеспечивающий мощность 63 кВт, оснащен принудительной системой вентиляции (встроенный вентилятор). Трансформатор способен работать в более широком температурном диапазоне от -45 до +20 градусов. При этом агрегат функционирует в бесперебойном режиме.
Из преимуществ:
- маленький вес, компактность;
- оснащен автоматическим выключателем.
Среди минусов пользователи выделяют:
частые поломки системы охлаждения, из-за чего перестает функционировать вся установка.
Стоит ТСДЗ-63/0.38 от 61 000 до 79 000 рублей.
ТСДЗ-80/0,38 УЗ
Данная передвижная станция также осуществляет подогрев бетонного раствора и промерзшей почвы. В агрегате тоже установлена принудительная охладительная система, которая функционирует благодаря двум вентиляторам, установленным на задней части агрегата.
Положительные стороны:
- компактность;
- малый вес;
- возможность автоматизированной работы;
- высокий уровень защиты, благодаря которому невозможно регулировать напряжение в процессе работы оборудования.
Однако, есть у этого трансформатор и один весомый недостаток – если станция сломается, то отремонтировать ее будет невозможно.
Стоимость силового трансформатора составляет от 70 000 до 100 000 рублей.
ТСЗП-80/0,38
Этот передвижной агрегат оснащен естественной системой охлаждения. Его отличительной чертой является то, что прогрев бетона трансформатором осуществляется в 6 режимах от 45 до 100 В.
Главные плюсы станции:
- удобная транспортировка;
- компактные размеры и небольшая масса;
- возможность самостоятельного ремонта.
Недостаток только один – автоматика не всегда работает стабильно.
Стоит такой силовой агрегат от 58 000 рублей.
Преимущества использования станций для прогрева бетона
Использование этого оборудования повышает расход электроэнергии при осуществлении строительных мероприятий, но он окупается комплексом преимуществ, среди которых:
- Возможность сократить сроки строительства, благодаря независимости от погодных условий.
- Повышение производительности строительных бригад.
- Рациональная эксплуатация строительного оборудования и транспорта. Особенно это принципиально, если техника берется в аренду.
- Обеспечение качественных показателей бетона, полностью соответствующих нормативной документации.
- Экономия за счет отсутствия дорогостоящих присадок.
Основные причины
Перегрев оценивается с точки зрения вероятности, частоты и сложности места обнаружения. Рассмотрим ситуации, которые встречаются чаще.
Короткозамкнутый виток
Механическая неисправность, проявляющаяся в следующих случаях:
- Ошибка в обмотке. В распределительных трансформаторах присутствуют две обмотки – первичная и вторичная. Высокое напряжение (и соответственно малый ток) находится на первичной обмотке. Оттуда они путём электромагнитной индукции преобразуются в пониженное напряжение и повышенный ток во вторичной обмотке. В процессе такой трансформации обмотки неоднократно подвергаются диэлектрическим, термическим и механическим нагрузкам. В результате вероятно повреждение обмоток, которое заключается в нарушении целостности или даже в частичном выгорании;
- Нарушение изоляции. Чаще встречается в местах изгиба или поворота обмотки на следующий виток. Возникает тогда, когда фактические значения тока и напряжения превышают максимально допустимые значения (этот предел указывается предприятием-изготовителем в сопроводительной документации). В случае разрушения изоляции (например, при ударе молнии) наблюдается пробой обмотки и короткое замыкание. Несмотря на кратковременность такого процесса, перегрев значителен.
Недостаточная нагрузка
При недостаточной нагрузке во вторичной цепи входное напряжение не понижается. Из-за этого возможны диэлектрические утечки, приводящие к перегреву. Причина легко обнаруживается, поскольку недонагруженный трансформатор изменяет звуковой тон работы.
Перегрузка
Материал обмоток – медный провод, характеризующийся незначительными тепловыми потерями. Однако при нерегулярном техническом обслуживании отдельные части обмоток перегреваются. Если устройство периодически работает на повышенных значениях рабочих характеристик, то с течением времени наблюдается износ и ухудшение качества поверхностного слоя изоляции. Обмотки подвергаются тепловому деформированию, что вызывает ослабление или смещение обмоток. Трансформатор теряет в производительности, а температура на поверхности обмоток (при неудовлетворительном состоянии вентиляции) резко поднимается.
Причинами перегрузки могут быть также:
- Вибрации агрегата;
- Внезапный скачок напряжения;
- Постепенно накапливающиеся коррозионные процессы.
Сердечники
Выход из строя сердечников связан с некачественной сборкой, поэтому редко становится причиной отказа. Сердечники ламинируются, чтобы избежать появления вихревых токов, способствующих перегреву. Качество ламинирующего слоя резко ухудшается, если его не контролировать. Перегрев начинается на поверхности, распространяясь вглубь, пока не достигает обмоток. Далее происходит перегрев масла, которое испаряется, и повреждает остальные узлы агрегата.
Вероятна также и механическая поломка сердечника, проявляющаяся при попадании внутрь воды (которая впоследствии интенсивно испаряется) и из-за естественного старения материала детали. Опасность перегрева устраняется заменой трансформаторного масла.
Заземляющие втулки
Конструктивно представляют собой изолирующие устройства, которые предотвращают попадание высокого напряжения на проводник при переходе к заземляющему узлу. Внутри трансформатора используются бумажные изоляторы, которые окружены маслом, обеспечивающим дополнительную изоляцию. Пробой на гильзе втулки происходит со временем, и вызывает перегрев.
Регулирующая автоматика и система охлаждения
Основная часть такой системы – тепловое реле, при помощи которого изменяются уровень и диапазон напряжения. В этом случае включаются/выключаются отдельные части обмоток, и возможный перегрев предотвращается. Первым признаком неисправности теплового реле считается несвоевременность отработки команд на изменение численных значений характеристик вторичной цепи. Немедленной замене подлежит исполнительная пружина реле, материал которой от длительного использования утратил упругость. Поэтому не происходит включения подачи масляного охладительного потока.
Проверке подлежат охлаждающие вентиляторы, масляные насосы и теплообменники с водяным охлаждением.
Это интересно: Подключение духового шкафа и варочной панели к одной розетке: изучайте с нами
Низкочастотный трансформатор и бетон
Принцип работы
Для заливки монолитных конструкций при температуре ниже -4⁰C прибегают к разным методам обогрева бетонной массы, это и инфракрасные излучатели, и подогретый раствор, и тёплая опалубка, и анодные обогреватели. Но наиболее эффективным и экономным можно назвать прогрев бетона с помощью низкочастотного трансформатора и провода ПНСВ (Провод Нагревательный Стальной Виниловая изоляция).
Перед тем, как осуществить подключение трансформатора для прогрева бетона, на арматурный каркас укладываются петли из провода ПНСВ сечением от 1,2 мм 2 до 3 мм 2 . Этот кабель способен прогреваться до температуры 80⁰C, таким образом, нагревая раствор до 40⁰C-50⁰C, и всё это происходит при температуре воздуха от -4⁰C и ниже. Чтобы добиться наиболее оптимального прогрева бетона в морозных условиях, на один кубометр раствора понадобится порядка 60м ПНСВ-1,2.
При укладке петель следует соблюдать осторожность, чтобы не замкнуть цепь, то есть, когда вы подвязываете провод к арматурному каркасу, его изоляция (ПНСВ) попросту может перетереться о металл и петля перегорит. В таком случае определённый участок заливки останется без обогрева, что может привести к деструкции общей массы и, как следствие, железобетон окажется некачественным (). Для прогрева инструкция позволяет использовать такие трансформаторы, как КТП-06-20, КТПТО-80, КТП-ОБ-160, ТСДЗ-63 и так далее
Для прогрева инструкция позволяет использовать такие трансформаторы, как КТП-06-20, КТПТО-80, КТП-ОБ-160, ТСДЗ-63 и так далее.
Трансформатор масляный. Технические характеристики
Трансформатор сухой. Технические характеристики
Подготовка к работе и запуск
Чтобы яснее представлять себе цикл подключения и рабочий запуск, ниже будет приведена инструкция трансформатора для прогрева бетона КТПТО-80 ().
Все работы по прогреву заливного бетона следует выполнять с соблюдением СНиП 111-4-80/гл.11 и ГОСТ 12.1.013-7, где регламентируется порядок выполнения работ и электробезопасность.
В первую очередь КТПТО необходимо занулить, а сделать это можно путём подключения кабеля питания (его четвёртой жилы) на зажим N блока ХТ6, таким образом, соединив всё это с металлическим шкафом управления
Заземление трансформатора производится от салазок — там есть специальный болт для подключения контура, а для соединения используется стальной провод не менее 4 мм
Прежде чем подключить понижающий трансформатор к сети, вам необходимо своими руками проверить сопротивление изоляции, которое не должно быть менее 0,5МОм, а также обратить внимание на плотность контактных соединений. Путевые выключатели SQ1 и SQ2 необходимо установить так, чтобы при открывании крышки трансформаторного кожуха и ПУ была возможность надёжного замыкания контактов SQ1 и SQ2
Кроме того, в обязательном порядке нужно проверить предохранители на случай короткого замыкания. Переключатель силового трансформатора выставляем на 55В, что будет соответствовать положению 1, а автоматический выключатель вместе с переключателем SA3 устанавливаем в положение «ВЫКЛ». После этого цепь подогрева, установленную в опалубке, можно подключить к питающему кабелю, который, в свою очередь, подсоединяется к блоку зажимов ХТБ .
- На ввод КТПТО подаём питание 380В и включаем QF1 после проверки напряжения поHL1 и HL3 и после этого, используя кнопку экстренного отключения SB1, делаем контрольное отключение, после чего QF1 запускаем повторно . На KL1 подаём питание кнопкой SB3, после чего должен сработать магнитный пускатель KM1.
- Для переключения режимов работы нужно поднять крышку у трансформаторного кожуха и тогда через путевой выключатель SQ1 автоматически отключится QF1 . После чего переключаете ступени напряжения и включаете QF1 и KM1.
Способы прогрева конструкций из бетона
Обогревают бетон при работе на холоде различными методами. Строители часто применяют следующие технологии.
Трансформатором
Для прогрева бетона зимой многие строители применяют трансформатор. Тепло при использовании этой технологии вырабатывает электрический ток. С трансформатором применяют электроды либо провода. Первые вставляют в предварительно замоноличенную конструкцию или размещают на ее поверхности, а вторые крепят к арматуре либо погружают в опалубку, затем заливают раствор. Электроды и кабели подключают к электрической сети с напряжением 220 В или 380 В через трансформатор понижающего типа. Обычно используют трехфазное оборудование. Все фазы нагружать нужно одновременно.
Напрямую подключать греющие элементы к сети нельзя. Это приведет к локальному перегреву и может быть опасно для жизни.
Электропрогрев бетона проводом – универсальный способ. Он может применяться для стен, фундамента, колонн или перекрытий. Использовать для электропрогрева бетона по этой технологии допускается следующие типы кабелей:
- ПНСВ (нагревательный с жилой из стали и виниловой изоляцией);
- ВЕТ (предназначенный для работы напрямую от электрической сети);
- ПТПЖ (токопроводящий с параллельными оцинкованными жилами).
Жилы проводов могут быть диаметром 1,2-3 мм.
Если обогрев бетона трансформатором производят при помощи электродов, подойдут следующие их типы:
- полосовые;
- струнные;
- стержневые;
- пластинчатые.
Инфракрасным излучением
Еще один эффективный метод прогрева бетона в зимнее время предполагает применение инфракрасного излучения, преобразующегося в тепловую энергию.
Рядом с залитой цементным раствором опалубкой ставят промышленные инфракрасные обогреватели и направляют их в сторону опалубки. Функцию источника излучения выполняют ТЭНы мощностью до нескольких сотен киловатт.
Инфракрасный аппарат имеет следующие компоненты:
- излучатель;
- отражатель;
- подвес либо держатель.
Необходимый показатель мощности оборудования необходимо подбирать таким образом, что температура на поверхности была не выше 93 °C. Методика не подходит, если толщина бетона составляет более 70 см.
Электрический инфракрасный способ нагрева строительной смеси имеет высокий КПД и небольшие энергетические затраты.
Прогрев бетона своими силами
Некоторые несложные методики могут применяться в частном строительстве, а оборудование для прогрева легко изготовить своими руками.
Методом магнитной индукции
Греть способом магнитной индукции можно только армированные конструкции. Металлические элементы в этом случае оказываются незаменимыми, поскольку выполняют функцию сердечника. Вокруг залитой бетоном конструкции петлями помещают кабель в изоляции. Он будет играть функцию индуктора. Какой провод использовать, и сколько его потребуется, определяют посредством расчетов. Затем по кабелю пускают переменный ток. Образующееся в результате описанных манипуляций магнитное поле нагревает арматуру железобетонной конструкции, от которой тепло расходится по всему бетонному составу. И зима больше не является препятствием для продолжения строительных работ.
Нагревание производится снаружи. Преимущества индукционного нагрева методом индукции заключаются в низкой цене и равномерности прогрева. Недостаток состоит в том, что применять его можно только на небольшом перечне конструкций – на балках, колоннах, и пр.
Греющей опалубкой
В ряде случаев для бетонирования в холодное время применяют греющую опалубку. Ее можно использовать и летом для сокращения скорости застывания раствора. Стандартные составляющие такой опалубки дополняют нагревательными элементами. Схема подобной модификации достаточно проста. Сделать греющей можно как деревянную, так и металлическую опалубку.
В качестве нагревательных элементов допускается применять не только провода и кабели, но и трубчатые, ленточные электронагреватели, токопроводящие пленки. Метраж нагревательных элементов рассчитывается индивидуально. Использование греющей опалубки обеспечивает равномерный прогрев, а монтаж конструкции занимает минимум времени.
Тепляком
Один из наиболее старых проверенных методов обогрева бетонного раствора предполагает использование тепляков (либо шатров). Технология заключается в создании вокруг заливаемой составом конструкции теплоизолированного пространства. Последнее затем прогревается до необходимой температуры при помощи тепловых пушек либо обогревателей. Тепляк допускается изготавливать из брезента, древесины или полимерных материалов с подходящими характеристиками. Укрыву подлежит только отдельная часть всей конструкции – которая заливается. Затем шатер перемещают.
Применение трансформаторов
Методика обогрева бетона с применением трансформаторных станций предусматривает такие действия:
Закладка проводников в опалубку
- В опалубку перед заливкой бетонной смеси закладываются специальные нагревательные провода. Наилучший результат демонстрирует применение стальных проводников с жилой диаметром 3 мм.
- Также для предотвращения промерзания могут использоваться специальные греющие провода в поливинилхлоридной изоляции (ПНСВ с жилой 1,2 мм) или двойные проводники (ПНСЖ 2х1,2 мм).
- Провода прокладываются таким образом, чтобы они не контактировали с опалубкой или металлической арматурой. Также нужно следить, чтобы нагревательный элемент по всей длине был покрыт раствором, иначе проводник перегорит ввиду недостаточного теплоотведения.
Схема разводки проводов в фундаменте
Для более качественного контроля прогрева бетона при подключенном трансформаторе в фундаменте обычно предусматриваются скважины для снятия температурных показателей. Алмазное бурение отверстий в бетоне при этом не требуется, поскольку закладные в виде тонких трубок устанавливаются еще на этапе заливки.
После заливки раствора к греющим элементам подключается понижающая трансформаторная станция постоянного тока:
Для подогрева бетона трансформатором используются устройства типа КТП, ТМОБ, КТПТО и их аналоги. Они эффективно преобразуют переменный ток в постоянный высокой силы, который активно отдает энергию теплонесущим проводам.
Прогревающее устройство КТПТО на 80 кВА
- Данные устройства позволяют регулировать тепловую мощность всей системы путем повышения или понижения напряжения, подаваемого на проводники. При этом работа системы регулируется в зависимости от наружной температуры.
- Управлять трансформатором можно только при наличии соответствующего допуска (квалификационная группа не ниже третьей). При этом должна строго соблюдаться инструкция по технике электробезопасности.
Шкаф управления работой трансформатора
В результате работы системы в первые сутки после заливки материал успевает набрать более 50% нормативной прочности, что положительно сказывается на его эксплуатационных качествах в дальнейшем.
Особенности
Бетон должен застывать при температуре от +10 °С. При несоблюдении технологии он теряет прочность и приходит в негодность. Создать нормальные условия для затвердевания можно, используя специальные трансформаторы для прогрева. Они позволяют включить цементный раствор в электрическую цепь и использовать его в качестве проводника. При подаче напряжения ток проходит через смесь с большим сопротивлением, и электрическая энергия быстро преобразуется в тепловую. В результате бетон нагревается за считанные минуты. При необходимости можно настроить трансформатор на медленный прогрев.
Нагревательная станция представляет собой установку в металлическом корпусе, оснащенную вентиляционной системой. Активная часть состоит из следующих элементов:
- обмотки высшего и низшего напряжения (ВН и НН);
- ярмовые балки;
- отводы низкого напряжения;
- устройство для автоматического выключения;
- пульт управления.
Некоторые модели трансформаторов для прогрева бетона дополнительно оснащаются розеткой. Ее можно использовать для подключения различного инструмента, питающегося от электросети с трехфазным током.
Важная часть оборудования — это автоматический выключатель. Он предотвращает поломки оборудования при перегреве.
Способы прогрева
Для нагрева бетонной конструкции используются 2 методики:
- при помощи провода марки ПНСВ, заложенного в теле бетонной конструкции;
- при помощи электродов, одновременно являющихся арматурой.
Нагревательный провод ПНСВ
Применяемый для нагрева силовой кабель ПНСВ имеет сечение не менее 1,2 мм². Шнур укладывается вокруг армирующего каркаса в процессе установки опалубки. Затем производится заливка и уплотнение бетонного раствора, концы провода выводятся из материала. Затем устанавливаются специальные утеплительные чехлы, а кабель подключается к силовому трансформатору.
По мере застывания материала происходит повышение сопротивления, приводящее к падению силы тока и снижению интенсивности нагрева.
Электроды
Электроды представляют собой элементы армирующего каркаса, которые размещаются внутри будущей конструкции. Вертикальные и горизонтальные детали соединяются контактной сваркой, предусматриваются элементы для подключения внешнего источника питания. Затем устанавливается опалубка и производится заполнение объема бетоном.
После проведения дополнительных работ (уплотнение смеси и защита конструкции теплоизолирующим материалом) производится подключение трансформатора, обеспечивающего прогрев конструкции.
На какие параметры обращают внимание при покупке трансформатора для прогрева бетона
Если есть необходимость купить станцию для прогрева бетона, рекомендуется обратить внимание на ассортимент устройств контроля и защиты. В современных моделях предусмотрены:
- автоматический выключатель, отключающий трансформатор при коротком замыкании, сильных колебаниях или избыточном значении входного напряжения и других нештатных ситуациях;
- системы контроля над всеми основными параметрами, среди которых – наличие и характеристики силовой сети электропитания, свойства выходного тока на стороне низкого напряжения.
Цены на станции прогрева бетона зависят от их характеристик, среди которых:
- мощность;
- количество ступеней напряжения;
- вид охлаждения;
- металл, из которого изготовлены обмотки;
- степень автоматизации управления трансформаторной станцией.
В сухозаряженных трансформаторах охлаждение осуществляется естественным способом. Маслонаполненные трансформаторные станции охлаждаются с помощью минерального масла.
Критерии выбора
При выборе трансформатора для прогрева бетона необходимо принять во внимание размер возводимой конструкции. Кроме того, немалое значение имеет степень утепления и температура окружающего воздуха
Скажем, если строительные работы планируется проводить во время не очень большого мороза, то можно воспользоваться менее мощным, и, следовательно, более дешевым устройством.
Выбирая трансформатор, в первую очередь следует обратить внимание на его мощность. Ведь от этой характеристики зависит время, которое понадобится на выполнение определенного объема работы
В том случае, если необходимость прогревать бетон возникает достаточно редко (например, не чаще одного раза в год), выгоднее не покупать трансформаторную станцию, а брать ее в аренду. В этом случае можно не только хорошо сэкономить, но и подобрать нужную мощность, а также определиться с другими техническими параметрами устройства для реализации конкретного строительного проекта. Аппаратуру можно взять на сутки, заплатив за это определенную сумму (обычно около 15 долларов). Разумеется, можно арендовать устройство и на большее количество времени, но тогда суммарная стоимость будет увеличиваться.
Трансформатор ТСДЗ-63
У этого устройства имеется 3 различных значения низкого напряжения. Подключаться оно должно в сеть напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Работать без перерыва оно может достаточно долго как при 45-градусном морозе, так и при температуре в плюс 20 градусов.
К преимуществам этой трансформаторной станции относятся также ее небольшой вес и малые размеры. Автомат предотвращает выход из строя из-за резких скачков напряжения и из-за коротких замыканий в сети. Прежде чем подключать установку в сеть, необходимо выполнить заземление.
Модель КТПТО-80
Эта конструкция представляет собой масляный 3-фазный трансформатор. У нее есть 5 ступеней переключения напряжения (минимальное — 55 В, а максимальное — 95 В). Подключать оборудование можно в сеть с напряжением в 380 В и в 42 В.
Станция КТПТО-80 широко используется строительными организациями. К ее основным преимуществам относятся надежность, низка цена и высокое качество работы.
Трансформаторы для нагрева бетона многим людям помогли возвести прочные и долговечные бетонные конструкции во время суровой зимы. Ведь если при небольшом морозе всего в минус 5 или в минус 10 градусов выручить еще могут специальные компоненты, добавленные в смесь, то когда столбики термометров упадут ниже отметки в 25 градусов, единственное, на что можно будет положиться — это трансформаторная станция.
