Электрообогрев бетона проводом ПНСВ

Способ прогрева бетона проводом ПНСВ.

Провод нагревательный ПНСВ.

Провода предназначены для обогрева при фиксированном монтаже объектов нефтяной и газовой промышленности, монолитного бетона и железобетона, а также для напольных нагревателей при напряжении до 380 В переменного тока номинальной частотой 50 Гц или постоянного тока до 1000 В. Провод ПНСВ используется для ускорения прогрева бетона монолитных конструкций и железобетона, а также для напольных нагревателей в зимнее время года.

1. Жила — стальная, однопроволочная, круглой формы.

2. Изоляция — ПВХ пластикат или полиэтилен.

Провод ПНСВ для прогрева бетона применяется при затвердевании бетона, происходящее при низких температурах. При температуре ниже 5°С (бетон) возникает необходимость прогревать бетон. В данный момент, когда приобретение надежных и недорогих химических добавок (ускорителей) затруднено, технология зимнего бетонирования основывается на использовании технологий прогрева бетона и его следующего выдерживания до достижения критической и распалубочной прочности по соответствующим нормам.

Такая процедура является, по сути, ресурсосберегающей, так как посредством дополнительных энергозатрат, существуют возможности для сокращения времени строительства; эффективного применения ресурсов труда и оборудования. Помимо этого можно вообще исключить такое явление, как замерзание бетона в раннем возрасте и есть возможность гарантировать высокое качество, требуемое для возведения конструкции.

Прогрев бетона осуществляется специализированным греющим проводом, который укладывается в саму конструкцию ещё до начала её бетонирования.

Температурный режим эксплуатации провода ПНСВ должен соблюдаться (от -60°С до +50°С), при этом t прокладки и монтажа должна составлять от -25°С до +50°С. Максимально допустимая температура использования +80°С.

Номинальное значение электрического сопротивления токопроводящих жил провода ПНСВ постоянному току, (на 1м длины) и t 20ºС (справочное):

Диаметр жилы [мм]

Электросопротивление изоляции провода, (на 1 000 м длины), измеренное при температуре 20ºС — не менее 1 МОм.

Провод ПНСВ и необходимые характеристики для эксплуатации:

Диаметр жилы [мм]

Наружный диаметр провода, [мм]

Способ прогрева бетона проводом ПНСВ.

Контактный способ электрообогрева бетона с помощью греющего провода ПНСВ имеет в основе передачу тепла составу от поверхности греющих проводов, которые закладываются в бетон, они нагреваются током до t +80ºС. Тепло распространяется, т.к. теплопроводность бетона находится на высоком уровне.

Наибольшая эффективность достигается тогда, когда применяются провода ПНСВ с жилой из стали 1,2-3,0 мм. Такие провода позволяют увеличить прогонную нагрузку на 1м от 80 до + 160 Вт, показатели зависят от электрического сопротивления и диаметра самой жилы греющего провода.

Такой способ даёт возможности для обогревания бетона до уровня требуемой прочности. Греющие провода ПНСВ обязательно должны быть размещены в теле бетона, иначе они сгорят! Посредством применения расчетов определяется потребность в электрической энергии в зависимости от таких особенностей, как тип конструкций, определенный показателями Мп (это показатель, характеризующий отношение S охлаждения к V бетона).

Обогрев бетона необходимо производить при невысоком напряжении и высокой силе тока в нагревающих элементах. Для проведения данной процедуры рекомендуется применять специальные подстанции: КТПТО-80 или ТМОБ-63.

Установочная мощность зависит от напряжения. В зависимости от суточных объемов укладки бетона, которые планируются заранее и требуемой для прогрева мощности, важно установить число требуемых подстанций. На каждой захватке требуется осуществить создание поста для обогрева бетона.

Длина и показатели греющих элементов зависят от диаметра стальной жилы и электрического сопротивления провода ПНСВ в ОМ, силы тока (в амперах) при включении в подстанциях нижнего напряжения (49 В или 55 В). Число элементов, которые требуется заложить в конструкцию, определяется объемом бетона и необходимой для этого электрической мощности.

Для каждой конструкции необходимо создавать технологическую карту.

Продолжительность прогрева с помощью провода ПНСВ и выдерживание бетона с учетом времени, за которое он остывает, определяется в результате замеров его температуры и силы тока в греющих элементах, которые постоянно проводятся и заносятся в журнал производства бетонных работ и твердения бетона. Для эффективного проведения работ необходимыми являются лабораторные наблюдения, проводимые регулярно!

Готовые греющие элементы монтируют уже после этапа укладки арматуры, деталей закладных и завершения электросварки стальной арматуры. Греющие элементы провода ПНСВ навиваются без натяжения на каркасы из арматуры или прокладывают между этими каркасами по мере их размещения, а если арматура в конструкции не используется, следует использовать инвентарные шаблоны. Нагревательные элементы при этом не должны соприкасаться с опалубкой и выступать из бетона.

Опасно их соприкосновение и с деревянными деталями. Выводы нагревательных элементов из бетона увеличиваются в сечении провода в 2-3 раза с помощью кусков изолированных в месте подсоединения к пластмассовой трубке проводов из алюминия! Подключение выводов производить следует только после проверки их специальным оборудованием: мегомметром. Необходимо загрузку фаз распределить равномерно с низкой стороны подстанции.

Электрообогрев можно начинать только после полного завершения всех подготовительных работ и выполнения всех без исключения указаний техники безопасности! Во всех конструкциях необходимо соорудить скважины для измерения температур!

С помощью токоизмерительных клещей следует измерить пусковую силу тока в нагревательных элементах. Если показания превышают номинально допустимые, необходимо снизить напряжение сети. Измерение t и силы тока производить через каждый час в первые 3 часа работы и 1 раз в смену после 3-х часов. Все показания следует заносить в журнал бетонных работ.

Если есть возможность, конструкции следует укрепить. Длительность обогрева обеспечивает набор прочности бетона не менее 50% от марки бетона, который был уложен. Определяется это испытанием контрольных образцов или с помощью других методов.

Указания по технике безопасности при обогреве бетона проводом ПНСВ.

Электрообогрев бетона с помощью провода ПНСВ следует проводить, соблюдая требования техники безопасности, касающиеся бетонных и ж/бетонных работ, а также электробезопасности.
Слежение за исполнение всех требований безопасности и электробезопасности, приказом назначается на ИТР, именующего квалификационную группу по электробезопасности не ниже 4.
Установку электрооборудования и электросетей, слежение за работой и включение элементов выполняют электромонтеры, с квалификационной группой не ниже 3.
Рабочие остальных специальностей, проводящие смену на посту электрообогрева и вблизи него, должны получить инструкции относительно безопасности. В период обогрева проводом ПНСВ посторонние лица на объекте не допускаются!
Пост электрообогрева ограждается в соответствии с государственным стандартом 23407-78, кроме того, он должен быть оборудован световой сигнализацией и знаками безопасности, должно быть обеспечено и хорошее освещение! Сеть электрообогрева должна отключатся при перегорании ламп сигнальных.
Греющие элементы провода ПНСВ включаются при отключенной сети.
Температура бетона и сила тока измеряется персоналом, имеющий квалификационную группу не ниже 2.

Сведения о методе прогрева бетона греющим проводом.

«Представленная информация не может служить руководящим документом или предлагаемым составителем Паспорта руководством по практическому применению метода. Не располагая утвержденными в законном порядке нормативными материалами, составитель считает необходимым изложить полученные из Интернета отдельные сведения и рекомендации, относящиеся к этому методу прогрева бетона. В Интернете имеются адреса организаций, которые предоставляют консультации в конкретном случае применения метода.»

В подлежащей заливке бетоном конструкции располагают и закрепляют набор стальных изолированных проводов одинаковой длины. Провода делят на три равные группы, провода каждой группы соединяют между собой параллельно. Полученные три набора проводов соединяют концами в три узла и подключают к трем выходным зажимам станции. В электротехнике такое соединение называют «треугольником». Каждый провод треугольника, называемый «нитка», находится под линейным напряжением станции.
При соединении нагрузки «звездой» в конструкции устанавливают набор « троек » — трех отрезков провода равной длины, соединенных предварительно одним концом в узел. Свободные концы всех «троек » соединяют в три узла и подключают к выходным зажимам станции.
Каждый провод любой «тройки» находится под фазным напряжением станции, которое меньше линейного в 1,73 раза.
Для электропрогрева бетона используют провод со стальной жилой в изоляционной оболочке марки ПНСВ. Наиболее часто применяют провод Ø 1,2 мм , иногда провод Ø 1,4 мм и более.

Приведенные ниже рекомендации даны для провода ПНСВ Ø 1,2 мм.
Рабочий ток для погруженного в бетон провода такого диаметра составляет приблизительно 15А; вне бетона, на воздухе, такое значение тока недопустимо велико. Поэтому выводы от «ниток» и «троек» оснащают проводами большего сечения, т. н. «холодными концами».
Обычно «холодные концы» выполняют проводом АПВ-4, их длина составляет 0,5. 1,0 метр. Соединение нагревающих проводов с «холодными концами» и между собой (общая точка «тройки») производят скруткой, провода под скрутку зачищают на 80. 100 мм. Скрутку изолируют х/б лентой, более стойкой, чем полимерная.
Для изготовления «ниток» провод нарезают кусками длиной по 28 метров и свивают в спираль Ø 30. 40 мм. Намотку провода ПНСВ в спирали производят до оснащения его « холодными концами» на специальном станке, в качестве привода может быть использована электродрель. Нагревательные спирали удобны при хранении и монтаже.
Для изготовления «троек» провод нарезают кусками по 17 метров, свивают, зачищают один конец трех спиралей, скручивают и изолируют скрутку.
Сопротивление одной «нитки» при комнатной температуре приблизительно 4 Ом, сопротивление отрезка «тройки» в 1,73 раза меньше.
Расчетное количество «ниток» и «троек» для станций мощностью 100 кВт и 80 кВт приведено в таблице:

Читать еще:  Как постелить линолеум на бетонный пол

51 (3 группы по 17 шт.)

63 (3 группы по 21 шт.)

Спирали нагревающих проводов крепятся одним концом и растягиваются равномерно вдоль арматуры. Длина растянутой « нитки» составляет от 8 до 25 метров, «тройки» — от 5 до 15 метров. Провода не должны накладываться друг на друга и сближаться менее чем на 100 мм.
Тепловыделение одного погонного метра провода приблизительно 35Вт.
Для прогрева 1 м3 бетона в зимнее время требуется мощность 1,5. 2,5 кВт, цикл термосного выдерживания конструкции от 2 до 3 суток.

Потребность в электроэнергии для обогрева определяется расчетами в зависимости от вида конструкций, которые характеризуются величиной, равной отношению площади охлаждния к объему бетона. Как правило, на нее влияют температура окружающей среды, степень защиты конструкций от охлаждения, скорость разогрева бетона в течение одного часа.

При расчетах необходимо учитывать следующие показатели:

• 1 квт/час выделяет 860 ккал тепла;

• удельная теплоемкость бетона 620 ккал/м3хСº, что при этом температура 1 м3 тяжелого бетона поднимается на 1°С;

• при твердении 1 м3 бетона выделяет в среднем 500 ккал/час.

Прогрев бетона в зимнее время: методы

Строительство бетонных монолитов при минусовых температурах осложняется неравномерным застыванием смеси. Вода быстро превращается в лед, процесс гидратации останавливается, в результате прочность готовой постройки нарушается. Прогрев бетона помогает избежать этих проблем.

Добиться необходимой температуры бетонной смеси можно пятью способами:

  1. электродным;
  2. проводом ПНСВ;
  3. электропрогревом опалубки;
  4. индукционным обогревом;
  5. инфракрасным теплом.

Рассказываем, в каких случаях используется каждый из них.

Электродный прогрев

Принцип действия основывается на способности бетонного раствора проводить ток. Электроды располагают внутри и на поверхности смеси. После подключения к трансформатору образуется электрическое поле и происходит нагрев. Добиться оптимальной температуры можно изменением выходных параметров трансформатора.

  • Простота монтажа и высокий КПД;
  • Позволяет прогреть конструкцию любой толщины и формы.

  • требует проведения расчетов и долгой подготовки;
  • высокие энергозатраты (не менее 1000 кВт на 3–5 м3 смеси).

    Что нужно знать об электродном прогреве

    1. По мере схватывания бетона, его электрическое сопротивление меняется нелинейно. Чтобы избежать потери тепла и влаги, после завершения установки электродов необходимо укрыть поверхность утеплителем. Им может стать фанера с прокладкой из пенопласта, шлаковата, картон, опилки, доски и т. д. Осуществлять работы без утепляющего материала нельзя.

    2. Прогрев с помощью сварочных аппаратов не рекомендуется по ряду причин:

    • при вживлении электродов в бетон ток проходит непосредственно через раствор – отсюда вытекает опасность поражения людей и животных;
    • допустимое напряжение – 36 В, в противном случае опасность удара током становится критичной;
    • сварочный трансформатор не предназначен для таких нагрузок и быстрее изнашивается.

    3. Постоянный ток при прогреве бетона электродами использовать недопустимо: он способствует электролизу. Вода разлагается и не кристаллизируется. Застывание смеси становится невозможным.

    4. Подходят электроды четырёх видов:

    5. Трансформатор для прогрева бетона в зимнее время должен отличаться высокой мощностью, иметь защищенный корпус, быть удобным для транспортировки и выдерживать длительную работу при минусовых температурах.


    Отправить заявку

    Прогрев бетона проводом ПНСВ

    Один из самых эффективных и безопасных способов. При прохождении тока через провод ПНСВ выделяется тепло, нагревая смесь. Расход – в среднем 60 м на 1 м3 бетона. Этот провод часто используется как напольный обогреватель в частном секторе.

  • несложно предсказать «поведение» и отрегулировать температуру, бетон нагревается постепенно, набор прочности происходит плавно;
  • существенно ускоряет процесс застывания;
  • подходит для повторного использования;
  • устойчив к возгоранию за счёт покрытия изоляцией;
  • отличается прочностью и не перегибается;
  • эффективен при экстремальных температурах;
  • устойчив к воздействию кислотной и щелочной среды.

    требует точных расчетов и подготовительных работ.

    Что нужно знать о проводе ПНСВ

    1. Укладка кабеля в холодное года должна выполняться таким образом, чтобы он не касался опалубки, земли, а также не выходил за пределы бетона. После того, как опалубка будет залита бетонной смесью, дождитесь, пока она начнет застывать, затем подключите трансформаторную подстанцию и регулируйте температуру.

    2. Секции монтируются на одинаковом расстоянии нагревательных проводов относительно друг друга (примерно 15 см). Смесь прогреется равномерно.

    3. Закрепить провод на арматурном каркасе, вдоль которого он протянут, следует так, чтобы риски повредить его при подаче бетона в траншею отсутствовали.

    4. Температура смеси измеряется в процессе изотермического прогрева каждые два часа. Этот пункт входит в содержание технологической карты на электрообогрев нагревательными проводами монолитных конструкций.

    5. 70 В – напряжение, которым следует ограничиться при проведении работ. Поэтому при эксплуатации может потребоваться понижающий трансформатор (ПТ).

    Пример техники: Подстанция для прогрева бетона КТПТО-80
    Отправить заявку

    Электропрогрев опалубки (контактный метод)

    Этот способ предполагает изготовление опалубки, в которую заранее будут закладываться нагревательные элементы. Они отдают бетону свое тепло при нагреве и ускоряют твердение. Электропрогрев опалубки происходит снаружи, через контактную поверхность.

    Минусы: трудоемкость изготовления; низкий КПД (при заливке фундамента смесь нагревается лишь частично).

    Индукционный обогрев

    Применяется с армированными конструкциями. Металлические элементы, содержащиеся внутри них, станут сердечниками. Изолированный кабель выполняет роль индуктора и размещается петлями вокруг арматуры. Количество мотков провода и сечение необходимо рассчитать предварительно. Вдоль кабеля пускается переменный ток, образующий электромагнитное поле. Затем происходит нагревание армирующих элементов, от них тепло переходит к бетону, постепенно распространяясь по всей смеси.

    Расход электроэнергии достигает 150 кВт/ч на 1 м3 бетона.

    Плюсы: низкая цена; равномерный прогрев.

    Минусы: сложный расчет; ограниченность применения (балки, колонны и т. д.).


    Отправить заявку

    Инфракрасный подогрев

    Инфракрасные лучи нагревают поверхность непрозрачных объектов, распространяя тепло на весь объем. При применении инфракрасного подогрева бетонную конструкцию необходимо окутать прозрачной пленкой – она задержит тепло, пропустив лучи через себя. Подходит для прогрева железобетона.

    Плюсы: простота и доступность.

    Минусы: подходит только для небольших, тонких конструкций; инфракрасное тепло распространяется неравномерно.

    Инфракрасный нагреватель должен быть устойчивым к сильному ветру и способным долгое время работать без дозаправки.

    Прогрев бетона проводом ПНСВ

    Метод прогрева бетона проводом ПНСВ-1,2 (видео тут)

    Большое значение при укладке бетонной смеси в зимних условиях имеют способы и средства ее подогрева.
    Перед укладкой смеси в опалубку на арматурном каркасе закрепляют нагревательный провод ПНСВ-1,2, длина и количество секций определяют расчетом согласно характеристики провода. Длина каждой секции рассчитывается исходя из напряжения трансформатора. При напряжении 220В длина секции составляет 110 м, при уменьшении напряжения длина секции уменьшается пропорционально. Также непосредственно на объекте необходимо провести практическое испытание длины секции на температуру нагрева, т.к. она может изменяться в зависимости от мощности трансформатора и мощности питающей линии. Тепло, выделяемое нагревательными секциями проводов, разогревает бетонную смесь до 40-80 С° при среднем расходе провода 50-60 м/м³ смеси.
    Электропитание проводов и выдерживание требуемых режимов обогрева смеси осуществляют через трансформаторную установку ППЭБ (3 * 380В, линейный ток 500А, ПН-100%, 61кВА). Одна установка обеспечивает подогрев 20-30 м³ смеси.

    Характеристики провода ПНСВ:

    Длина секции провода (при использовании ППЭБ), м

    Удельная мощность тепловыделения провода:

    для армированных конструкций, Вт/п.м.

    для неармированных конструкций, Вт/п.м.

    Напряжение питания для секции, В

    Среднее значение сопротивления жилы, Ом/м

    Мощность удельная, кВт/м 3

    Расход провода, п.м./м³

    Цикл термосного выдерживания конструкций, суток

    Указания по монтажу и эксплуатации провода нагрева ПНСВ:

    1. Прокладка проводов нагрева ПНСВ должна проводиться при температуре окружающего воздуха не ниже -25 °C.
    2. Режим работы проводов – повторно-кратковременный или длительный.
    3. Радиус изгиба проводов при монтаже должен быть не менее трех наружных диаметров. Минимальный радиус изгиба – 15 мм.
    4. Провода должны эксплуатироваться при фиксированном монтаже.
    5. Смонтированные провода не должны пересекаться или прикасаться к друг другу.
      Расстояние между проводами должно быть не менее 15 мм.
    6. Подводка питания к нагревательной секции осуществляется холодными концами. Места соединения нагревательного провода и холодного конца рекомендуется выводить за пределы обогреваемой зоны.
    7. Соединение холодного конца с нагревательными проводами рекомендуется проводить методом пайки с применением бандажа из медной проволоки посредством клеммных коробок. Допускается любой другой метод, обеспечивающий надежность соединения при эксплуатации.

    Электрообогрев можно начинать только после завершения укладки бетона и размещения всех греющих элементов и нижней части выводов в бетоне, а также выполнения указаний по технике безопасности. В конструкциях необходимо сделать скважины для замера температур, помощью токоизмерительных клещей измерить пусковую силу тока во всех греющих элементах. При показаниях, превышающих допустимые при пуске, необходимо понизить напряжение в сети. Измерение температуры и силы тока производить через 1 час в первые три часа, затем 1 раз в смену.
    Электрообогрев бетона необходимо выполнять с соблюдением требований техники безопасности СНиП 111-4-80/гл.11 и ГОСТ12.1.013-78 – бетонные и ж/бетонные работы и электробезопасность.

    Читать еще:  Что быстро разрушает бетон

    Радиус изгиба при монтаже не менее 3 наружных диаметров провода. Провод поставляется в бухтах. Провод соответствует ТУ 16.К71-013 и имеет соответствующий сертификат.

    Дополнительное оборудование:

    • понижающий трансформатор;
    • магистральные кабели;
    • провода холодных концов;
    • средства тепловой защиты.

    Рекомендации п о выбору технологических параметров электропрогрева бетона

    и расчету нагревательных проводов

    1.2. Основным технологическим параметром является удельная электрическая (тепловая) мощность Р уд , приходящаяся на единицу площади обогреваемых конструкций

    где P – суммарная электрическая мощность нагревателей, Вт;

    F – площадь обогрева, м².

    При расчете определяют необходимую электрическую (тепловую) мощность, обеспечивающую нагрев бетона до требуемой температуры. При этом удельная мощность должна быть постоянной в течение всей продолжительности обогрева бетона для двух характерных случаев:

    — нагрева бетона до определенной температуры, получаемой подбором необходимой мощности для конкретных внешних условий теплообмена по так называемому саморегулирующемуся режиму, при котором отпадает надобность в устройствах для регулирования температуры бетона;

    — компенсаций тепловых потерь уложенной в опалубку бетонной смеси, предварительно разогретой по способу «управляемого термоса».

    1.3. Потребная удельная электрическая мощность проволочных нагревателей зависит от массивности обогреваемых монолитных конструкций, расчетной температуры наружного воздуха и скорости ветра, коэффициента теплопередачи утеплителя. Удельная мощность для обоих случаев может быть определена графически (рис. 2, 3).

    Пример пользования номограммой (см. рис. 2)

    Необходимо определить потребляемую удельную мощность проволочных нагревателей при двухстороннем обогреве протяженной монолитной стены толщиной 500 мм. Известно, что коэффициент теплопередачи утепленной опалубки К равен 1 Вт/(м²*°С), бетонная смесь с удельным расходом цемента составляет 350 кг/м², температура наружного воздуха — 30°С.

    Решение 1. Разница температуры бетона и наружного воздуха ΔТ составляет
    40 — (-30) = 70 °С

    Рис. 2. Номограмма для определения удельной мощности нагревателей
    при саморегулирующемся режиме.

    Рис. 3. График определения удельной мощности нагревателей
    при использовании предварительно разогретой бетонной смеси
    и применении метода «управляемого термоса».

    2. Модуль поверхности монолитной стены М п устанавливаем по формуле:

    М п = F/V = 2.0 / 0.5 = 4 м

    где F – площадь поверхности охлаждения стены, м²;

    V – объем при условной площади стены, равной 1 мР, м².

    Определяем удельную мощность нагревателей, руководствуясь последовательностью операций, указанных в ключе (см. рис. 2). Получаем 290 Вт/м².

    Пример пользования графиком (см. рис. 3).

    Следует определить потребляемую удельную мощность проволочных нагревателей для компенсации теплопотерь с 1 м² поверхности монолитной конструкции, имеющей температуру +5 °С. Температура наружного воздуха 40 °С, скорость ветра 5 м/с. В качестве утеплителя использованы минераловатные маты толщиной 50 мм.

    1. По таблице 2 определяем коэффициент теплопередачи утеплителя К. Он равен 1,31 Вт/(м²*°С).
    2. Температурный перепад между бетоном и наружным воздухом ΔТ равен 50 — (-40) = 90 °С
    3. На графике от значения 90 °С на оси ординат проводим перпендикуляр до аппроксимированной прямой, соответствующей значению коэффициента теплопередачи 1,31 Вт/(м²´°С). Из точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось абсцисс. Получаем 0,12 кВт/м².

    1.4. Другим важным технологическим параметром является равномерность температурного поля на обогреваемой поверхности конструкции, обеспечиваемая необходимой плотностью укладки нагревательного провода, или расстоянием (шагом) между смежными витками провода.

    1.5. Шаг b проволочных нагревателей и количество рядов нагревателей в монолитной конструкции обусловлены требуемой удельной мощностью по расчету. Шаг проволочных нагревателей можно определить по формуле:

    где Pуд – удельная мощность, Вт/м².

    1.6. В монолитных конструкциях шаг нагревателей должен находиться в пределах 50 – 150 мм. Для конструкций, контактирующих с грунтом (подготовки под полы, каменные и искусственные основания и т.п.), шаг может приниматься равным 150 – 200 мм.

    1.7. В стыках сборных железобетонных элементов, цементно-песчаных подливках под колонны и оборудование, местных заделках шаг нагревателей обычно принимают 25 – 70 мм.

    1.8. В ответственных монолитных элементах и несущих конструкциях при шаге нагревателей менее 300 мм и их многорядном размещении возможность закладки провода в бетон должна быть согласована с проектной организацией.

    1.9. Эффективность обогрева зависит от качества и толщины утеплителя. При возведении монолитных конструкций толщину, а также вид утеплителя (или теплозащитные свойства разных видов утеплителя) в опалубке и уложенного на открытые бетонные поверхности, рекомендуется принимать одинаковыми.

    1.10. Коэффициенты теплопередачи основных теплоизоляционных материалов различной толщины, характеристики которых приведены в приложении 3, определяют по формуле:

    где δi – толщина слоя теплоизоляционного материала, м,

    λi – коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м*°С),

    αλ – коэффициент передачи теплоты от утеплителя и опалубки излучением, принимаемый равным 2,5 Вт/(м²*°С),

    αk – коэффициент передачи теплоты конвекцией, принимаемый равным при скорости ветра:

    до 5 м/с – 19 Вт/(м²*°С),

    до 10 м/с – 30 Вт/(м²*°С),

    до 15 м/с – 43 Вт/(м²*°С).

    1.11. Средние значения коэффициента теплопередачи утеплителей различных видов, используемых для укрытия открытых горизонтальных бетонных поверхностей, приведены в таблице 2.

    Вид утеплителя нормальной
    влажности с пленочным укрытием

    Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м²´°С),
    при скорости ветра, м/с

    Сосновые опилки толщиной 100 мм
    по слою толя

    Минераловатные маты
    на синтетическом связующем
    толщиной 50 мм

    Шлак толщиной слоя 150 мм

    Деревянные доски толщиной

    1.12. Коэффициент теплопередачи стальных опалубочных щитов, утепленных минераловатными матами различной толщины, может быть определен по номограмме (рис. 4).

    Пример.

    Требуется определить коэффициент теплопередачи стального опалубочного щита размером 3 *1,5 м, утепленного минераловатными матами толщиной 40 мм и фанерой толщиной 3 мм. Скорость ветра 3 м/с, площадь поверхности открытых ребер щита – 600 см².

    Решение.

    Отношение периметра ребер каркаса (9 м) к площади щита (4,5 м²) составляет 2:1. Определим коэффициент теплопередачи щита, пользуясь ключом к номограмме. Получаем 2,5 Вт/(м²*°С).

    1.13. В качестве утеплителя рекомендуется использовать минераловатные маты и плиты ПП на синтетическом связующем, холстопрошивной стекломатериал (ХПС), а для щитов опалубки также заливную теплоизоляцию на основе пенополиуретана и фенопластов. При устройстве теплоизоляции следует закрыть утеплителем все промежуточные ребра каркаса щита, являющиеся «мостиками холода». Коэффициент теплопередачи утепленных щитов не должен превышать 3,5 Вт/(м²*°С).

    Рис. 4. Номограмма для определения коэффициентов теплопередачи
    стальных опалубочных щитов.

    1.14. При обеспечении максимально допускаемой температуры обогрева для характерных типов монолитных конструкций следует выдерживать режимы обогрева, приведенные на рис. 5, 6, 7. Продолжительность термообработки и выдерживания бетона должна, при необходимости, корректироваться работниками строительной лаборатории путем сопоставления фактического режима обогрева с рекомендуемым. Приведенные режимы обеспечивают набор прочности бетона к концу выдерживания 50 – 70 % R28. Температура контролируется на поверхности бетона конструкции.

    Рис. 5. Номограмма для определения продолжительности термообработки монолитных стен и перекрытий.

    Рис. 6. Номограмма для определения продолжительности термообработки монолитных колонн, ригелей, балок и фундаментов средней массивности
    столбчатого типа высотой более 1 м.

    Рис. 7. Номограмма для определения продолжительности термообработки монолитных фундаментов столбчатого типа высотой более 1 м.

    2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРОВОДОВ

    2.1. Электрический расчет сводится к определению рабочего напряжения при минимально допустимой длине проволочного нагревателя и максимально допустимой на него нагрузки.

    Выбор длины проволочного нагревателя является не только технической, но и экономической задачей, так как завышение длины сверх оптимальной приводит к перерасходу провода, более плотной навивке в монолитной конструкции, к увеличению трудоемкости работ, а в ряде случаев затрудняет укладку бетонной смеси. Уменьшение длины провода приводит к его перегреву, возникновению опасных деструктивных явлений из-за больших температурных перепадов, местному пересушиванию бетона и в конечном результате к снижению его качественных характеристик.

    2.2. Основным расчетным параметром при определении длины проволочного нагревателя является линейная (погонная) электрическая нагрузка, приходящаяся на единицу его длины. Для условий теплоотдачи в твердеющем бетоне оптимальная погонная нагрузка р на проволочные нагреватели определена экспериментально и составляет:

    • для армированных монолитных конструкций 30 – 35 Вт/м,
    • для неармированных конструкций 35 – 40 Вт/м.

    2.3. Максимальная погонная нагрузка на провод не должна превышать 45 – 50 Вт/м, так как при большей величине нагрузки температура его превышает 100 °С. Это может привести к структурным нарушениям и снижению качественных характеристик бетона. Такую нагрузку в течение всей продолжительности электротермообработки монолитного бетона выдерживают нагревательные провода с поливинилхлоридной и другими видами теплостойкой изоляции в отличие от проводов с полиэтиленовой изоляцией, у которых ее повреждение из-за перегрева приводит к короткому замыканию токонесущей жилы на стальную арматуру и закладные детали.

    2.4. Длину электронагревателей lопределяют по формуле

    где U – рабочее напряжение питания, В;

    S – сечение токонесущей жилы, мм²;

    p t – удельное сопротивление жилы при рабочей температуре, Ом*мм²/м;

    P – оптимальная погонная нагрузка на провод, Вт/м.

    2.5. Учитывая, что удельное сопротивление нагревательных проводов различных марок может значительно меняться в зависимости от химического состава и качества токопроводящих жил, длину нагревателя рекомендуется рассчитывать в каждом отдельном случае, уточнив предварительно величину удельного сопротивления.

    Читать еще:  Бетонные дороги в России

    2.6. Сопротивление токонесущей жилы провода при нагреве увеличивается. Сопротивление нагретой жилы Rt в зависимости от рабочей температуры t определяют по формуле:

    где R – сопротивление жилы при нормальной (20 °С) температуре, Ом;

    α – температурный коэффициент сопротивления, стальной жилы 0,0046 °С -1 .

    2.7. Сопротивление стальных токонесущих жил постоянному току при нормальной температуре R нагревательных проводов может быть определено по таблице 3.

    Стальная оцинкованная жила

    Электрическое
    сопротивление
    при 20 °С, Ом, км

    Провод для прогрева бетона

    Современное ведение строительства предусматривает возведение монолитных бетонных, железобетонных конструкций в больших объёмах. Период набора несущей способности бетона равен 30 суткам. Это время рассчитано на весенне-летний сезон, когда температура не падает ниже отметки 10-150 С. Проблема застывания бетонной массы возникает при низком температурном режиме в зимний период. Её решают кабелем для прогрева бетона.

    Для чего прогревать бетон

    В холодное время года жидкий бетон в опалубке схватывается частично. Нарушается гидратация монолитной массы. При оттаивании возникает напряжение между замёрзшими и затвердевшими объёмами заливки, что приводит к нарушению монолитности содержимого опалубки. Это чревато появлением глубоких трещин и потерей несущей способности всей конструкции.

    Чтобы предотвратить эти негативные явления, монолит прогревают в течение всего периода его гидратации. Для этого применяют греющий кабель для бетона.

    Важно! Провод для прогрева бетона производитель работ вкладывает в опалубку перед тем, как будет туда залит жидкий раствор. При наличии большого массива арматурного каркаса, его обматывают кабелем.

    Характеристики ПНСВ

    Для обогрева бетона греющими проводами применяют несколько типов проводной продукции. Обычно монолит холодный период года греют прогревочным проводом ПНСВ. Сочетание букв ПНСВ надо понимать, как нагревательный провод с жилами из стали и изоляционным покрытием из ПВХ. Достоинства кабеля – это его доступность и бюджетная цена.

    На сегодня всё большую популярность приобретают кабели для прогрева бетона марки ВЕТ (производство Финляндии) и КДБС отечественного изготовления. В отличие от ПНСВ, их не нужно подключать к дополнительному регулирующему оборудованию в виде трансформатора. Несложная схема подключения делает кабели наиболее привлекательным средством обогрева. Они подключаются непосредственно к источнику тока 220 вольт.

    Расчёт длины провода

    Длина прогревочного кабеля для бетона прямо связана с его характеристиками. Для расчёта значение имеют выходное напряжение трансформатора, радиусы изгибов проводного нагревателя. Очень удобно пользоваться сетевым калькулятором для небольших по объёму монолитных объектов. При масштабном строительстве профессионалы используют нормативы, привязанные к марке провода, температуре окружающей среды и прочим параметрам.

    Например, для обогрева одного кубического метра монолита потребуется прогревочный провод мощностью 1300 Вт. Понадобится ПНСВ длиной 30- 50 метров. Конкретный размер провода для обогрева бетона уточняется вводом в расчёт поправочного температурного коэффициента окружающей атмосферы.

    Разновидности нагревательных проводов и кабелей

    Применяют три типа прогревочных кабелей для бетона:

    1. Провод ПНСВ с одной жилой;
    2. Двужильный кабель с оцинкованными проводниками (ПТПЖ);
    3. Кабель двужильный отечественного производства КДБС и финский ВЕТ.

    Особенности кабелей КДБС и ВЕТ

    Нагревательные кабели ВЕТ и КДБС не требуют подключения корректирующего энергетического оборудования, они работают от обычной электрической сети. Особых различий между этими изделиями не наблюдается. Оба кабеля питаются током гражданской электрической сети. Линейная мощность примерно одинакова (ВЕТ – 45 Вт/м, КДБС – 40 Вт/м). Сопротивление изоляционного слоя одно и то же – 103 Мом/м. Допустимый радиус у КДБС немного больше, чем у ВЕТ – 35/25 мм. Номинальный диаметр – 6/7 мм.

    Обратите внимание! Кабель ВЕТ реализуют отрезками от 3,3 до 85 м. Провод КДБС поставляют в продажу отрезками от 10 до 150 м.

    Технология прогрева кабелем ПНСВ

    Для эффективного прогрева необходима точная регулировка мощности. В противном случае недостаточный или чересчур сильный нагрев прогревочного провода может вызвать разрушение монолита. При перегреве изоляционная оболочка может расплавиться, и жилы проводов тогда войдут в контакт с арматурой, вследствие чего произойдёт короткое замыкание. Чтобы это не происходило, применяют специальные схемы подключения греющего проводника.

    Варианты схем подключения

    В результате теоретических разработок и опытных исследований было определено напряжение величиной 70 вольт, при котором ПНСВ наиболее эффективно «работает» с твердеющим раствором. Для создания оптимальных условий обогрева потребуется понижающий трансформатор.

    Перед монтажом электропроводки делают расчёт длины провода. Затем определяют схему укладки и способ подключения кабеля, величину рабочего выходного напряжения с учётом объёма бетонного раствора, окружающей температуры и габарита монолитной конструкции. Чтобы не погрязнуть в сложных расчётах, пользуются онлайн калькулятором, который учитывает все вышеперечисленные параметры. Используют две самые распространённые схемы укладки и подключения кабеля: это звезда и треугольник.

    Монтаж кабеля ПНСВ

    Монтаж обогревающей проводки состоит из двух этапов:

    1. Монтаж обогревательных контуров;
    2. Расположение и фиксация обогревающей проводки.

    Монтаж обогревательных контуров

    Прогревочный провод ПНСВ укладывают уже во время установки опалубки. Схему крепления кабеля к стальному каркасу продумывают на стадии создания проекта железобетонной или бетонной конструкции. Для равномерного прогрева бетона проводом ПНСВ ветви кабеля располагают с одинаковым промежутком между собой.

    Оптимальный промежуток между ветвями обогревателя должен быть равен 15 см. Ветви проводки монтируют отдельными сегментами. Если обогрев производится от сети напряжением 380 вольт, то длина отдельной секции будет равна 31 метру. При питании источником тока 220 вольт длина провода составит 17 м.

    При превышении этих нормативов длинные провода не будут достигать нужного уровня нагрева, и тепло не будет доходить в нужном количестве до крайних зон обогрева. Следует помнить о том, что прогрев бетона проводом носит одноразовый характер. После набора полной прочности бетоном кабель отключают и оставляют его в массиве монолита.

    Расположение и фиксация обогревающей проводки

    Расположение и фиксацию проводов обогрева производят по следующей методике:

    1. Определяют диаметр прогревочного провода. При наличии арматурного каркаса применяют кабель с виниловой изоляцией, она наиболее прочная. Для монолита без арматуры применяют провода с полипропиленовой оболочкой.
    2. Кабель нарезают равными по длине отрезками и сворачивают в продольные спирали.
    3. Спиральные ветви продевают через арматурный каркас, не касаясь внутренней поверхности опалубки. Оптимальное расстояние между проводом и ограждениями должно быть 100-150 мм.
    4. Кабель подвязывают к арматуре алюминиевой проволокой или полимерными стяжками.
    5. Укладку кабеля производят так, чтобы он не выходил наружу за пределы опалубки.
    6. После первых признаков схватывания залитого бетонного раствора включают трансформаторную подстанцию КТПТО. Регулируют степень нагрева провода увеличением или уменьшением напряжения тока.

    Достоинства и недостатки ПНСВ

    Неоспоримое достоинство ПНСВ для обогрева бетона – это его низкая стоимость и малые затраты электроэнергии. Невосприимчивость ПНСВ к щелочной и кислотной средам делает его незаменимым для взаимодействия с монолитом из бетона с различными присадками.

    К минусам использования провода следует отнести необходимость подключения довольно дорогого трансформаторного оборудования. В некоторых случаях вместо понижающих трансформаторов используют сварочное оборудование. Такая методика обогрева приемлема для малогабаритных монолитных конструкций.

    Монтаж секций обогревающего кабеля

    Провода поставляют в торговую сеть уже готовыми секциями. Для эффективной гидратации раствора в холодное время нужно определить мощность секции, зависящей от габаритов монолита.

    Специалисты советуют следовать следующим рекомендациям по монтажу обогревочного провода:

    • На обогрев одного кубометра бетонного раствора потребуется мощность провода от 500 до 1500 Вт. Величина корректируется коэффициентом уровня температуры окружающего пространства;
    • Для снижения расхода электроэнергии применяют присадки, понижающие точку замерзания раствора;
    • С этой же целью утепляют опалубку.

    Дополнительная информация. Если не хватает опыта в деле обогрева монолита в зимнее время года, то не стоит браться за это дело самостоятельно. Нужно обратиться к специалистам. Они сделают расчёт и правильно осуществят монтаж прогревочного кабеля.

    Особенности и достоинства сегментированного кабеля

    В качестве прогревочного сегментированного провода используют продукцию ВЕТ и КДБС. Преимущества использования такого типа проводной продукции заключаются в следующем:

    • для прогрева бетона не нужно устанавливать дополнительное дорогое оборудование – понижающий трансформатор;
    • высокая безопасность исключает случайное поражение током человека;
    • монтаж прогревочных секций осуществляется быстро и с минимальными трудовыми затратами;
    • расчёт длины обогревающих сегментов не вызывает сложностей.

    К особенностям применения сегментированных обогревающих проводов относится то, что ВЕТ кабель и провод КДБС стоят намного дороже своего аналога – ПНВС. Их применение целесообразно на возведении монолитных сооружений небольших размеров.

    Постобработка бетона

    После окончания обогрева монолитной конструкции бетон ещё не набирает полную прочность. Специалисты не рекомендуют немедленно приступать к обработке бетонной конструкции ударными инструментами: отбойными молотками и перфораторами. Вполне допустимы работы с помощью режущего оборудования с алмазным абразивом.

    Прогрев бетона в зимнее время года нужно производить обязательно, иначе можно получить некачественный монолит, который нужно будет демонтировать, и возводить конструкцию заново. Поэтому к этому делу надо подходить особенно тщательно. Оптимальный выбор в пользу той или иной методики обогрева приведёт только к положительному экономическому эффекту.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector