Содержание

тмо бетон

Методы прогрева бетона

Обязательными компонентами бетона являются цемент и вода. Именно в результате взаимодействия между ними (процесс гидратации) получается твердая, однородная по структуре масса. Но так как работы проводятся и в холодное время года, жидкость при отрицательных температурах кристаллизуется, что ведет к замедлению и полному прекращению химической реакции. Прогрев бетона в зимнее время обеспечивает его качественное отвердевание даже при самых неблагоприятных внешних условиях. Это позволяет вести строительные работы круглогодично без снижения их качества, причем время их проведения сокращается в 5 – 10 раз.

Особенности бетонирования зимой

Цемент вступает во взаимодействие только с водой, а не со льдом. Именно для ее предохранения от кристаллизации и применяется прогревание.
Кроме замедления процесса отвердевания, низкие температуры (или ее перепады) приводят к образованию пустот в массе раствора, что в итоге отражается на прочности.
Как в зимний, так и в летний период времени прогрев значительно повышает скорость отвердевания бетона, следовательно, сокращает сроки строительных работ.

Выбирая тот или другой метод, нужно учитывать специфику местных условий: наружную температуру, марку бетона, площадь и толщину его заливки. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся.

Прогрев электродами

Этот метод применяется чаще других. Суть его состоит в том, что в разных местах залитой массы размещаются проводники электрического тока. Все они отличаются конфигурацией, размерами и материалом изготовления. Но принцип один – при прогреве электродами бетона используется тепло, которое выделяется при прохождении тока по цепи, одним из участков которой является влажный раствор. При этом они подсоединяются к разным фазам источника переменного напряжения (от 60 до 127 В).

Следует учитывать, что для каждого конкретного случая рассчитывается своя электрическая схема, в том числе, и расстановка электродов.

Если производилось армирование металлическим прутком, то использование напряжения более 127 В запрещено. В отдельных случаях это делается только в соответствие со специально разработанным проектом и то, на отдельных участках.

При индивидуальном строительстве аренда трансформатора для прогрева бетона гораздо выгоднее, чем его приобретение или самостоятельное изготовление. Многие специализированные фирмы оказывают частникам такой вид услуги.

Стержневые применяются для участков со сложной конфигурацией, стыков, колонн, а также для периферийного прогрева объемных конструкций. В качестве проводников тока используются металлические прутки диаметром 6 – 12 мм, которые устанавливаются на определенном расстоянии друг от друга, но не ближе 30 мм от опалубки.
Струнные подходят для прогрева заливки, имеющей большую длину (например, колонна, свая). Стальные прутки (6 – 10 мм) укладываются заранее вдоль продольной оси формы, перпендикулярно ей. Один конец каждого загибается под прямым углом с таким расчетом, чтобы он возвышался над раствором. К нему и подключают электрический провод. Такой способ особенно эффективен для прогрева смеси под фундамент (например, плиточный), который соприкасается с промерзшим грунтом.

Полосовые размещают или с одной, или с двух сторон «заливки». В качестве проводников тока используется сталь толщиной 3 – 4 мм и шириной 4 – 8 см. Полосы крепятся на опалубке вертикально (с шагом 25 – 35 см) так, чтобы к одному их концу можно было присоединить провод. Между ними и бетоном – прослойка из рубероида. Полосовые электроды после окончания процесса вынимаются, поэтому могут быть применены многократно. Как разновидность – пластинчатые, нашивные, плавающие. Их принцип работы одинаков – прогрев бетона энергией создаваемого электрического поля.

Обогрев проводом

В ж/б конструкцию укладываются проводники, которые при прохождении по ним электрического тока нагреваются, выделяя при этом тепловую энергию. На практике применяют различные варианты такого прогрева , отличающиеся рабочим напряжением, маркой используемого бетона и способом подключения нагревательного элемента. Выбор способа зависит от местных условий.

По марке нагревающего элемента

Наиболее популярный провод для прогрева бетона – ПНСВ сечением не менее 1,2 мм (со стальной центральной жилой). При этом выбирается рабочий ток в пределах 14 – 16 А. Это обеспечивает наиболее эффективный прогрев. Но особенность данной марки проводника в том, что при такой силе тока на открытом воздухе он перегревается и сгорает. Поэтому в местах «выхода» ПНСВ из бетона к его концам прикручиваются провода АПВ-2,5 или -4 («холодные концы») длиной от 0,5 до 1 м. Для этого можно использовать и отрезки «родного» проводника, только соединенные в параллель.

Цена ПНСВ-1,2 составляет 1100 руб/1000 м. При необходимости повышения механической прочности схемы приобретается ПНСВ-1,4 – 1500 руб/1000 м.

По способу включения

Схема прогрева монолитного бетона проводом ПНСВ может быть в 1 или в 3 «нитки». В первом случае длина провода рассчитывается на необходимую силу тока (14-16 А) в зависимости от его сечения и подающегося напряжения. Во втором – отрезки скручиваются концами в одной точке (по принципу «звезды»), которая подсоединяется к источнику тока. Их длина определяется делением соответствующего значения для одинарной нити на 1,73.

Как правило, используется трансформатор с вторичной обмоткой на 75В, реже – на 36В. Применение постоянного тока не рекомендуется, так как он оказывает ионизирующее воздействие на молекулы воды, что снижает качество конечного продукта. Должна быть предусмотрена и возможность плавной регулировки рабочего напряжения. Поэтому очень удобно осуществлять прогрев бетона сварочным аппаратом.

Один из самых дешевых трансформаторов (производство Италия) стоит 3 199 рублей (ток – до 150 А). Часто ищут в магазинах ТМО для прогрева товарного бетона. Нужно знать, что он сам по себе в продажу не поступает. Правильное название – ТМТО-80, и этот трансформатор входит в состав станции КТПТО-80. Она выпускается в нескольких модификациях.

КТПТО-80-У1 (отечественного производства, без автоматики) имеет вес 785 кг. Стоимость – 135 812 рублей. Трансформатор способен прогреть до 30 м 3 бетона. Аналог с автоматикой дороже – 143 600 рублей.

Другие способы

Особенность в «греющей» опалубке. В нее встраиваются нагревательные элементы, на которые подается напряжение. Часто используется при строительстве быстровозводимых объектов.

Такой способ является одним из самых экономичных, так как подобные приборы отличаются низким электропотреблением. Излучатели направляются на обогреваемую поверхность, и ИК-волны в структуре бетона преобразуются в тепло. Достоинством является то, что можно осуществлять локальный прогрев отдельных участков. Но недостаток этого способа в том, что при толстом слое (при направленности излучателей на бетон) или большой площади (если греется опалубка) прогрев раствора будет неравномерным, что отражается на качестве конструкции..

Как правило, используется при заделке стыков, изготовлении тонкостенных элементов конструкции, в процессе подготовки промерзших поверхностей к последующей заливке бетона.

Подходит в основном для работы с колоннами, сваями. Вокруг опалубки наматывается изолированный провод, который в результате представляет собой катушку индуктивности. Пропускаемый по ней электрический ток создает ЭМ поле, которое разогревает металлические элементы конструкции – арматуру. От нее тепловая энергия передается бетону.

Является «пассивным», причем в отличие от предыдущих методов не связан с каким-то энергопотреблением и наименее затратный. При таком способе преследуется цель сохранить температуру раствора на приемлемом для качественного застывания уровне как можно дольше. Для этого бетонную заливку «укутывают» чем-либо, чтобы снизить теплопотери. На практике чаще всего в качестве теплоизолятора применяют древесные опилки.

При помощи пара

Применяется, как правило, в промышленных масштабах и считается хоть и эффективным, но довольно дорогим. Смысл состоит в том, что пар пропускается или по трубам, которые заранее укладываются в будущую «конструкцию», или между двойных стенок опалубки. Следовательно, ее сооружение потребует дополнительного расхода материалов.

Использование электрического метода прогрева для некоторых марок цемента предполагает их предварительную выдержку в условиях пониженной температуры. Для повышения качества полученного бетона и сокращения времени производства работ специалисты рекомендуют комплексный подход, то есть рациональное сочетание нескольких методик.

Тмо для прогрева бетона: назначение, характеристики,

Обогрев бетона ТМО – это разработка, разрешающая создавать литьё и укладку товарного бетона в монолитном постройке при отрицательных температурах без нарушения технологического процесса, снабжающего материалу твердения и нормальные условия созревания. Мы желаем поведать о характеристиках и назначении оборудования для трансформаторного прогрева бетона.

Прогрев бетона

Назначение

Бетон – это ненатуральный камень, приобретаемый по окончании застывания намерено подобранного раствора вяжущих заполнителей и веществ, затворенного водой. Процесс твердения обеспечивается реакцией гидратации цемента, для протекания которой нужен вода и портландцемент в жидком состоянии.

Не обращая внимания на серьёзную организацию и грамотное планирование строительных мероприятий, избежать работ зимой не удается. В следствии появляется необходимость укладки бетона либо литья монолитных конструкций при отрицательных температурах, а это требует определенного подхода к особой технологии и работам укладки.

Как вы имели возможность додуматься, при падении температуры воздуха ниже нуля градусов по Цельсию, вода в составе цементного раствора начинает мёрзнуть и кристаллизоваться, что ведет к остановке реакции гидратации из-за недостатка свободной жидкости. В следствии бетон не набирает расчетной прочности и свои задачи делать не имеет возможности.

Обратите внимание! Существует вывод, что по окончании разморозки бетон набирает прочность и созревать, будто бы ничего не случилось. Но это не верно: материал уже не сможет собрать расчетную прочность и все равно будет хуже во всем.

Единственным методом предотвращения замерзания воды в растворе есть его обогрев. Он разрешает материалу собрать главную прочность за период, в то время, когда фактически вся вода вступит в реакцию свободной жидкости и гидратации цемента в бетоне фактически не останется.

Обратите внимание! Обогрев бетона разрешает ускорить сроки строительства, оптимально организовать его этапы, удешевить затраты на простой сезонный дефицит и техники рабочей силы и материалов.

Существуют разные методы обогрева бетона для литья и зимней укладки.

С разной частотой применяют такие технологии:

Сооружение укрытий, теплушек, прочих конструкций и надстроек, мешающих прямому контакту рабочей территории с холодным воздухом. Довольно часто используется совместно с обогревателями на электрическом, твердотопливном, дизельном либо газовом питании. Относится к дорогостоящим и малоэффективным методам, негодным для масштабных объектов;
Применение опалубки с подогревом. Предполагает наличие особого оборудования для сооружения опалубки с обогревающими элементами, и комплекса соединительных и питающих проводов, трансформаторов и защиты системы и автоматики управления. Подходит для маленьких конструкций, стен и других стандартных элементов;
Электродный обогрев бетона. Основан на тепловом эффекте, характерном для прохождения электрического тока через проводник с сопротивлением, лишь проводником тут есть сам раствор. Отличается низким КПД и громадными затратами энергии, пригоден для заливки вертикальных стен, колонн и диафрагм;
Прогрев бетона посредством провода ПНСВ (1, 2). В опалубки укладывается особый провод, который нагревается при прохождении через него электрического тока. Прогрев бетона ТМО и проводами отличается высоким КПД и низкими затратами энергии, подходит для разных, а также массивных и нестандартных конструкций, отличается сложной подготовкой;
Инфракрасный нагрев. Тут раствор подогревают особыми излучающими матами, но существует неприятность испарения воды. Метод пригоден для плит и маленьких горизонтальных и тонкостенных конструкций;
Индукционный обогрев. Основан на явлении электромагнитной индукции: катушка с проводником формирует переменное электромагнитное поле, которое наводит ток в арматурном каркасе конструкции, в следствии чего она нагревается. Отличается сложным расчётом и дорогим оборудованием теплового эффекта и количества витков.

Обратите внимание! Анализ всех способов увеличения температуры раствора разрешает выделить обогрев посредством проводов как наиболее универсальный и действенный, актуальный для конструкций разных форм и размеров и пригодный для работы с громадными объемами бетона.

Потом мы рассмотрим главный источник питания для систем электрического обогрева бетона – станции и трансформаторы, снабжающие преобразование сетевого напряжения до приемлемых значений, и регулировку и подачу рабочего тока на объекте.

Оборудование

Для реализации электрического обогрева нужно наличие особого оборудования. Не считая греющих проводов либо электродов пригодится источник питания с заданными параметрами напряжения и тока на выходе.

Наиболее распространенным видом для того чтобы оборудования есть станция КТПТО-80 на силовом трансформаторе ТМТО-80/0.38 У-3. Это силовой понижающий трансформатор с масляным охлаждением и трехниточной трехфазной обмоткой мощностью 80 кВт.

Напряжение на выходе (НН) – 42 В, на входе (ВН) – 380 В. Частота питающего тока – 50 Гц, нужен трехфазный источник питания номинальной мощностью 2.5 кВА. На стороне СН доступны такие ступени напряжения холостого хода – 55 В, 65 В, 75 В, 85 В и 95 В.

Мощность обмотки силового трансформатора со стороны НН – 2.5 кВА, ток на стороне СН при напряжении 55 – 65 В – 520 А, при напряжении 75 – 85 – 95 В – 471 А.

В автоматическом режиме вероятна регулировка температуры электропрогрева в пределах 20 – 100 градусов Цельсия. Мощность 80 кВт разрешает прогревать до 90 м3 бетона.

Станция комплектуется силовым трансформатором в кожухе, защитным корпусом с дверцами, облегчающими ремонт и осмотр агрегатов, блоком защиты и управления от аварийных режимов, кронштейнами, салазками либо рамой для перевозки оборудования. Вес трансформатора образовывает 665 кг, размеры – 147х140х101 мм.

Цена оборудования колеблется в пределах 90 – 120 тысяч рублей, аренда образовывает около 10% стоимости в день. ввод и Подключение станции ее в работу с нагрузкой производится опытным энергетиком, своими руками это делать нежелательно, более того, это не разрещаеться техникой безопасности и строительными правилами. Энергетик должен иметь обычный допуск на 1000 В.

Обратите внимание! Станция может употребляться как источник питания для электроинструмента с напряжением 42 В и для освещения объекта. Резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне при таком напряжении не производится.

Оборудование для трансформаторного прогрева цементного раствора на протяжении зимней укладки разрешает существенно ускорить строительство и оптимизировать организационные процессы относительно сезонов и времен года.

Видео в данной статье продемонстрирует устройство в работе и окажет помощь разобраться в его применении.

Трансформатор КТПТО

Аренда от – цена по запросу

Трансформатор КТПТО 80 – это комплектная станция для прогрева бетонной смеси или грунта при минусовых температурах. В отличие от других способов подогрева бетона, на КТПТО можно отрегулировать температуру в нескольких режимах. Помимо своей основной функции, трансформатор может вырабатырать энергию для питания осветительных приборов и электроинструмента.

Без подогрева бетон полностью затвердевает лишь за 28 дней при условии температуры выше 25 градусов и сухой погоды. При низких температурах скорость затвердевания снижается. Подстанция КТПТО позволит в короткий срок нагреть до необходимой температуры бетон и продолжить строительство дальше.

Смесь бетона очень хорошо проводит тепло, поэтому энергия, передающаяся с помощью станции, быстро прогревает бетон до нужного состояния.

Кроме прогрева бетонной смеси, подстанция может выступать в роли аварийного источника питания для инструментов и освещения на стройплощадке.

Подстанция безопасна в работе, так как имеет функцию автоматического отключения в случае обнаружения неполадок. Это гарантирует защиту персонала и оборудования от аварий.

Станции для прогрева бетона

Белоруссия

Оборудование для прогрева бетона в зимнее время

При строительстве монолитных конструкций в зимнее время необходимо осуществлять прогрев бетона. Именно для этих целей предназначены станции для прогрева бетона проводом ПНСВ. Среди всего оборудования самым популярным являются КТПТО-80 и ТСДЗ-80. При этом часто многие строители ищут данное оборудование по запросу «ТМО-80». ТМО-80, а точнее, ТМТО-80 является составляющей частью КТПТО-80, и не используется отдельно.

Прогрев бетона с помощью КТПТО-80 (станция для прогрева бетона и мерзлого грунта на базе масляного трансформатора) или трансформатора ТСДЗ (сухой трансформатор с принудительным охлаждением) осуществляется с помощью электродов или прогревочного провода ПНСВ, который укладывается среди арматурных частей каркаса. Что касается прогревочных установок, они предназначены для работы в автоматическом режиме, что упрощает процесс выполнения работ по прогреву.

Компания «Рус Ин Строй» осуществляет продажу оборудования для прогрева бетона по выгодной цене. У нас вы всегда можете купить КТПТО, ТСДЗ, а также другое необходимое строительное оборудование.

Для консультации по оборудованию звоните нашим менеджерам.

Изучаем способы прогрева бетона при укладке смеси в зимнее время

Прогрев бетона — обязательная процедура в условиях низких температур. Необходимо обеспечить оптимальные условия, при которых бетон сможет нормально твердеть. В противном случае нарушается структура материала, и он начинает терять свои свойства. Опасно допускать замерзание смеси в период схватывания.

Зачем нужно прогревать

Прогрев бетона в зимнее время необходим, чтобы имеющаяся вода в растворе не превратилась в кристаллы льда. Иначе давление внутри пор цемента повысится, что приведет к разрушению материала, который уже затвердел. Он перестанет соответствовать требованиям высокой прочности.

Необходимость прогрева материала обусловлена и другими причинами, связанными с проходящими процессами в растворе:

при замерзании вода увеличивается в объеме на 10-15%, что приводит к разрушению краев пор, и материал становится рыхлым;
обледенение арматуры, вызванное воздействием низких температур, нарушает связь «металл — цемент», что ухудшает технические характеристики конструкции.

Чтобы предотвратить замерзание раствора, необходимо создать такую температуру, при которой бетон будет естественно затвердевать. Нежелательна и повышенная температура материала при прогреве, так как она приводит к ускоренному взаимодействию между бетоном и водой, а конкретнее к ее испарению.

Способы прогрева зимой

Избежать замерзания раствора в холодное время года можно с помощью специального оборудования. Все возможные способы прогрева материала установлены в СНиПе 3.03.01-87 (Несущие и ограждающие конструкции, раздел 7.57) и СНиП 3.06.04-91 (Мосты и трубы, раздел 6.37). К основным методам относятся: обогрев в опалубке, термос, использование электродов, нагревательных проводов, инфракрасных обогревателей и т.д. Каждый метод уникален и требует использования разного оборудования.

Прогрев электродами

Прогрев бетона электродами — самый распространенный метод. В разных местах залитой массы устанавливаются проводники электрического тока. Ток, проходящий по электрической цепи, выделяет тепло. Так осуществляется электропрогрев бетона.

Существует несколько вариантов подведения электродов к бетонной смеси. В каждом случае используемая схема подключения индивидуальна. При ее выборе учитывается, что электролиз в воде и в бетонном растворе вызывается постоянным током, а в процессе электропрогрева рекомендуется использовать трехфазный переменный ток.

Важно! При армировании бетона металлическими или железными прутьями использование напряжения в сети более 127В запрещено. Исключение составляют отдельные участки, для которых специально разработаны проекты.

Прогрев бетона может быть выполнен разными видами электродов:

струнные — используются для заливки, имеющей большую длину (колонны или сваи);
стержневые — применяются для мест стыка конструкций сложных конфигураций;
полосовые — используются для прогрева бетона с разных сторон конструкции;
пластинчатые — электроды, закрепленные на обратную сторону опалубки, подключаются к разным фазам, за счет этого образуется электрическое поле.

Использование провода

Для минимизации времени применяется специальный провод для прогрева бетона — ПНСВ. Он представляет собой стальную жилу, изолированную в полиэтилен или ПВХ.

При выборе этого способа не обойтись без трансформатора для прогрева бетона. Суть метода сводится к тому, что оборудование нагревает провода, а тепло от них передается бетонному составу. Благодаря высокой теплопроводности материала энергия быстро распределяется по массиву. Одна станция может прогреть до 80 м³ бетонной смеси. Этим способом обогревают монолитные конструкции в 30-градусные морозы.

Основное достоинство использования провода для обогрева — возможность регулировать температуру в зависимости от погодных условий. Кабель способен повышать температуру до 80 ºС. Трансформатор для прогрева бетона должен иметь несколько ступеней низкого напряжения. Это позволит осуществлять регулирование мощности нагревательных проводов и подгонять ее величину в соответствии с изменениями температуры воздуха.

Необходимость использования трансформатора для прогрева бетона значительно увеличивает стоимость строительства. Оборудование ТМО и ТМТО для прогрева бетона стоит дорого (90-120 тысяч рублей), аренда составляет 10-15% от стоимости. Для разовой заливки приобретать его нет смысла.

Чтобы осуществить прогрев бетона в зимнее время потребуется технологическая карта. Она разрабатывается энергетиком под каждый отдельный проект, хотя существуют и стандартные образцы этого документа.

На основании технологической карты рассчитывается количество трансформаторных станций, определяется их выгодное расположение, а также порядок размещения кабеля для прогрева бетона. В среднем для обработки 1 м³ раствора требуется до 60 метров кабеля. Чтобы осуществить равномерную нагрузку по фазам, необходимо провести тестирование провода.

Инструкция по обогреву нагревательным проводом

Для эффективного прогрева нагревательный провод должен иметь сечение не менее 1,2 мм, а рабочий ток ‒ не менее 12 А.

Электропрогрев бетона осуществляется следующим образом:

кабель для прогрева бетона размещается внутри конструкции таким образом, чтобы проводники не соприкасались друг с другом и не выходили за края бетона;
припаивание к греющему проводу холодных концов и вывод их за пределы зоны обогрева;
проверка собранной электрической цепи мегаомметром;
подача напряжения в собранную систему и обогрев конструкции.

Метод «термоса»

Это пассивный метод, ориентированный не на передачу тепловой энергии, а на ее сохранение. Его суть сводится к утеплению бетонной конструкции снаружи с помощью теплоизоляционных материалов.

С точки зрения экономии данный способ является самым выгодным, так как в качестве теплоизоляционных материалов можно использовать дешевые древесные опилки. Но не всегда утепления конструкции достаточно, чтобы создать естественные условия для затвердевания смеси. Потребуется дополнительное использование других методов.

Прогрев ИК-излучателями

Инфракрасные приборы обогрева отличаются низким уровнем электропотребления. Они направляются на обогреваемую зону, и в структуре бетона инфракрасные лучи преобразуются в тепло.

Основное преимущество способа — возможность осуществить прогрев отдельных участков конструкции. Однако при толстом бетонном слое обогрев осуществляется неравномерно, что может привести к снижению прочности строения.

ИК-излучатели нашли применение при обработке стыков или создании тонкостенных элементов.

Индукционный прогрев

Метод основан на явлении электромагнитной индукции. Энергия электромагнитного поля преобразуется в тепловую энергию, которая передается обогреваемой поверхности. Этот процесс происходит в стальной опалубке или на арматуре.

Индукционный обогрев возможен только для конструкций с замкнутыми контурами. Коэффициент армирования железными или стальными элементами должен быть не менее 0,5. Для создания индикатора следует обмотать всю конструкцию изолированным проводом. Пропускаемый по нему электрический ток создает электромагнитное поле, которое разогревает все металлические элементы. От них тепло передается бетону.

Обогрев с помощью пара

Суть метода сводится к пропуску пара по трубам, заранее установленным в конструкцию или между стенок опалубки. Если температура бетона в паронасыщенном состоянии при прогреве превышает 70 ºС, то материал за несколько дней наберет такую же прочность, что и за 10-12 суток.

Пар необходимо пускать за 30 минут до заливки бетонной смеси, чтобы прогреть конструкцию.
Этот способ отличается высокой эффективностью, но требует значительных затрат на осуществление.

Сколько стоит обогреть бетон?

Источником составления сметы расходов является технологическая карта. Чтобы рассчитать, сколько стоит электропрогрев, необходимо знать следующие параметры: объем бетона, расход материалов и длительность процесса.

Самыми экономичными являются прогрев смеси методом «термоса» или ИК-излучателями, использующими небольшое количество электроэнергии. Что касается эффективности, то у этих способов она ниже, чем при обогреве нагревательными проводами, электродами или паром.

ТМО для прогрева бетона: назначение, характеристики, оборудование

Обогрев бетона ТМО – это технология, позволяющая производить укладку и литье товарного бетона в монолитном строительстве при отрицательных температурах без нарушения технологического процесса, обеспечивающего материалу нормальные условия созревания и твердения. Мы хотим рассказать о назначении и характеристиках оборудования для трансформаторного прогрева бетона.

На фото показан трансформатор для обогрева бетона в работе.

Прогрев бетона

Назначение

Инструкция по укладке требует соблюдения температурного режима.

Бетон – это искусственный камень, получаемый после застывания специально подобранного раствора вяжущих веществ и заполнителей, затворенного водой. Процесс твердения обеспечивается реакцией гидратации цемента, для протекания которой необходим портландцемент и вода в жидком состоянии.

Несмотря на грамотное планирование и серьезную организацию строительных мероприятий, избежать работ в зимнее время не удается. В результате возникает необходимость укладки бетона или литья монолитных конструкций при отрицательных температурах, а это требует определенного подхода к работам и особой технологии укладки.

Зимнее бетонирование требует особого подхода.

Как вы могли догадаться, при падении температуры воздуха ниже нуля градусов по шкале Цельсия, вода в составе бетонного раствора начинает замерзать и кристаллизоваться, что приводит к остановке реакции гидратации из-за нехватки свободной жидкости. В результате бетон не набирает расчетной прочности и свои задачи выполнять не может.

Важно! Существует мнение, что после разморозки бетон продолжает набирать прочность и созревать, как ни в чем не бывало. Однако это не так: материал уже не сможет набрать расчетную прочность и все равно будет хуже по всем показателям.

Возможность проведения работ зимой позволяет значительно ускорить строительство.

Единственным способом предотвращения замерзания воды в растворе является его обогрев. Он позволяет материалу набрать основную прочность за период, когда практически вся вода вступит в реакцию гидратации цемента и свободной жидкости в бетоне практически не останется.

Важно! Обогрев бетона позволяет ускорить сроки строительства, оптимально организовать его этапы, удешевить расходы на простой техники и сезонный дефицит материалов и рабочей силы.

Для обогрева можно использовать инфракрасное излучение.

Существуют различные способы обогрева бетона для зимней укладки и литья.

С различной частотой используют такие технологии:

Сооружение укрытий, теплушек, надстроек и прочих конструкций, препятствующих прямому контакту рабочей зоны с холодным воздухом. Часто применяется совместно с обогревателями на электрическом, твердотопливном, дизельном или газовом питании. Относится к дорогостоящим и малоэффективным способам, непригодным для масштабных объектов;
Использование опалубки с подогревом. Предполагает наличие специального оборудования для сооружения опалубки с обогревающими элементами, а также комплекса соединительных и питающих проводов, трансформаторов и автоматики управления и защиты системы. Подходит для небольших конструкций, стен и прочих стандартных элементов;
Электродный обогрев бетона. Основан на тепловом эффекте, характерном для прохождения электрического тока через проводник с сопротивлением, только проводником здесь является сам раствор. Отличается низким КПД и большими затратами энергии, пригоден для заливки вертикальных стен, диафрагм и колонн;
Прогрев бетона с помощью провода ПНСВ (1, 2). Внутри опалубки укладывается специальный провод, который нагревается при прохождении через него электрического тока. Прогрев бетона ТМО и проводами отличается достаточно высоким КПД и низкими затратами энергии, подходит для различных, в том числе массивных и нестандартных конструкций, отличается сложной подготовкой;
Инфракрасный нагрев. Здесь раствор подогревают специальными излучающими матами, однако существует проблема испарения воды. Способ пригоден для плит и небольших горизонтальных и тонкостенных конструкций;
Индукционный обогрев. Основан на явлении электромагнитной индукции: катушка с проводником создает переменное электромагнитное поле, которое наводит ток в арматурном каркасе конструкции, в результате чего она нагревается. Отличается дорогим оборудованием и сложным расчетом количества витков и теплового эффекта.

Сооружение укрытий – популярный способ борьбы с морозом.

Важно! Анализ всех способов повышения температуры раствора позволяет выделить обогрев с помощью проводов как наиболее универсальный и эффективный, актуальный для конструкций различных размеров и форм и пригодный для работы с большими объемами бетона.

Греющая опалубка – современное решение проблемы.

Далее мы рассмотрим основной источник питания для систем электрического обогрева бетона – трансформаторы и станции, обеспечивающие преобразование сетевого напряжения до приемлемых значений, а также подачу и регулировку рабочего тока на объекте.

Оборудование

Наиболее распространенная трансформаторная станция КТПТО-80.

Для реализации электрического обогрева необходимо наличие специального оборудования. Кроме греющих проводов или электродов понадобится источник питания с заданными параметрами тока и напряжения на выходе.

Наиболее распространенным видом такого оборудования является станция КТПТО-80 на силовом трансформаторе ТМТО-80/0.38 У-3. Это силовой понижающий трансформатор с масляным охлаждением и трехниточной трехфазной обмоткой мощностью 80 кВт.

Панель управления станции прогрева бетона.

Напряжение на выходе (НН) – 42 В, на входе (ВН) – 380 В. Частота питающего тока – 50 Гц, необходим трехфазный источник питания номинальной мощностью 2.5 кВА. На стороне СН доступны такие ступени напряжения холостого хода – 55 В, 65 В, 75 В, 85 В и 95 В.

В автоматическом режиме возможна регулировка температуры электропрогрева в пределах 20 – 100 градусов Цельсия. Мощность 80 кВт позволяет прогревать до 90 м3 бетона.

Провод укладывают и фиксируют на арматурном каркасе.

Станция комплектуется силовым трансформатором в кожухе, защитным корпусом с дверцами, облегчающими осмотр и ремонт агрегатов, блоком управления и защиты от аварийных режимов, кронштейнами, салазками или рамой для перевозки оборудования. Вес трансформатора составляет 665 кг, размеры – 147х140х101 мм.

Цена оборудования колеблется в пределах 90 – 120 тысяч рублей, аренда составляет около 10% стоимости в сутки. Подключение станции и ввод ее в работу с нагрузкой производится профессиональным энергетиком, своими руками это делать нежелательно, более того, это запрещено строительными правилами и техникой безопасности. Энергетик должен иметь стандартный допуск на 1000 В.

Современный вариант облегченного оборудования.

Важно! Станция может использоваться как источник питания для электроинструмента с напряжением 42 В и для освещения объекта. Резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне при таком напряжении не производится.

Оборудование для трансформаторного прогрева бетонного раствора во время зимней укладки позволяет значительно ускорить строительство и оптимизировать организационные процессы относительно сезонов и времен года.

Видео в этой статье покажет устройство в работе и поможет разобраться в его использовании.

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:

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

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

Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.

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:

Использовать специальные присадки для смеси, позволяющие понизить точку замерзания раствора.
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.