Как подключить тмо для прогрева бетона

Трансформатор для прогрева бетона применяется строителями в зимнее время. В этот период заливка конструкций из цементной смеси возможна только при искусственном подогреве материалов. Бетон в этом случае застывает в соответствии с установленными нормами, что позволяет производить ремонтные, строительные работы в установленный срок. Что собой представляют трансформаторы и подстанции для прогрева бетона, их технические характеристики и описание будут рассмотрены далее.

Особенности

Инструкция заливки бетонных конструкций и оснований предполагает проведения процесса при определенных условиях. Смесь твердеет и набирается прочности при относительной влажности окружающей среды 95-100%, температуре от 15 до 20ºС. Для бетона это общепризнанная строительными нормами технология.

Если условия застывания смеси не соблюдаются, процессы застывания замедляются, продолжительность периода набирания прочности увеличивается. Это влияет на материал на молекулярном уровне. Бетон не сможет набрать требуемой прочности. Он будет трескаться, крошиться.

Сегодня применяются химические вещества, называемые присадками и пластификаторами. Их добавляют в бетон, дабы снизить порог застывания воды в растворе. Эффективнее результат получается при прогреве строительного материала электричеством. Представленный процесс происходит при использовании трансформаторов, например, КТПТО, ТМОБ и множества других моделей.

Преимущества прогрева

Использование прогревочного трансформатора является распространенной методикой в процессе зимнего строительства. Расход электроэнергии и дополнительные затраты на техническое проведение бетонирования компенсируются преимуществами представленной методики. К ним относятся следующие факты:

1. Возможность проведения строительных работ круглогодично.
2. Повышение производительности труда благодаря отсутствию простоев.
3. Выполнение сроков возведения объекта.
4. Транспорт, оборудование применяются рационально.
5. Готовые бетонные конструкции соответствуют существующим нормам.
6. Улучшается прочность цементной смеси.
7. Отсутствие дополнительных затрат на приобретение дорогих пластификаторов, химических добавок против замерзания бетона.

Благодаря перечисленным факторам, в процессе строительства применяются прогревочные трансформаторные установки, например, ТСДЗ-80, КТПТО-80 и прочие разновидности.

Способы прогрева

Прогрев бетона трансформатором используется повсеместно. Существует два основных метода применения подобного оборудования. Установка позволяет преобразовать электроэнергию в тепло, передать его при помощи дополнительных средств непосредственно в бетонную массу. Воздействие на цемент может нагреть его до 80 ºС. Интенсивность передачи тепловой энергии может регулироваться. Нагрев занимает определенный период времени, может быть как большим, так и малым. При этом применяется два основных способа прогрева:

• Применяется провод ПНСВ.
• Электричество подается на электроды.

При этом важно обеспечить равномерность распределения тепловой энергии по бетону. Для этого применяются специальные утеплители, теплоизоляция.

Нагревательный провод ПНСВ

В процессе обогрева применяются провода категории ПНСВ различного производства. Поставщики подобного оборудования создают кабель толщиной 1,2-3 мм. Жила провода изготавливается из стали. Вокруг нее предусмотрено наличие специальных изоляционных материалов.

Провод раскладывают по всему периметру объекта. Кабель крепится к специальной арматуре. Каркас предотвращает соприкосновение проводника с опалубкой или землей. Для подачи электроэнергии применяются масляные или сухие трансформаторы. Чаще всего это КТПТО (масляный) мощностью 80 кВт с пятью ступенями регулировки или ТСЗД-63/0.38 (сухой) с тремя уровнями значения температуры.

Интересное видео: Прогревочный провод ПНСВ

Регулировку прогревочных агрегатов производят в соответствии с условиями окружающей среды.

Электроды

Прогревочный трансформатор может подключаться к электродам. Это относительно недорогой способ. Применяются внутренние (струнные, стержневые) и поверхностные (полосовые, нашивные, пластичные) электроды. При этом применяется исключительно переменный ток. Применяются чаще всего трансформаторы типа КТПТО. Они могут подключаться как к электродам, так и проводам.

Представленный подход не применяется на небольших объектах. Если применяется металлокаркас, на электроды подается напряжение 127 В. При отсутствии подобной сетки этот показатель увеличивается до 220 В или даже 380 В.

Популярные модели

Сегодня строительные организации приобретают различные виды представленных трансформаторов. Выбор зависит от способа прогрева, условий на объекте. Для подключения проводов чаще всего используют трансформаторы ТМОБ, КТП, КТПТО. Они способны не только обеспечить ток заданной мощности (35, 100, 160 кВт и т. д.), но и преобразовать переменный ток в постоянный.

Для нагрева при помощи электродов чаще используют оборудование ТСДЗ, КТПТО, ТСЗП и прочие модели. Мощность и основные параметры агрегата подбирают в соответствии с квадратурой объекта, условиями применения. Важно обращать внимание на количество ступеней регулировки, тип охлаждения.

Рассмотрев особенности и разновидности трансформаторных устройств для подогрева бетона, можно выбрать оптимальную установку в соответствии с условиями объекта.

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

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

Принцип работы и разновидности проводов

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

Сегодня для подобных работ используется три типа кабелей для обогрева:

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

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

Особенности нагревающих проводов ПНСВ

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

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

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

Характеристики ПНСВ

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

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

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

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

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

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

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

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

Заливка бетона зимой имеет свои сложности. Главной проблемой считается нормальное затвердевание раствора, вода в котором может замерзнуть, и он не наберет технологической прочности. Даже если этого не случится, низкая скорость высыхания состава сделает работы нерентабельными. Прогрев бетона проводом ПНСВ поможет снять этот вопрос.

Электропрогрев бетона в зимнее время – наиболее удобный и дешевый способ достигнуть нужной твердости материала. Он разрешается нормами СП 70.13330.2012, и может применяться при выполнении любых строительных работ. После отвердевания бетона, провод остается внутри конструкции, поэтому применение дешевого ПНСВ дает дополнительный экономический эффект.

Применение

Прогрев бетона в зимнее время кабелем дает возможность решить две основные проблемы. При температурах ниже нуля вода в растворе превращается в кристаллики льда, в результате реакция гидратации цемента не просто замедляется, она прекращается полностью. Известно, что при замерзании вода расширяется, разрушая образовавшиеся в растворе связи, поэтому после повышения температуры он уже не наберет нужной прочности.

Раствор затвердевает с оптимальной скоростью и сохранением характеристик при температуре порядка 20°C. При падении температуры, особенно ниже нуля, эти процессы замедляются, даже с учетом того, что при гидратации выделяется дополнительное тепло. Чтобы выдержать технические условия, зимой не обойтись без прогрева бетона проводом ПНСВ или другим предназначенным для этого кабелем в таких ситуациях, когда:

• не обеспечена достаточная теплоизоляция монолита и опалубки;
• монолит слишком массивен, что затрудняет его равномерный прогрев;
• низкая температура окружающего воздуха, при которой замерзает вода в растворе.

Характеристики провода

Кабель для прогрева бетона ПНСВ состоит из стальной жилы с сечением от 0,6 до 4 мм², и диаметром от 1,2 мм до 3 мм. Некоторые виды покрываются оцинковкой, чтобы снизить воздействие агрессивных компонентов в строительных растворах. Дополнительно он покрыт термоустойчивой изоляцией их поливинилхлорида (ПВХ) или полиэстера, она не боится перегибов, истирания, агрессивных сред, прочна и обладает высоким удельным сопротивлением.
Кабель ПНСВ обладает следующими техническими характеристиками:

• Удельное сопротивление составляет 0,15 Ом/м;
• Стабильная работа в температурном диапазоне от -60°C до +50°C;
• На 1 кубометр бетона расходуется до 60 м провода;
• Возможность применения до температур до -25°C;
• Монтаж при температурах до -15°C.

Кабель подключается к холодным концам через провод АПВ из алюминия. Питание может осуществляться через трехфазную сеть 380 В, подключаясь к трансформатору. При правильном расчете ПНСВ может подключаться и к бытовой сети 220 вольт, длина при этом не должна быть менее 120 м. По системе, находящейся в бетонном массиве должен протекать рабочий ток 14-16 А.

Технология прогрева и схема укладки

Перед установкой системы прогрева бетона в зимнее время монтируется опалубка и арматура. После этого раскладывается ПНСВ с интервалом между проводами от 8 до 20 см, в зависимости от наружной температуры, ветра и влажности. Провод не натягивается и прикрепляется к арматуре специальными зажимами. Нельзя допускать изгибов радиусом менее 25 см и перехлестов токоведущих жил. Минимальное расстояние между ними должно составлять 1,5 см, это поможет не допустить короткого замыкания.

Наиболее популярная схема укладки ПНСВ – «змейка», напоминающая систему «теплый пол». Она обеспечивает обогрев максимального объема бетонного массива при экономии греющего кабеля. Перед заливкой в опалубку раствора необходимо убедиться в том, что в ней нет льда, температура смеси не ниже +5°C, а монтаж схемы подключения проведен правильно, на достаточную длину выведены холодные концы.

К проводу ПНСВ прикладывается инструкция, с которой нужно ознакомиться перед тем, как прогреть бетон. Подключение осуществляется через секции шинопроводов двумя способами через схему «треугольник» или «звезда». В первом случае систему разделяют на три параллельных участка, подключаемых к выводам трехфазного понижающего трансформатора. Во втором – три одинаковых провода соединяются в один узел, потом три свободных контакта аналогично подключаются к трансформатору. Питающее устройство устанавливается не далее, чем в 25 м от места подключения, прогреваемый участок обносится ограждением.

Система подключается после полной заливки всего объема строительного раствора. Технология прогрева бетона греющим кабелем ПНСВ включает в себя несколько этапов:

1. Разогрев осуществляется со скоростью не более 10°C в час, что обеспечивает равномерное прогревание всего объема.
2. Нагрев при постоянной температуре длится до тех пор, пока бетон не наберет половину технологической прочности. Температура не должна превышать 80°C, оптимальный показатель 60°C.
3. Остывание бетона должно происходить со скоростью 5°C в час, это поможет избежать растрескивания массива и обеспечит его монолитность.

При соблюдении технологических требований материал наберет марку прочности, соответствующую его составу. По окончанию работ ПНСВ остается в толще бетона и служит дополнительным армирующим элементом.

Нужно отметить, что применять кабель КДБС или ВЕТ значительно проще, поскольку их можно подключать напрямую к сети 220 В через щитовую или розетку. Они разделены на секции, что помогает избежать перегрузки. Но эти кабели стоят дороже ПНСВ, поэтому реже применяется при строительстве крупных объектов.

Еще одна популярная технология – использование опалубки с ТЭН и электродами, когда арматура вставляется в раствор и подключается к сети, используя сварочный аппарат или понижающий трансформатор другого типа. Этот способ прогрева не требует специального греющего кабеля, но более энергозатратен, поскольку вода в бетоне играет роль проводника, а его сопротивление при затвердевании значительно возрастает.

Расчет длины

Чтобы рассчитать длину провода ПНСВ для прогрева бетона требуется учесть несколько основных факторов. Главный критерий – количество тепла, подаваемого на монолит для его нормального затвердевания. Оно зависит от температуры окружающего воздуха, влажности, наличия теплоизоляции, объема и формы конструкции.

В зависимости от температуры определяется шаг укладки кабеля со средней длиной петли от 28 од 36 м. При температуре до -5°C расстояние между жилами или шаг составляет 20 см, с понижением температуры на каждые 5 градусов, он уменьшается на 4 см, при -15°C он составляет 12 см.

При расчете длины важно знать потребляемую мощность нагревательного провода ПНСВ. Для самого популярного диаметра 1,2 мм она равна 0,15 Ом/м, у проводов с большим сечением сопротивление ниже диаметр 2 мм имеет сопротивление 0,044 Ом/м, а 3 мм – 0,02 Ом/м. Рабочий ток в жиле должен быть не более 16 А, поэтому потребляемая мощность одного метра ПНСВ диаметром 1,2 мм равна произведению квадрата силы тока на удельное сопротивление и составляет 38,4 Вт. Чтобы подсчитать суммарную мощность необходимо этот показатель умножить на длину уложенного провода.

Подобным образом рассчитывается и напряжение понижающего трансформатора. Если уложено 100 м ПНСВ диаметром 1,2 мм, то его общее сопротивление составит 15 Ом. Учитывая, что сила тока не более 16 А, находим рабочее напряжение, равное произведению силы тока на сопротивление в данном случае оно будет равно 240 В.

Применение провода ПНСВ – один из самых дешевых способов прогрева бетона. Но он больше годится для применения профессиональными строителями, поскольку для его подключения требуются специальное знание и оборудование. Этот кабель можно применять и в бытовых условиях, правильно рассчитав потребляемую мощность. Снизить расходы при прогреве раствора поможет применение теплоизоляционных материалов, в этом случае нагрев произойдет быстрее, а снижение температуры будет происходить равномернее, что улучшит качество бетона.