Прогрев бетона сварочным аппаратом схема подключения: Как греть бетон сварочным аппаратом

Содержание

Как греть бетон сварочным аппаратом

Как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом

В общих чертах схема прогрева бетона сварочным аппаратом остаётся точно такой же, как и понижающим трансформатором — разница заключается в том, что в данном случае мощность агрегата будет меньше. Такой метод приемлем для небольших объектов и в домашних условиях чуть ли не идеален, учитывая то, что вам не придётся искать дополнительные мощности. Для примера мы используем аппарат на 250А при заливке небольшой плиты 4×5м, а в качестве дополнительного материала мы вам покажем видео в этой статье по данной теме.

Сварочный трансформатор BRIMA TIG 250

Прогрев бетона

Примечание. Согласно СНиП 13.03.01-87по несущим конструкциям, если среднесуточная температура на улице опускается ниже 5⁰ C , следует производить электрический прогрев бетона. Это применяется для того, чтобы в свежем растворе вокруг арматуры не образовывалась ледяная плёнка.

В домашних условиях можно производить прогрев бетона сварочным трансформатором.

Использование греющей петли

Принципиальная схема — как прогреть бетон сварочным аппаратом

Примечание. Помимо петель обогрев свежих бетонных конструкций может осуществляться электродным способом, в обогревающей опалубке, жидкостными установками, методом индукции и инфракрасным излучением.

Если застывание раствора происходит со сбоями в температурном режиме (смесь перемерзает), то прочность резко понижается и поверхность получается осыпающейся — это сразу видно, когда производиться резка железобетона алмазными кругами или алмазное бурение отверстий в бетоне.

Обогрев ЖБ конструкций греющими петлями по принципу подачи предельного тока на кабель нужен в основном для площадок (плитных фундаментов) перекрытий и реже для стен, когда не отапливается само помещение. Такие схемы, как правило, запитываются через понижающие трансформаторы, на которых есть регулировка напряжения — это позволяет поддерживать необходимую тепловую мощность в зависимости от изменения температуры воздуха на улице. Данный метод является более экономным, нежели электродный (см.также статью «Штроборез для газобетона: конструкционные особенности и применение»).

Что нам понадобится

ПНСВ (Провод Нагревательный Стального типа Виниловая оболочка)

  • Итак, как мы уже говорили, нам нужен трансформатор, значит, в домашних условиях для этих целей мы будем использовать мощности сварочного аппарата — в нашем случае до 250А, хотя можно и больше, но мы специально рассмотрим минимум, чтобы научится по максимуму извлекать пользу
    . Кроме того, как требует того инструкция, нам понадобится провод ПНСВ — в данной ситуации нарежем куски по 18м.
  • Также нам нужен алюминиевый одинарный провод сечением 2,5-4 мм 2 (подойдёт АПВ), хлопчатобумажная изоляционная лента и пассатижи, токовые клещи. Ну и, конечно, такие работы можно производить лишь на тех участках, где есть источник питания на 220В — это может быть ЛЭП, но также (такое бывает в начале строительства) можно использовать карбюраторный или дизельный (более экономный) генератор.

Сопротивление ПНСВ в зависимости от толщины кабеля

Приступаем к работе

Примерно так будет выглядеть укладка

Сварочный аппарат на 250А у нас имеется, теперь нам понадобится ПНСВ, количество которого рассчитаем, опираясь на формулу R=U/I, и если нам известно, что U=220В, I=250А, тогда R=U/I=220/250=0,88ом.

Что же из этого следует — если мы имеем на выходе максимально 250А, то для того чтобы не перегружать аппарат сделаем своими руками 8 петель по 25А каждая — этого будет вполне достаточно. Для этого возьмём кусок ПНСВ длиной 18м и диаметром 3,0 мм (0,05 см/метр) — для плиты 4×5м этого будет достаточно.

Зачищаете концы ПНСВ по 40-50 мм и к каждому из них подсоединяете алюминиевый провод (можно, конечно, использовать и медь, но цена алюминия гораздо ниже) — позаботьтесь о том, чтобы скрутка получилась плотной — от этого будет зависеть корректность работы нашей конструкции. Длина алюминиевого провода будет зависеть от того, на каком расстоянии вы сможете установить сварочный аппарат — целесообразнее будет поднести его как можно ближе. Если эти концы получились короткими — не расстраивайтесь — их можно нарастить в любой момент на необходимую длину, только скрутку изолируйте тщательно (см.также статью «Пигменты для бетона: основные характеристики, сфера применения и методы самостоятельного приготовления»).

Укладка петель на металлическом арматурном каркасе. Фото

Теперь нам нужно уложить ПНСВ, распределив его равномерно по всей площади так, чтобы скрутки с алюминием оказались внутри заливаемой плиты, но ни в коем случае не касались металлического каркаса! Лучше всего, если у вас получится продеть ПНСВ между двумя обрешётками — внутри каркаса — так кабель окажется внутри как раз посредине плиты, как масло в бутерброде между двумя кусками хлеба одинаковой толщины.

При заливке раствора вы легко можете сместить провод, поэтому его следует подвязать к арматуре кусками изолированного алюминия, но будьте осторожны, чтобы не повредить изоляцию на ПНСВ — так подогрев бетона сварочным аппаратом будет эффективным и безопасным.

Можно также разрезать ПНСВ на куски по одной петле и от каждой вывести алюминиевые концы так будет гораздо легче продеть провод между прутьями арматуры в каркасе, только здесь нужно быть внимательным, чтобы не перепутать концы. Лучше всего их пометить маркером по изоляции (поставьте значки + и -).

Для подключения сварочного аппарата можете использовать кабели — землю и тот, который идёт на держатель, либо прикрутить алюминиевый провод непосредственно к клеммам. Постарайтесь как можно быстрее подключить цепь после заливки и включите регулятор напряжения на минимум, включите рубильник и проверьте напряжение.

Вначале возможен скачок до 240-250А, но по мере прогрева и застывания массы оно будет падать, и вы сможете его постепенно повышать по мере необходимости.

Заключение

Так как греть бетон сварочным аппаратом нужно постепенно, то проверяйте напряжение каждые 2 часа, постепенно его увеличивая (читайте также статью «Подбетонка: что это такое и как она делается правильно»).

Примерно за 8 часов вы дойдёте до максимума и в течение 3-ёх суток плита должна высохнуть (но это не степень эксплуатации).

Прогрев бетона сварочным аппаратом

При работе с бетоном в условиях низких температур неизменно возникает необходимость прогрева этого строительного материала. В том случае, если объем таких работ не слишком высок, для прогрева бетона можно использовать маломощные двухфазные сварочные аппараты. Причём качественно прогреть бетонную смесь можно даже маломощными моделями сварочных аппаратов, которые используются обычными домовладельцами. Расскажем вам о том как выполняется такой прогрев бетона сварочным аппаратом.

Зачем нужно прогревать бетон

Большинство распространенных в настоящее время разновидностей этого строительного материала подразумевают работу при температурах выше 5 градусов по Цельсию. Только при таких плюсовых температурах обеспечивается качественное затвердевание материала, который быстро набирает прочность, в нём отсутствуют трещины и другие дефекты. Если же приводить такие работы при минусовых температурах бетон застывает неравномерно, появляются трещины, материал начинает крошиться, что приводит в последующем к необходимости дорогостоящих ремонтных работ. Использование специального оборудования для прогрева бетона позволяет обеспечить правильное затвердевание и застывание этого материала, при этом все такие строительные работы могут вестись даже при минусовой температуре. Если при больших объемах работ используются специальные масляные и электрические подогреватели, то при небольшом объеме бетонирования куда проще и удобнее использовать для прогрева компактные переносные сварочные аппараты.

Маломощные любительские модели лучше подходят для данной работы, нежели чем мощная профессиональная техника. Такие сварочные инверторы отличается мобильностью, они экономичнее и позволяют плавно регулировать сварочный ток. Такой сварочный аппарат с легкостью найдется в хозяйстве каждого домовладельца, а при необходимости его можно арендовать и выполнить правильную заливку бетона с прогревом используемого строительного материала.

Прогрев бетона сварочным аппаратом: схема работы

Для выполнения прогрева бетона с помощью ПНСВ провода вам потребуется следующее:

  • Сварочный аппарат с мощностью 150-250 ампер.
  • Алюминиевый кабель.
  • Изолента с тканевой основой.
  • Амперметр.
  • Кабели ПНСВ.

Используемый ПНСВ кабель необходимо нарезать на ленты длиной около 15-20 метров. Каждый такой отрезок должен выдержать сварочный ток мощностью в 25 Ампер. Если вы используете максимальную мощность сварочного аппарата, то потребуется использовать около 10 отрезков ПНСВ. С обеих сторон каждого такого ПНСВ провода необходимо прикрутить алюминиевые кабели аналогичной длины. Скрутка должна находиться в прогреваемом бетоне, а другой конец проволоки соединяется в последующем со сварочным инвертором. Скрутку в бетоне следует заизолировать изолентой.

Обрезки проводов следует подвязать к арматуре при помощи пластиковых креплений и заизолировать такое соединение качественным проводом. Это позволит избежать короткого замыкания. Не забывайте маркировать провода плюсом и минусом.

Заливаем бетоном арматуру с подвязанными ПНСВ проводами, после чего подключаем клеммы кабеля к выходам сварочного аппарата. Устанавливаем минимальный ток, после чего на основном и проводящем отрезке измеряем показатель сварочного тока. В нашем конкретном случае на основном проводе показатель сварочного тока должен составлять 250 Ампер, а на каждом отрезке 20 Ампер. Помните о том, что по мере прогревания бетона сила тока падает, поэтому на аппарате вручную ток нужно будет ступенчато увеличивать. При этом старайтесь не допускать резкого увеличения напряжения на кабелях, а сам застывающий материал лучше всего укрыть утеплителем и полиэтиленовой пленкой. Это исключает потери тепла, а материал будет сохнуть равномерно, что позволит исключить появление трещин на его поверхности.

Прогрев бетона рекомендуется выполнять до приобретения залитой плиты должной прочности. Обычно на затвердевание и набор прочности бетона требуется около 30-40 часов. Всё это время следует прогревать цемент, не допуская его резкого охлаждения.

Прогрев бетона сварочным аппаратом: схема подключения

Популярность также получила технология прогрева сварочным аппаратом с использованием в качестве греющих элементов электродов, вживленных непосредственно в бетон. При этом ток течет через застывающий раствор, разогревая электроды и подогревая строительный материал. Недостатком данной технологии прогрева бетона является опасность поражения электрическим током людей и домашних животных, которые находятся в непосредственной близости от заливаемой бетонной смеси. Именно поэтому необходимо ограничивать напряжение на уровне 36 В.

В качестве электродов можно использовать прутья арматуры, которые укладываются в конструкцию и соединяются последовательно, что позволяет получить изолированные отрезки. Такими изолированными отрезками подключают прямой и обратный провод. Контролировать мощность тока можно подключённой лампой накаливания между двумя электродами.

Выполняя прогрев при помощи электродов необходимо постоянно контролировать температуру бетона, не допуская его растрескивания и обезвоживания. Залитую конструкцию рекомендуется накрыть утеплителем или пленкой, что позволит избежать потери тепла и влаги.

Заключение

Маломощные сварочные аппараты отлично подходят для прогрева стройматериала. Наибольшую популярность в настоящее время получили две технологии прогрева бетона с помощью сварочных аппаратов с использованием специальных нагревающих кабелей или же арматурных электродов. Вне зависимости от того какой способ прогрева материала вами выбран, необходимо качественно и внимательно выполнять соединение проводов и арматуры, что и станет залогом безопасности выполнения такого прогрева материала.

Как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом

  • 1 Прогрев бетона
    • 1.1 Использование греющей петли
    • 1.2 Что нам понадобится
    • 1.3 Приступаем к работе
  • 2 Заключение

В общих чертах схема прогрева бетона сварочным аппаратом остаётся точно такой же, как и понижающим трансформатором — разница заключается в том, что в данном случае мощность агрегата будет меньше. Такой метод приемлем для небольших объектов и в домашних условиях чуть ли не идеален, учитывая то, что вам не придётся искать дополнительные мощности. Для примера мы используем аппарат на 250А при заливке небольшой плиты 4×5м, а в качестве дополнительного материала мы вам покажем видео в этой статье по данной теме.

Сварочный трансформатор BRIMA TIG 250

Прогрев бетона

Примечание. Согласно СНиП 13.03.01-87по несущим конструкциям, если среднесуточная температура на улице опускается ниже 5? C , следует производить электрический прогрев бетона. Это применяется для того, чтобы в свежем растворе вокруг арматуры не образовывалась ледяная плёнка.

В домашних условиях можно производить прогрев бетона сварочным трансформатором.

Использование греющей петли

Принципиальная схема — как прогреть бетон сварочным аппаратом

Примечание. Помимо петель обогрев свежих бетонных конструкций может осуществляться электродным способом, в обогревающей опалубке, жидкостными установками, методом индукции и инфракрасным излучением.

Если застывание раствора происходит со сбоями в температурном режиме (смесь перемерзает), то прочность резко понижается и поверхность получается осыпающейся — это сразу видно, когда производиться резка железобетона алмазными кругами или алмазное бурение отверстий в бетоне.

Обогрев ЖБ конструкций греющими петлями по принципу подачи предельного тока на кабель нужен в основном для площадок (плитных фундаментов) перекрытий и реже для стен, когда не отапливается само помещение. Такие схемы, как правило, запитываются через понижающие трансформаторы, на которых есть регулировка напряжения — это позволяет поддерживать необходимую тепловую мощность в зависимости от изменения температуры воздуха на улице. Данный метод является более экономным, нежели электродный ( см.также статью «Штроборез для газобетона: конструкционные особенности и применение»).

Что нам понадобится

ПНСВ (Провод Нагревательный Стального типа Виниловая оболочка)

  • Итак, как мы уже говорили, нам нужен трансформатор, значит, в домашних условиях для этих целей мы будем использовать мощности сварочного аппарата — в нашем случае до 250А, хотя можно и больше, но мы специально рассмотрим минимум, чтобы научится по максимуму извлекать пользу. Кроме того, как требует того инструкция, нам понадобится провод ПНСВ — в данной ситуации нарежем куски по 18м.
  • Также нам нужен алюминиевый одинарный провод сечением 2,5-4 мм2 (подойдёт АПВ), хлопчатобумажная изоляционная лента и пассатижи, токовые клещи. Ну и, конечно, такие работы можно производить лишь на тех участках, где есть источник питания на 220В — это может быть ЛЭП, но также (такое бывает в начале строительства) можно использовать карбюраторный или дизельный (более экономный) генератор.

Диаметр жилы в мм 1,2 2,0 3,0 Ом/метр 0,15 0,05 0,02

Сопротивление ПНСВ в зависимости от толщины кабеля

Приступаем к работе

Примерно так будет выглядеть укладка

Сварочный аппарат на 250А у нас имеется, теперь нам понадобится ПНСВ, количество которого рассчитаем, опираясь на формулу R=U/I, и если нам известно, что U=220В, I=250А, тогда R=U/I=220/250=0,88ом.

Что же из этого следует — если мы имеем на выходе максимально 250А, то для того чтобы не перегружать аппарат сделаем своими руками 8 петель по 25А каждая — этого будет вполне достаточно. Для этого возьмём кусок ПНСВ длиной 18м и диаметром 3,0 мм (0,05 см/метр) — для плиты 4×5м этого будет достаточно.

Зачищаете концы ПНСВ по 40-50 мм и к каждому из них подсоединяете алюминиевый провод (можно, конечно, использовать и медь, но цена алюминия гораздо ниже) — позаботьтесь о том, чтобы скрутка получилась плотной — от этого будет зависеть корректность работы нашей конструкции. Длина алюминиевого провода будет зависеть от того, на каком расстоянии вы сможете установить сварочный аппарат — целесообразнее будет поднести его как можно ближе. Если эти концы получились короткими — не расстраивайтесь — их можно нарастить в любой момент на необходимую длину, только скрутку изолируйте тщательно ( см.также статью «Пигменты для бетона: основные характеристики, сфера применения и методы самостоятельного приготовления»).

Укладка петель на металлическом арматурном каркасе. Фото

Теперь нам нужно уложить ПНСВ, распределив его равномерно по всей площади так, чтобы скрутки с алюминием оказались внутри заливаемой плиты, но ни в коем случае не касались металлического каркаса! Лучше всего, если у вас получится продеть ПНСВ между двумя обрешётками — внутри каркаса — так кабель окажется внутри как раз посредине плиты, как масло в бутерброде между двумя кусками хлеба одинаковой толщины.

При заливке раствора вы легко можете сместить провод, поэтому его следует подвязать к арматуре кусками изолированного алюминия, но будьте осторожны, чтобы не повредить изоляцию на ПНСВ — так подогрев бетона сварочным аппаратом будет эффективным и безопасным.

Можно также разрезать ПНСВ на куски по одной петле и от каждой вывести алюминиевые концы так будет гораздо легче продеть провод между прутьями арматуры в каркасе, только здесь нужно быть внимательным, чтобы не перепутать концы. Лучше всего их пометить маркером по изоляции (поставьте значки + и -).

Для подключения сварочного аппарата можете использовать кабели — землю и тот, который идёт на держатель, либо прикрутить алюминиевый провод непосредственно к клеммам. Постарайтесь как можно быстрее подключить цепь после заливки и включите регулятор напряжения на минимум, включите рубильник и проверьте напряжение.

Вначале возможен скачок до 240-250А, но по мере прогрева и застывания массы оно будет падать, и вы сможете его постепенно повышать по мере необходимости.

Заключение

Так как греть бетон сварочным аппаратом нужно постепенно, то проверяйте напряжение каждые 2 часа, постепенно его увеличивая ( читайте также статью «Подбетонка: что это такое и как она делается правильно»).

Примерно за 8 часов вы дойдёте до максимума и в течение 3-ёх суток плита должна высохнуть (но это не степень эксплуатации).

Сварка и прогрев бетона

Греем бетон сварочным трансформатором

Такой способ прогрева подойдет для мелких объемов заливки и при наличии сварочного трансформатора, идеально подойдет для домашних условий. Прогрев сварочным аппаратом это-то же самое что и прогрев специальным понижающим трансформатором. Принцип остается тот же только мощности заметно поубавиться.

Для примера возьмем сварочный аппарат постоянного тока с мощностью 250 ампер.

Я не буду вдаваться в расчеты зимнего бетонирования а опишу сам процесс прогрева, основанный на личном опыте при заливке бетонной плиты 4 на 5 метров. В статье выложены поясняющие фотографии, своих у меня нет но я постарался подобрать максимально подходящие что бы они наглядно поясняли принцип работы по обогреву бетона.

Нам нужен: сварочный аппарат 150 -250 ампер, греющий провод ПНСВ, одинарный алюминиевый провод в 2.5- 4 кв., токовые клещи, изолента ХБ.

1.Греющий провод необходимо нарезать кусками в 18 метров, длину я рассчитал опытным путем. Количество таких отрезков нужно рассчитать исходя из мощности имеющегося сварочного аппарата. За основу возьмем аппарат на 250 ампер. При максимальной нагрузке наша петля выдержит 25 ампер и это потолок. Значит нужно отталкиваться от этой цифры. Не будем насиловать сварочный трансформатор, 8 петель будет в самый раз. Для прогрева бетонной плиты 4 на 5 метров и толщиной в 19 см такое количество будет нормальным.

2. К отрезанным кускам провода ПНСВ необходимо присоединить 2 алюминиевых провода, соединяем при помощи скрутки в 3-5 см. Длина алюминиевого конца выбирается по месту. Смотрите сами, эти алюминиевые концы нужно будет присоединить к сварочному кабелю. Особо заморачиваться не нужно, так как всегда возможно нарастить необходимую длину. Скрутку тщательно изолируем.

3. Далее нам нужно уложить прогревочные петли. Улаживаем с умом так чтобы греющий кабель располагался чуть выше середины плиты, но ниже верхнего слоя арматуры. Петли подвязываем изолирующим кабелем, что бы при прогреве они не замкнули на землю. Скрутка ПНСВ и алюминиевого провода должна находится в бетоне, иначе она сгорит. Алюминиевые концы выводим из зоны заливки. При укладке петель маркируйте алюминиевые выхода из петель, что бы при подключении не запутаться. Самый оптимальный вариант это с одной стороны плиты сделать выхода на + а с другой стороны плиты выхода на .

4. После заливки нам необходимо как можно быстрее собрать всю цепь обогрева. С сварочника выходит два кабеля, говоря проще это наше питание на прогревочные петли.

Все плюсовые выхода петель цепляем на плюсовой кабель сварки и соответственно другие концы петель кидаем на минус. Способ соединения выбирайте сами, лично я сделал так называемую «гитару» к сварочным кабелям прицепил две текстолитовые пластины, на которых наварены болтики для зажима алюминиевых концов прогревочных петель. В общем, сами смотрите как вам удобно, в итоге получаем по восемь концов на каждом сварочном кабеле.

5. Включаем сварочный аппарат и начинаем греть бетон. Перед включением ставим регулятор тока на минимум. Включив, меряем токовыми клещами ампераж на сварочных кабелях. Если будет примерно 240 ампер не пугайтесь так как мо мере того как бетон будет греется, амперы начнут падать. Проверяем клещами работоспособность каждой петли для начала там должно быть 14-18 ампер на каждой петле. Через часика два меряем еще раз, если амперы упали, добавляем на сварке ток. Добавляйте постепенно минимум – середина – максимум, если вы за 8 часов дойдете до максимума это уже неплохой результат. Обязательно проверяйте нагрузку на петли, помня что они не выдержат больше чем 25 ампер. В зависимости от температуры время прогрева бетона может увеличиваться или уменьшатся. Исходя из своего опыта скажу, при -12С я 38 часов обогрел и высушил выше описанную бетонную плиту.

Еще статьи по прогреву бетона

Для того что бы электропрогрев бетона был максимально эффективным накройте плиту утеплителем или опилками. Электропрогрев бетона сварочным трансформатором должен выполнятся соответствующим персоналом, так как может возникнуть угроза для человеческой жизни. Просьба не воспринимать эту статью как руководство для зимнего бетонирования, я всего лишь описал то, что делал сам, не имея возможности сделать нормальный обогрев бетона.

Провод для прогрева бетона — принцип действия, виды, укладка и монтаж

При строительстве монолитных бетонных конструкций в зимнее время применяется несколько технологий для создания необходимых температурных условий. Это может быть установка специальных тепляков, применение тепломатов или специального провода для прогрева бетона. Первый способ наиболее энергоемкий, поэтому экономически невыгоден, второй вариант подразумевает установку тепловых станций, прогревающих только верхние слои, что также вносит ряд ограничений на применение. Последний вариант наиболее востребован, о нем и пойдет речь в данной публикации.

Зачем нужен прогрев бетона?

В холодное время года, когда температура окружающего воздуха опускается ниже точки замерзания воды, возникают проблемы с гидратацией бетонного раствора. Проще говоря, смесь частично замерзает, а не полностью затвердевает. После повешения температуры окружающей среды начинается процесс оттаивания, монолитность смеси может быть нарушена, что отрицательно отразится на монолитности конструкции, ее сопротивлению проникновения воды, что приведет к снижению долговечности.

Последствия заливки раствора на морозе, в этом случае не поможет даже гидрошпонка Аквабарьер или другая гидроизоляция

Чтобы избежать перечисленных последствий, обязательно необходимо зимой делать электропрогрев бетонной смеси. При этом изотермическом процесс не возникает нарушений в ее структуре, что положительно отражается на прочности возводимой конструкции.

Виды нагревательных проводов и кабелей

Чаще всего для электроподогрева бетона применяются провода ПНСВ. Это объясняется его относительно невысокой стоимостью и простым монтажом. Ниже представлен внешний вид термопровода, его конструктивные особенности и расшифровка маркировки.

Внешний вид провода ПНСВ (А), расшифровка маркировки (В) и конструкция (С)

В качестве альтернативы может применяться аналог – ПНСП, основное отличие которого заключается в изоляции, она выполнена из полипропилена, что позволяет незначительно повысить максимальную мощность тепловыделения.

Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП

Обратим внимание, что провода данного типа могут использоваться в качестве напольных обогревателей, которые работают по принципу теплого пола.

Основная трудность, связанная с применением термопроводово данного типа, заключается в необходимости произвести расчет их длины. Небольшие просчеты можно исправить регулируя уровень напряжения, поступающего с прогревочного трансформатора.

Подробно о том, как производится монтаж ПНСВ, а также описание связанных с этим процедур (расчет длины проводов, схема укладки, составление технологической карты и т.д.) будет приведено в другом разделе.

Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Основной недостаток описанных выше термопроводов – необходимость дополнительного оборудования, позволяющего регулировать мощность тепловыделения путем изменения напряжения. Значительно упростить задачу можно применяя двужильные секционные саморегулирующие термокабели, а именно финский ВЕТ или отечественный КДБС. Они не требуют для подогрева дополнительного оборудования и подключаются напрямую к сети 220 вольт. Устройство прогревочного кабеля представлено ниже.

Основные элементы конструкции кабеля обогревочного

Обозначение:

  • А – Выходы нагревательных жил.
  • В – Установочный кабель, служащий для подключения КДБС к сети 220в, для этой цели можно использовать любой соединительный провод, например АПВ.
  • С – Муфта, для подключения нагревательной секции.
  • D – Концевая изоляторная муфта.
  • Е – Нагревательная секция фиксированной длины.

Конструктивно кабель ВЕТ практически не отличается от рассмотренного выше отечественного аналога, что касается основных технических характеристик, то они приведены в сравнительной таблице ниже.

Таблица сравнительных характеристик кабелей ВЕТ и КДБС

Что касается маркировки, то отечественные изделия данного типа кодируются в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – характеристика линейной мощности, а YY – длина секции. В качестве примера можно привести маркировку 40КДБС 10, которая указывает мощность 40 Вт на метр, а сама секция десятиметровой длины.

Технология прогрева с использованием ПНСВ

Принцип действия довольно простой: при подаче напряжения происходит нагрев провода, который в свою очередь нагревает бетонную смесь. Поскольку для нагрева рекомендуется ограничится напряжением 70 В, потребуется понижающий трансформатор (далее ПТ) соответствующей мощности.

Трансформаторная подстанция КТПТО 80 для работы с термопроводом

Перед тем, как осуществлять монтаж, необходимо рассчитать длину прогревочного провода. При этом необходимо принимать во внимание его тип и характеристики, напряжение трансформаторной подстанции, объема бетонной смеси, температуры окружающей среды, а также характер конструкции (предполагается заливка колоны, балки) и т.д. Чтобы не запутаться в расчетах, можно воспользоваться онлайн калькулятором для расчета нагревательного проводника ПНСВ или другого кабеля (ПНБС, ПТПЖ и т.д.).

Для нагрева бетонной смеси, объемом один кубометр необходимо около 1200-1300 Вт. Если мы будем использовать провод данной марки сечением 1,20 мм, то потребуется прогревочник 30-45 м (для точного расчета длины необходимо знать температурные условия).

Помимо этого необходимо учитывать силу тока, для нормальной работы погруженного в раствор кабеля допустимо 14,0 – 18,0 Ампер (в зависимости от схемы подключения).

Электрическая схема подключения ПНСВ А) звездой В) треугольником

Монтаж ПНСВ

Приведем краткое руководство стандартной методики:

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

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

Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.

Такой способ подогрева вполне возможен, приведем пример как это можно реализовать такой метод. Допустим, нам необходимо залить плиту объемом 3,7 кубических метра, при температуре на улице – 10°С. Для этой цели потребуется сварочная установка на 200,0-250ампер, клещи для измерения тока, провод ПНСВ, холодные концы и тканевая изоляционная лента.

Нарезаем восемь сегментов по 18,0 метров, каждый такой может выдержать ток до 25,0 А. Мы оставим небольшой запас и возьмем для подключения к сварочному аппарату на 250,0 А восемь таких сегментов.

К каждому выходу отрезка подсоединяем на скрутке монтажный провод (подключаем холодные концы). Производим укладку ПНСВ, ее схема будет приведена ниже. Соединение холодных концов (плюс и минус отдельно) желательно делать при помощи клеммника, размещенном на текстолите или любом другом изоляционном материале.

Подключение ПНСВ к сварочному аппарату

Завершив заливку, подключаем прямой и обратный выход аппарата (полярность не имеет значения), предварительно выставив ток на минимум. Проводим измерение тока нагрузки на отрезках, он должен быть порядка 20,0 А. В процессе нагрева сила тока может немного «проседать», когда это происходит, увеличиваем ее на сварке.

Плюсы и минусы ПНСВ

Прогревать таким способом бетон довольно выгодно. Это объясняется как низкой стоимостью провода и относительно небольшим расходом электричества. Отдельно необходимо отметить устойчивость проволоки к щелочному и кислотному воздействию, что позволяет использовать данный способ при добавлении в смесь различных присадок.

Основные недостатки:

  • сложность расчетов при расчете длины провода;
  • необходимость использования ПТ.

Понижающие станции стоят довольно дорого, а учитывая длительность процесса брать их в аренду не выгодно (такие услуги обходятся в 10% от себестоимости изделия). Использование сварочных аппаратов делает возможным обогрев небольших конструкций, но поскольку она не рассчитана на такой режим работы, выход ее из строя и последующий дорогостоящий ремонт довольно вероятны.

Монтаж секционного обогревочного кабеля

Поскольку такие нагреватели для бетона поставляются не в бухтах, а готовыми секциями, снимается вопрос с обрезкой. Все что необходимо для сбора установки для зимнего бетонирования это рассчитать мощность сегмента исходя из того сколько кубов бетона в конструкции, после чего выбрать кабель соответствующей длины.

Начнем с краткого руководства по расчетам и небольших рекомендаций по монтажу:

  • В инструкции к технологии ТМО бетона указывается, что на обогрев кубометра смеси требуется от 500 до 1500 Вт (зависит от температуру воздуха). Расход электроэнергии можно существенно снизить, если применить несколько несложных технических приемов:
  1. Использовать специальные присадки для смеси, позволяющие понизить точку замерзания раствора.
  2. Утеплить опалубку.
  • Если производится заливка балки или перекрытия, расчет обогревочного кабеля производится из 4 погонных метров на 1 м 2 площади поверхности. При возведении объемных элементов, таких как двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами, с расстоянием между ними не более 40,0 см.
  • Защита кабеля позволяет приматывать его к арматуре.
  • Расстояние от поверхности конструкции до уложенного внутри электрообогревателя должно быть как минимум 20,0 см.
  • Чтобы бетонная смесь прогревалась равномерно, нагреватели должны быть уложены на одинаковом расстоянии.
  • Между разными контурами должно быть не менее 40,0 мм.
  • Запрещено пересечение греющих проводников.

Преимущества и особенности сегментированного кабеля

К несомненным положительным качествам продукции данного типа следует отнести:

  • Для организации прогрева бетона при помощи не требуется наличие дорогостоящего дополнительного оборудования (ПТ).
  • В отличие от сушки электродами вероятность поражения электричеством минимальна.
  • Легкий монтаж и несложный расчет длины сегмента.

Особенности:

ВЕТ кабель стоит существенно дороже, чем провод для прогрева бетона ПНСВ. Отечественный КДБС, например производимый компанией ЭТМ в Красноярске, несколько улучшает положение, но не намного. Именно поэтому данные кабели применяются при возведении небольших бетонных и ЖБТ конструкций.

В качестве заключения.

Мы описали только один способ обогрева бетона, на самом деле их значительно больше. Они будут рассмотрены в других публикациях.

В завершении считаем необходимым ответить на вопрос, неоднократно встречающийся в сети, почему нельзя для прогрева бетона использовать нихромовые провода. Во-первых, это удовольствие было бы очень дорогим, во-вторых, правилами техники безопасности запрещено. Именно поэтому не стоит калькулятор для расчета числа витков нихрома, чтобы сделать обогрев трубы или бетона.

Прогрев бетона сварочным аппаратом — схема подключения с кабелем пнсв

Прогрев бетона сварочным аппаратом – один из вариантов решения проблемы замерзания воды и остановки твердения бетонного монолита в условиях пониженной температуры воздуха. Работы с бетоном можно проводить лишь в теплое время года, а когда температура понижается до 0 и дальше, химическая реакция между замерзшей в лед водой и цементом прекращается, процесс твердения останавливается.

При необходимости проводить на строительной площадке работы с бетоном зимой, нужно позаботиться об обогреве и препятствовании замерзанию воды в растворе. Многие мастера принимают решение прогреть бетон сварочным аппаратом, что может быть осуществлено двумя методами – с использованием провода ПНСВ или электродов.

Для электропрогрева бетона при температуре ниже +5 градусов обычно используют воздушные/масляные специальные трехфазные трансформаторы. Правда, для небольших объемов работ в домашних условиях подойдет и сварочный аппарат двухфазного типа.

Что необходимо для подогрева бетона

Содержание статьи:

Чтобы подключить сварочный аппарат и использовать его для прогрева бетона, нужно позаботиться обо всем необходимом. Инструменты и расходники найти обычно не трудно – они есть у всех, кто часто использует сварочный аппарат по назначению.

Что нужно для прогрева бетона:

Трансформатор – подходящее устройство с максимальным пределом в районе 200-250 А.
Провод ПНСВ – пару кусков одной длины.
Одинарный алюминиевый провод диаметром 2.5-4 квадратных миллиметров.
Хлопчатобумажные ленты для изоляции.
Пассатижи.
Токовые клещи.

Особенности прогрева бетона сварочным аппаратом:

Нужно правильно рассчитать время нагрева бетонной конструкции – оно зависит от средней температуры окружающей среды и толщины слоя материала.
Конструкцию чрезмерно перегревать запрещено – это скажется на качестве так же пагубно, как и замерзание воды.
Залитый бетонный раствор нужно накрыть тонким слоем из опилок для исключения вероятности сильного испарения воды из смеси и теплоизоляционным материалом для исключения потерь тепла.
К сварочному устройству допускается подключать исключительно подходящие для работ кабели и электроды.
С целью проверки напряжения устанавливают контрольную лампу накаливания.
Сварочную цепь не стоит замыкать на внутрибетонную арматуру, так как это слишком энергозатратно.

Прогрев сварочным аппаратом – проводом ПНСВ

Нагрев бетона сварочным аппаратом может осуществляться за счет подключения к нему проводов ПНСВ. Процесс требует определенных знаний, составленной предварительно схемы и учета ряда нюансов.

Особенности нагрева бетона сварочным аппаратом и кабелями:

Питаться устройство должно от электрической бытовой сети 200 вольт.
Конструкция сравнительно простая и эффективная, если все делать правильно.
Такой вариант предполагает экономичность.
Удается существенно сократить время застывания бетонной смеси.
Температуру в монолитной конструкции можно поддерживать в автоматическом режиме.

Схема работы тут идентична использованию масляных трансформаторов, но расчеты осуществляются по-другому. Так, для прогрева бетона с применением сварочного трансформатора и кабеля ПНСВ понадобятся: сварочный аппарат 150-250 А, определенной длины провода ПНСВ, обыкновенный амперметр (клещи), кабель холодных концов из алюминия, обычная изолента на базе ткани.

В качестве примера выполнения расчетов можно взять плиту 3.8 кубических метров величиной 4х5х0.19 метров при температуре воздуха на уровне -12 градусов с использованием сварочного аппарата на 250 А. Кабель ПНСВ режут на куски по 18 метров (для каждого отдельного случая длина может быть разной, тут определялась эмпирическим путем).

Каждый отрезок кабеля может выдержать ток до 25 А. Значит, для 250 А можно взять 10 отрезков. Но желательно оставить небольшой запас, поэтому в примере берут 8 проводов. К каждому из кусков ПНСВ с двух сторон нужно докрутить алюминиевый провод длины достаточной, чтобы скрутка была в толще бетона, а концы (холодные) шли до трансформатора. Скрутку нужно заизолировать изолентой.

Отрезки провода укладываются подвязкой к арматуре с применением пластиковых креплений либо изолированных проводов (чтобы исключить замыкание). В случае с обогревом плиты провод можно крепить ниже верхнего армирования.

Выходы проводов маркируют (-/+) либо разводят концы в разные стороны конструкции. Еще можно соединить фазы (отдельно минусы/плюсы) между собой на поверхности, предварительно изолированной с клеммами.

Далее заливается бетон, подключаются клеммы к прямому/обратному выходам сварочного трансформатора, поставленного на минимальное значение тока. Ток измеряют на сварочных проводах (по проводам должно идти до 240 А) и по отрезкам (до 20 А). В процессе прогревания сила тока постепенно будет падать и на аппарате ее нужно будет увеличивать.

Плиты указанных габаритов в итоге приобрели нужный показатель прочности в течение 40 часов. Желательно после заливки бетон укрывать защитной пленкой, чтобы не дать высохнуть преждевременно. Если температуры слишком низкие, на пленку можно смонтировать теплоизоляционный слой.

Подогрев сварочным аппаратом и электродами

Сварочный аппарат и кабель – не единственный вариант прогрева бетона. Использовать можно также электроды, составив правильную схему и продумав все этапы.

Важная информация про прогрев бетона электродами:

Есть сквозной прогрев, который применяется для бетонных конструкций сложной формы или внушительной толщины. Данный метод предполагает установку электродов на расстоянии минимум 3 сантиметра от опалубки.
Периферийный способ прогрева предусматривает монтаж электродов на поверхности бетона. Так удается извлечь все нагревающие элементы после того, как бетон застынет.
Подаваемый на электроды ток нужно постоянно регулировать, так как влага испаряется и этот процесс требует внимания.
Поверхность нагрева должна быть накрыта специальным теплоизоляционным материалом, это поможет уменьшить тепловые потери с одновременным повышением КПД электродов.
В случае применения стержневого прогрева электроды нужно монтировать на одинаковом расстоянии, чтобы исключить риск перегрева отдельных зон.
Электродный прогрев не эффективен для малых изделий/конструкций.
Текущую температуру бетона нужно постоянно замерять через небольшие промежутки времени.
Правильная схема подключения электродов обязательно должна создаваться индивидуально для каждого случая.

В данном случае нагревающими элементами являются электроды, которые вживляют в толщу бетона. Ток идет прямо через раствор, в связи с чем отмечают главный минус метода – опасность поражения током людей, которые находятся рядом. Уровень безопасного напряжения составляет до 36 В, если больше – важно обеспечить недопущение на объект животных и людей. Некоторые мастера утверждают, что способ может стать причиной быстрого износа сварочного трансформатора, но это не проверено.

Электроды (арматурные прутья) укладывают в бетонную конструкцию, последовательно соединяя так, чтобы вышло два отрезка, изолированных один от другого. К одному отрезку подключают провод прямой, а к другому – обратный. С целью обеспечения контроля тока между двумя электродами желательно подключить лампу накаливания (но это не обязательно).

Важно через одинаковые промежутки времени измерять температуру бетона для исключения вероятности обезвоживания застывающего раствора и покрытия трещинами. Залитая конструкция должна быть накрыта пленкой, сверху утеплителем, чтобы исключить потери влаги и тепла.

Заключение

Греть бетон сварочным аппаратом можно при любой минусовой температуре. Это достаточно эффективный и популярный метод повышения скорости застывания бетонной конструкции и недопущения замерзания воды в смеси. Применение сварочного аппарата для прогрева предполагает использование двух основных методов: подключения кабеля ПНСВ или электродов.

Независимо от применяемой методики, разогретая бетонная конструкция должна быть изолирована от окружающей среды опилками или другим изоляционным материалом, что поможет избежать потери тепла и воды бетоном. Лучшие условия прогрева достигаются при правильном подборе электродов и кабелей, верных расчетах и составленной индивидуально схеме.

Источник

Прогрев бетона сварочным инвертором

В общих чертах схема прогрева бетона сварочным аппаратом остаётся точно такой же, как и понижающим трансформатором — разница заключается в том, что в данном случае мощность агрегата будет меньше. Такой метод приемлем для небольших объектов и в домашних условиях чуть ли не идеален, учитывая то, что вам не придётся искать дополнительные мощности. Для примера мы используем аппарат на 250А при заливке небольшой плиты 4×5м, а в качестве дополнительного материала мы вам покажем видео в этой статье по данной теме.

Сварочный трансформатор BRIMA TIG 250

Подготовительные работы

Провод ПНСВ разрезается на отрезки (греющие петли)17-18 м. Полученные отрезки равномерно подвязываются к арматурному каркасу под заливку бетонной конструкции. При этом следят, чтобы петли располагались выше середины заливаемой плиты, если заливается колонна – слой бетона над греющими петлями должен быть не менее 4 см.

Подвязку ведут изолированным алюминиевым проводом. Идеальный вариант если петли будут располагаться «змееобразно». Расстояния между петлями принимается в зависимости от температуры воздуха – от 10 до 40 см. Здесь действует правило – «чем ниже температура, тем меньше расстояние».

Количество греющих петель зависит от мощности конкретного сварочного аппарата. Так как одна петля потребляет 17-25А, в нашем случае (мощность 250 А) можно использовать не более 7-8 греющих петель длиной 17-18 м.

Важно! При укладке петель производится маркировка оконцовок – одна оконцовка маркируется изолентой, вторую оставляют свободной.

Петли уложены и подвязаны. Теперь на них необходимо нарастить алюминиевые провода, которые будут подключаться к сварочному аппарату. Длина алюминиевого провода определяется месторасположением сварочного аппарата, но не более 8 метров.

Скрутки греющей петли и наращиваемого провода изолирую ХБ изолентой, и располагаем ее таким образом, чтобы она осталась в толще заливаемой конструкции. В противном случае, скрутка будет перегреваться и сгорит. Маркировку изолентой переносят на концы алюминиевых проводов.

Подключение к сварочному аппарату и особенности прогрева

После заливки бетона, все алюминиевые концы (наращенные) петель подключают к сварочному аппарату. При этом концы с маркировкой изолентой и без таковой подключают на разные полюсы сварочного трансформатора. Включают сварочный аппарат на минимальной нагрузке регулятора мощности.

Клещами проверяют каждую из петель – потребляемый ток должен быть не более 12-14 Ампер. Через 1 час можно добавить половину мощности аппарата, а через 2 часа можно включить аппарат на полную мощность.

Опять проверяем силу тока на каждой петле. Сила тока должна быть не более 25 А. как гласит практический опыт, мощности петли в 20 А, достаточно чтобы качественно прогреть бетон при температуре окружающего воздуха до минус 10 °C.

Особенности прогрева бетона сварочным трансформатором

  • Время прогрева зависит от мощности конструкции и температуры окружающего воздуха. При температуре воздуха до минус 10 °C для гидратации бетона достаточно двух суток;
  • Поверхность бетонной конструкции необходимо утеплить поилками или матами;
  • Не стоит излишне перегревать бетон – конструкция под слоем утеплителя должна быть слегка теплой и не более того.

Когда температура бетона составляет менее +5 градусов Цельсия, то для его прогрева использую специальные трехфазные понижающие трансформаторы воздушного или масляного типа. Но они больше подходят для работы с небольшим объемом. Если требуется прогревание при заливке фундамента на даче или для других относительно небольших построек, то может осуществляться прогрев бетона сварочным аппаратом, схема подключения которого будет несколько отличаться от обыкновенной. Маломощные аппараты здесь оказываются более удобными, чем профессиональная техника. Они экономичнее и мобильнее, не говоря уже о доступности.

Читать также: Как заточить фрезу для ручного фрезера видео

Если рассматривать все в общих чертах, то здесь схема прогрева практически не меняется, так как основная разница состоит в мощности используемой техники. Но для заливки плиты площадью 5х4 метра вполне достаточно сварочного аппарата на 250А. такая взаимозаменяемость обусловлена тем, что трансформатор в сварочном аппарате и обыкновенный, служащий для понижения, выполняют практически одни и те же функции, только для различных целей.

Вывод

Такие способы чаще всего используют в домашних условиях. В промышленных же постройках применяют только специализированные устройства, обеспечивающие прогрев бетона трансформатором. Видео в сети интернет по данной теме, позволит ближе познакомиться с технологией обогрева бетонных конструкций. Ведь увиденный принцип работы намного понятнее по сравнению с прочитанным. К тому же перед тем, как приступить к одному из вышеперечисленных процессов обогрева конструкций при зимнем строительстве, следует внимательно изучить все схемы и принципы работы трансформаторов. В интернете можно найти еще много информации по запросу «прогрев бетона трансформатором», отзывы людей, уже проделывавших такую работу, а так же многочисленные советы специалистов с огромным опытом в данной сфере.

Рекомендуем к прочтению — перфоратор для работы по бетону.

Что необходимо для подогрева бетона?

  • В первую очередь требуется сам трансформатор, который может использоваться в домашних условиях. В среднем это техника с максимальным пределом в 200-250 А.
  • Необходимо также иметь провод ПНСВ. Для процедуры его желательного порезать на несколько кусков одинаковой длинны.
  • Алюминиевый одинарный провод. Его сечение желательно выбирать в пределах 2,5-4 мм квадратных.
  • Для изоляции подойдут простые хлопчатобумажные ленты, которые как раз и производятся для подобных целей.
  • Токовые клещи.
  • Пассатижи.

Необходимые инструменты

Строительные работы — это хлопотно, затратно, но в какой-то мере приятно. Особенно когда ведется постройка долгожданного жилища для собственной семьи. И если в промышленных масштабах для заливки бетона в зимнее время требуется специальный трансформатор или кабель, то в условиях небольших объемов можно сделать это имея сварочный трансформаторный аппарат, мощность которого от 150 до 200 Вт. Это мобильный и экономичный прибор, который доступен любому человеку и зачастую уже есть в мастерской строителя. А если такое устройство есть в наличии, то почему бы его не использовать.

Обратить внимание стоит на способ подключения и соответствующую схему при прогреве бетона сварочным аппаратом. Она будет немного отличаться от привычной.

Дополнительно для прогрева бетона сварочным инвертором потребуется:

  • греющий провод ПНСВ диаметром 1,5 мм. Его лучше заранее порезать на куски примерно одинаковые по длине;
  • алюминиевый одинарный провод с сечением от 2,5 до 4,0 кв. мм;
  • лента хлопчатобумажная, для изоляции;
  • клещи, для того чтобы определить силу тока;
  • пассатижи или любой другой ручной инструмент похожего действия.

Прогрев бетона сварочным аппаратом проводом ПНСВ

Греющий провод нарезается кусками по 18 метров. Количество требующихся отрезков зависит от мощности сварочного трансформатора, который будет использоваться. Расчет количества определяется исходя из того, что один кусок провода выдерживает 25 А. Но если ваш аппарата имеет максимальную силу тока в 250 А, то это еще не значит, что стоит брать 10 кусков. Лучше работать в среднем режиме на 200 А и использовать 8 частей. Такое количество оказывается достаточным для плиты в 20 см и площадью 5х4 метра.

Алюминиевых провода присоединяются к имеющимся проводам ПНСВ. Соединение происходит при помощи скрутки, а длина провода подбирается уже по месту, так как его концы нужно будет присоединить к сварочному кабелю. Все скрутки должны быть изолированы.

После этого следует класть прогревочные петли. Кабель должен находиться выше середины плиты, но не достигать верхнего слоя в арматуре. Петли подвязываются изоляцией, чтобы их не замкнуло. Чтобы скрутка не сгорела, она должна быть в бетоне. Алюминиевые концы выводятся из зоны заливки. Желательно промаркировать все выходы, чтобы не запутаться.

Когда бетон будет залит, следует собрать цепь обогрева как можно быстрее. Для этого нужно подключить два кабеля со сварочного аппарата. Таким образом, на каждый сварочный кабель должно приходиться по 8 концов. После этого можно включать сварочный аппарат для прогрева бетона. Перед началом работы следует уменьшить количество Ампер на регуляторе. Если после включения значение тока окажется слишком высоким, то не стоит переживать, так как во время прогревания оно будет уменьшаться. Если значение падает до того состояния, когда ток становится слишком слабым, то после этого стоит увеличить значение. Это происходит через несколько часов после включения. Периодически нужно проверять нагрузку, чтобы она не превышала 25 А. Все время процесса может занимать более суток, поэтому, сварочные инверторы с низким ПВ не пригодятся для данной операции.

Подогрев бетона сварочным аппаратом и электродами

Для данного процесса используются специальные электроды. Первой разновидностью являются пластинчатые. Они устанавливаются с внутренней стороны опалубки, что улучшает контакт со смесью. Электрическое поле разогревает бетон до заданной температуры.

Также существуют полосовые электроды, общая ширина которых достигает до 45 см. Они монтируются с двух сторон, а когда подключаются к трансформатору, то поле между ними прогревает бетонную смесь.

Струнные используются при прогревании цилиндрических конструкций, таких как колонны. При этом сам электрод помещается в центр конструкции, а по внешней стороне проходит токопроводящий лист.

Стержневые внешне напоминают арматуру, так как их диаметр составляет 7-11 мм. Они помещаются внутрь бетона с определенным шагом. Последние в ряду изделия ставятся до 40 см от опалубки. Данная разновидность применяется для сложных конструкций. Таким образом, для каждого вида работ требуется выбирать свои виды электродов.

Технология их применения происходит следующим образом:

  • Изделия раскладываются равномерно по всей поверхности бетонной площадки;
  • Затем они все соединяются в две отдельные цепи, одна из которых будет «+», а вторая «-»;
  • Между ними устанавливается лампа накаливания, которая помогает следить за напряжением;
  • Цепи присоединяются проводами обратной и прямой связи.

Читать также: Коэффициент запаса прочности стропов из стальных канатов

Для того, чтобы влага не испарялась с поверхности достаточно быстро, ее требуется накрыть слоем опилок. Контролировать температуру можно при помощи обыкновенного градусника.»

Заключение

Сварочные аппараты для дома отлично подходят не только для сварки в домашних условиях, но и для прочих процедур, где не нужна сверхвысокая мощность. Прогревание бетона трансформатором является явным тому примером. Одно из немногих, чем придется обзавестись для проведения такой операции будут специальные электроды. Измерительные приборы и так должны быть в арсенале сварщика. Но здесь следует присматривать за безопасным проведением работы, чтобы режимы не превышали допустимые характеристики оборудования. В ином случае это может привести к поломке техники.

Строительные работы по возведению объектов ведутся круглогодично. Часто строители производят бетонирование для формирования цельных конструкций в зимнее время. При этом важно обеспечить прочность монолита и предотвратить кристаллизацию воды. Осуществляя прогрев бетона важно поддерживать требуемую температуру смеси и создать благоприятные условия для гидратации цемента. Остановимся на технологии разогрева, основанной на применении инфракрасных лучей и электроэнергии. Рассмотрим достоинства и недостатки каждого метода.

Прогрев бетона

Примечание. Согласно СНиП 13.03.01-87по несущим конструкциям, если среднесуточная температура на улице опускается ниже 5⁰ C , следует производить электрический прогрев бетона. Это применяется для того, чтобы в свежем растворе вокруг арматуры не образовывалась ледяная плёнка.

В домашних условиях можно производить прогрев бетона сварочным трансформатором.

Использование греющей петли

Принципиальная схема — как прогреть бетон сварочным аппаратом

Примечание. Помимо петель обогрев свежих бетонных конструкций может осуществляться электродным способом, в обогревающей опалубке, жидкостными установками, методом индукции и инфракрасным излучением.

Если застывание раствора происходит со сбоями в температурном режиме (смесь перемерзает), то прочность резко понижается и поверхность получается осыпающейся — это сразу видно, когда производиться резка железобетона алмазными кругами или алмазное бурение отверстий в бетоне.

Обогрев ЖБ конструкций греющими петлями по принципу подачи предельного тока на кабель нужен в основном для площадок (плитных фундаментов) перекрытий и реже для стен, когда не отапливается само помещение. Такие схемы, как правило, запитываются через понижающие трансформаторы, на которых есть регулировка напряжения — это позволяет поддерживать необходимую тепловую мощность в зависимости от изменения температуры воздуха на улице. Данный метод является более экономным, нежели электродный (см.также статью «Штроборез для газобетона: конструкционные особенности и применение»).

Что нам понадобится

ПНСВ (Провод Нагревательный Стального типа Виниловая оболочка)

  • Итак, как мы уже говорили, нам нужен трансформатор, значит, в домашних условиях для этих целей мы будем использовать мощности сварочного аппарата — в нашем случае до 250А, хотя можно и больше, но мы специально рассмотрим минимум, чтобы научится по максимуму извлекать пользу. Кроме того, как требует того инструкция, нам понадобится провод ПНСВ — в данной ситуации нарежем куски по 18м.
  • Также нам нужен алюминиевый одинарный провод сечением 2,5-4 мм2 (подойдёт АПВ), хлопчатобумажная изоляционная лента и пассатижи, токовые клещи. Ну и, конечно, такие работы можно производить лишь на тех участках, где есть источник питания на 220В — это может быть ЛЭП, но также (такое бывает в начале строительства) можно использовать карбюраторный или дизельный (более экономный) генератор.
Диаметр жилы в мм1,22,03,0
Ом/метр0,150,050,02

Сопротивление ПНСВ в зависимости от толщины кабеля

Приступаем к работе

Примерно так будет выглядеть укладка

Сварочный аппарат на 250А у нас имеется, теперь нам понадобится ПНСВ, количество которого рассчитаем, опираясь на формулу R=U/I, и если нам известно, что U=220В, I=250А, тогда R=U/I=220/250=0,88ом.

Что же из этого следует — если мы имеем на выходе максимально 250А, то для того чтобы не перегружать аппарат сделаем своими руками 8 петель по 25А каждая — этого будет вполне достаточно. Для этого возьмём кусок ПНСВ длиной 18м и диаметром 3,0 мм (0,05 см/метр) — для плиты 4×5м этого будет достаточно.

Зачищаете концы ПНСВ по 40-50 мм и к каждому из них подсоединяете алюминиевый провод (можно, конечно, использовать и медь, но цена алюминия гораздо ниже) — позаботьтесь о том, чтобы скрутка получилась плотной — от этого будет зависеть корректность работы нашей конструкции. Длина алюминиевого провода будет зависеть от того, на каком расстоянии вы сможете установить сварочный аппарат — целесообразнее будет поднести его как можно ближе. Если эти концы получились короткими — не расстраивайтесь — их можно нарастить в любой момент на необходимую длину, только скрутку изолируйте тщательно (см.также статью «Пигменты для бетона: основные характеристики, сфера применения и методы самостоятельного приготовления»).

Укладка петель на металлическом арматурном каркасе. Фото

Теперь нам нужно уложить ПНСВ, распределив его равномерно по всей площади так, чтобы скрутки с алюминием оказались внутри заливаемой плиты, но ни в коем случае не касались металлического каркаса! Лучше всего, если у вас получится продеть ПНСВ между двумя обрешётками — внутри каркаса — так кабель окажется внутри как раз посредине плиты, как масло в бутерброде между двумя кусками хлеба одинаковой толщины.

При заливке раствора вы легко можете сместить провод, поэтому его следует подвязать к арматуре кусками изолированного алюминия, но будьте осторожны, чтобы не повредить изоляцию на ПНСВ — так подогрев бетона сварочным аппаратом будет эффективным и безопасным.

Можно также разрезать ПНСВ на куски по одной петле и от каждой вывести алюминиевые концы так будет гораздо легче продеть провод между прутьями арматуры в каркасе, только здесь нужно быть внимательным, чтобы не перепутать концы. Лучше всего их пометить маркером по изоляции (поставьте значки + и -).

Для подключения сварочного аппарата можете использовать кабели — землю и тот, который идёт на держатель, либо прикрутить алюминиевый провод непосредственно к клеммам. Постарайтесь как можно быстрее подключить цепь после заливки и включите регулятор напряжения на минимум, включите рубильник и проверьте напряжение.

Вначале возможен скачок до 240-250А, но по мере прогрева и застывания массы оно будет падать, и вы сможете его постепенно повышать по мере необходимости.

Какими методами производится прогрев бетона в зимнее время

Сталкиваясь с необходимостью выполнять бетонирование в сложных климатических условиях, строители осуществляют мероприятия по поддержанию температуры смеси, соответствующей требованиям технологии. Бетон, содержащий воду, твердеет в стандартных условиях в течение четырех недель. Как правильно поступить? Ведь влага при отрицательной температуре кристаллизуется, увеличиваясь в объеме, и может вызвать образование трещин.

Для обеспечения благоприятной температуры применяются следующие методы:

  • электроразогрев, для обеспечения которого используется ПНСВ провод. Кабель укладывается внутри конструкции и бетонируется;
  • электрический обогрев с использованием трансформатора для сварки. На провод для прогрева бетона подается напряжение через стальные стержни;
  • опалубочный нагрев бетонного массива. Щитовые элементы сборной опалубки содержат электрические нагреватели;

Для выбора оптимального способа разогрева следует произвести расчеты и проанализировать все нюансы. Необходимо учесть возможный уровень затрат и только после этого отдать предпочтение конкретному методу. Рассмотрим специфику каждого способа.

Зачем прогревать бетон?

Если температура воздуха на улице ниже + 5 градусов, и при этом необходимо залить фундамент или любую другую конструкцию, для начала важно знать, зачем прогревать бетон трансформатором. На этот вопрос есть простое и логическое объяснение: при минусовой температуре замерзает вода, входящая в состав раствора из цемента. На поверхности это видно практически сразу, но и внутри материала через пару часов вода превращается в кристаллики льда, микроскопического размера. То есть раствор местами застывает, а местами просто замерзает.

Из этого следует, что вода в инертном состоянии не вступает в реакцию с цементом, гидратация не происходит, следовательно, материал не затвердевает как полагается. К тому же вода увеличивается в объеме превращаясь в лед. Вследствие этого фундамент будет рушиться изнутри. Трансформатор для прогрева бетона, цена которого не слишком высока, послужит отличным помощником в подобной ситуации и позволит избежать разрушения фундамента.

А здесь вы прочитаете про станки для резки камня и для чего они используются.

Подключаем провод для прогрева бетона ПНСВ

Применяя кабель прогревочный для бетона можно добиться положительной температуры смеси в зимние месяцы. Методика выполнения работ несложная. Следует уложить в конструкцию, подлежащую бетонированию, кабель с маркировкой ПНСВ и подать на него напряжение питания от источника электрической энергии.

Указанному способу обогрева часто отдают предпочтение благодаря серьезным достоинствам:

  • повышенной эффективности. Правильно уложенный обогревающий кабель, который выбран расчетным путем, может поддерживать температуру, необходимую для застывания значительного объема бетона;


Как правило, электропитание ПНСВ кабелей осуществляют через подстанции, обладающие несколькими ступенями пониженного напряжения

  • экономичности. Расход электрической энергии приемлемый. Это позволяет вложиться в смету строительных мероприятий и не допустить перерасхода денежных средств;
  • сохранению бетонной структуры. При подключении провода к источнику электрической энергии исключено растрескивание бетонного массива и образование в нем воздушных пор;
  • универсальности. Технология электрического разогрева может применяться для цельных строительных конструкций, которые изготавливаются из обычного или армированного бетона.

Наряду с неоспоримыми преимуществами, технология имеет и слабые места:

  • нуждается в выполнении подготовительных работ, в процессе которых производится укладка провода. Гибкий кабель для прогрева бетона требует соблюдения аккуратности при размещении в армированной конструкции и укладывается согласно чертежу;
  • требует применения понижающего трансформатора. Технические характеристики оборудования для уменьшения питающего напряжения должны позволять произвести плавную регулировку нагрева бетонной смеси в требуемом диапазоне.

Применяется провод специальной конструкции, который состоит из следующих элементов:

  • токопроводящей жилы;
  • защитной изоляции.

Подбор кабеля осуществляется после выполнения расчетов с учетом следующих параметров:

  • напряжения на выходе трансформатора;
  • сечения токопроводящей части;
  • суммарной длины уложенного кабеля.


Температура конструкции не должна опускаться ниже технологически обусловленного минимума

При выполнении работ соблюдайте следующие рекомендации:

  • производите укладку провода на очищенной поверхности, избегая его повреждений;
  • равномерно формируйте петли кабеля, не допуская перегибов.

Читать также: Подкатной домкрат замена масла

Покупая ПНСВ провод, проверьте соответствие продукции сертификату. Репутация изготовителя кабеля играет немаловажную роль. Технология применения провода для разогрева бетонной смеси имеет много общего с методом формирования обогреваемого пола.

Как производится прогрев бетона сварочным аппаратом

Технические характеристики сварочного трансформатора позволяют использовать его для разогрева бетонной смеси. Устройство регулирует ток, который подается на электроды.

Оборудование применяется при изготовлении зимой следующих конструктивных элементов зданий:

  • опорных колонн;
  • капитальных стен;
  • различных ограждений.

Питающее напряжение подается на следующие токопроводящие элементы:

  • арматурные стержни;
  • проволоку сечением 0,6–0,8 см;
  • стальные пластины.


Пожалуй, самым распространенным методом прогрева является пропускание через бетон электрического тока при помощи электродов

Технология выполнения работ:

  1. Воткните электроды в жидкую смесь.
  2. Подайте напряжение и отрегулируйте силу тока.

При разогреве вертикальных конструкций малой площади можно использовать один токопроводящий стержень. При этом напряжение от трансформатора подается на арматурный каркас и стальной пруток, вставленный в раствор.

Для обеспечения эффективности прогрева соблюдайте следующие рекомендации:

  • погрузите электроды с интервалом 0,8–1 м;
  • плавно регулируйте ток, обеспечивая требуемую температуру.

Преимущества технологии:

  • легкость осуществления;
  • возможность применения на различных объектах;
  • быстрый монтаж и подключение.

К недостаткам относится:

  • увеличенное потребление электрической энергии;
  • расходы, связанные с невозможностью вторичного применения электродов.

При выполнении работ важно соблюдать требования техники безопасности.


При помощи таких электродов можно прогревать конструкции любых форм, даже самых сложных

Прогрев бетона электродами

Это еще один способ обогрева только что залитого раствора при помощи трансформатора. Электроды могут быть поверхностными или внутренними. Первые бывают нашивными или полосовыми, а также пластичными. Вторые похожи на полоски, струнные стержни или стержни из стали. Для прогрева их вставляют вовнутрь блока. Если пользоваться струнными электродами, то их нужно класть в опалубку на трехметровую длину вдоль ее оси. При варианте со стержневыми – располагают перпендикулярно плоскости конструкции.

Для того чтобы можно было подсоединить монтажные провода, концы электродов нужно вывести наружу. В этом случае, когда произойдет подключение тока, бетон станет проводником. Электрическая энергия, находящаяся в нем превратится в тепловую, вследствие чего минимизируются потери энергии. После установки электродов в бетон, их следует уплотнить при помощи, так называемых вибраторов. Для утепления конструкцию накрывают толем, а сверху укладывают толстый слой опилок. Подключение трансформатора для прогрева бетона должно происходить только после того, как электроды будут равномерно уложены, а промежутки между ними будут равными.

Полезная статья о нарезке швов в бетона, чем и как это делается.

Электропрогрев бетона с помощью специальной опалубки

Для обеспечения положительной температуры твердеющей бетонной смеси строители также используют сборную опалубку щитовой конструкции. Ее особенность – оснащение унифицированных щитов быстросъемными электронагревателями.

Достоинства применения:

  • ускоренный демонтаж электрообогревателей. Конструкция обеспечивает легкий доступ для замены и обслуживания;
  • универсальность. Опалубка собрана из отдельных элементов со стандартными размерами и может применяться многократно;
  • эффективность. Опалубка позволяет разогревать увеличенный объем бетона при температуре до -20 градусов;
  • повышенный КПД использования. Увеличенная рентабельность и небольшой уровень затрат характерны для этого метода;
  • быстрая сборка конструкции. Ускоренная сборка элементов опалубки позволяет сократить продолжительность монтажа.

Одновременно с преимуществами, имеются слабые стороны:

  • увеличенная цена опалубки;
  • невозможность использования при криволинейной форме объекта.

Щиты с обогревателями применяются при возведении крупных объектов.


Установка обогревающей системы осуществляется непосредственно перед заливкой раствора в опалубку

Как пользоваться трансформатором?

Прежде чем приступить к строительным работам, необходимо знать, как прогревать бетон трансформатором. Существует несколько способов проведения таких работ. Для начала рассмотрим один из них.

Прогрев бетона трансформатором – технология не из простых, но в тоже время она и не слишком сложна. Главное следовать инструкции, представленной ниже.

  • необходимо разместить в опалубке, еще до заполнения ее растворам, специально предназначенные для этого нагревательные провода. Практика показывает, что стальные с 3-х миллиметровой жилой дают отличный итог. Провод с жилой 1,2 мм ПНСВ в поливинилхлоридной изоляции тоже предотвращают промерзание. Отлично подойдут и ПНСЖ – проводники 2 на 1,2 мм;
  • прокладывать нагревательные элементы следует так, чтобы они не соприкасались с арматурой, опалубкой, а так же друг с другом;

Важно! При заливке раствора в опалубку нужно следить за тем, что бы провода были покрыты смесью со всех сторон. В противном случае из-за плохого отведения тепла, нагревательный элемент просто перегорит.

  • опалубка вместе с проводниками заполняется раствором;
  • подключается трансформаторная станция (понижающая с постоянным током) к выходам нагревательных элементов.

Важно! Когда трансформатор подключен, нужно контролировать качество прогрева. Для этого на этапе заполнения опалубки предусматривают скважины в виде тонких трубочек. Через них снимают показатели температуры.

Для прогревания бетонной конструкции преимущественно использовать трансформаторные системы типа ТМОБ, КТП или КТПТО. Такие устройства создают постоянный ток из переменного, сила которого высока, за счет чего провода быстро нагреваются в бетоне. Существуют трансформаторы, прогревающие бетон без закладывания проводов в опалубку. Например, станция КТПТО 80 дает возможность подключения напрямую к каркасу из арматуры.

Инфракрасный прогрев бетона

Инфракрасные лучи позволяют выполнить направленный разогрев бетонного массива до заданной температуры. Сила излучения и глубина нагрева изменяются в зависимости от расстояния между инфракрасным обогревателем и поверхностью бетонного массива.

Методика разогрева с помощью термоматов:

  1. В бетонную смесь добавляются присадки для ускоренного застывания.
  2. Специальные инфракрасные маты укладываются на поверхность массива.
  3. Подключается питающий кабель и подается электрическое напряжение.

Технология позволяет осуществлять разогрев бетонных конструкций, находящихся в горизонтальном положении.

Достоинства этого способа:

  • небольшое энергопотребление;
  • легкость реализации;
  • контроль интенсивности нагрева;
  • возможность разогрева бетона через щиты опалубки.

Слабые стороны:

  • ускоренное испарение влаги из бетонной смеси, которая нуждается в дополнительной защите от высыхания;
  • повышенный объем расходов, связанный покупкой термоматов для разогрева увеличенного пространства.

Несмотря на имеющиеся недостатки, инфракрасный метод востребован в строительной отрасли.


Особенно часто применяют данный метод при выполнении стяжки в зимнее время

Использование предварительно разогретого раствора

Метод разогрева бетонной смеси до выполнения работ по бетонированию – наиболее простой. Технологический алгоритм предусматривает следующие операции:

  • нагрев бетонного раствора на стадии смешивания компонентов;
  • заливку нагретой смеси непосредственно на участке работ.

Для практической реализации данной технологии производят специальные расчеты, направленные на определение рабочей температуры.

При этом учитывают:

  • количество заливаемого бетона;
  • время на транспортировку и заливку;
  • температуру окружающей среды.

При отклонениях в расчетах осуществляют дополнительный нагрев любым из известных методов.

способы с инвертором, трансформатором и проводом ПНСВ

Получить оптимальные качественные характеристики конструкции независимо от времени года можно при прогреве бетона сварочным аппаратом. В условиях действующей строительной площадки этот метод выделяется простотой, доступностью, удобством реализации поставленной задачи. Оборудование мобильно, его можно перенести, задействовать в местах со сложным доступом.

Зачем прогревать бетон

Проектную морозостойкость, прочность, водонепроницаемость железобетонная конструкция приобретает через 28 суток после заливки при температуре +20 °С. Ее снижение до +5 °С приводит к тому, что состав твердеет в 5 раз дольше. При отрицательных значениях гидратация прекращается.

Затвердевание бетона при температуре +5 °С происходит в пять раз дольше, чем при температуре +20 °С.

Из-за расширения жидкости при замерзании внутри бетона происходит разрушение его структуры. Рост внутреннего давления не выдерживают уже сформировавшиеся связи между кристаллами. Лед обволакивает элементы наполнителя (арматуру, гравий), их сцепление с цементным тестом теряется.

После оттаивания деформированный бетон снова твердеет. Из-за этого могут появиться трещины, крупные участки отслаиваются. С увеличением частоты замораживания прочность, срок службы, монолитность конструкции снижаются. Поэтому при ведении строительных работ зимой или в межсезонье проблему решают с помощью равномерного подогрева бетона.

Особенности прогрева с помощью сварочного аппарата

Технология предусматривает сквозное или периферийное расположение нагревательных элементов. Первый вариант подходит для конструкций сложной формы с большой толщиной заливаемой смеси. В обоих случаях строители рекомендуют постоянно контролировать текущие температурные показатели, чтобы не допустить перегрева.

При использовании сварочного аппарата для нагрева плиты нужно учитывать следующие особенности:

  1. Рабочие параметры оборудования и время воздействия определяются индивидуально с учетом температуры воздуха на строительной площадке.
  2. Чтобы сохранить влагу в цементной смеси, поверхность засыпают слоем опилок. Процесс испарения регулируют, изменяя силу тока, вырабатываемого сварочником.
  3. Недопустим перегрев конструкции. Он сопровождается обезвоживанием бетона, его структура становится пористой, теряется прочность.
  4. Для увеличения КПД установки поверхность накрывают слоем теплоизоляции.
  5. Схема, по которой к источнику питания подключают токопроводящие элементы, разрабатывается индивидуально с учетом параметров конструкции.

При условии соблюдения техники безопасности методика может использоваться домашними мастерами и профессиональными строителями.

Один сварочный аппарат способен прогреть до 100 м³ смеси при температуре воздуха до -40 °С.

Подготовка к самостоятельным работам

Чтобы обеспечить надежный контакт нагревательных элементов с бетоном и равномерный нагрев, его нужно качественно уплотнить, удалив воздух. Вскипание раствора и выгорание стали возможны, если в приэлектродной зоне плотность тока возрастет до критических показателей. Происходит локальный перегрев, избыточное испарение влаги, гидратация замедляется. Итоговая марочная прочность ЖБИ снижается.

Перед заливкой мастера рекомендуют контролировать размещение нагревательных элементов относительно арматуры, чтобы не допустить короткого замыкания, выхода из строя трансформатора, кабеля.

При использовании греющих проводов нужно точно определить оптимальную длину петель, предварительно проверить целостность проводников.

Включают электронагревательное оборудование после полного завершения процесса укладки бетонной смеси и размещения греющих элементов, подключения их выводов, выполнения всех требований техники безопасности. Мастера рекомендуют сделать скважины в плите для контрольных замеров температурных показателей.

Необходимые инструменты

Инструменты для нагрева бетона.

Максимально допустимое время задержки до включения подогрева после заливки смеси – 1,5‑2 часа, если температура воздуха превышает +5 °С. Энергозатраты зависят от внешних условий, объема залитого бетона. Перечень оборудования определяется видом используемых нагревательных элементов. В него также входят:

  • трансформаторный сварочный прибор 200 А;
  • инвертор;
  • кабель АВВГ;
  • изоляционная хлопчатобумажная лента;
  • электроинструмент для определения текущих показателей силы тока.

Мастера рекомендуют выбирать аппарат, в комплектацию которого входит генератор, модуль снижения рабочего напряжения, блоки для сушки электродов и подогрева почвы при ее промерзании. Вспомогательные функции выполняет блок, предназначенный для снижения уровня напряжения холостого хода. Он защищает сварщика от обрыва дуги отключением электропитания.

Способы нагрева бетона с помощью сварки

Выбор технологии определяется конфигурацией плиты и объемом обрабатываемой смеси. Строители учитывают допустимые энергозатраты, требования по срокам выполнения работ. Имеют значение погодные условия, марка и состав раствора.

Сварочный аппарат и провод ПНСВ

Сварочный аппарат и кабель ПНСВ для прогрева бетона.

В ЖБИ-конструкцию укладывают петлями греющийся кабель ПНСВ сечением от 1,2 мм (наличие центральной стальной жилы обязательно). Сетевой ток может составлять 14‑16 А. Особенность проводника этой марки – перегрев и короткий срок службы при прокладке на открытом воздухе. Поэтому на участке выхода кабельной линии из бетонной конструкции к ней подсоединяется метровый провод АПВ сечением 2,5 или 4 мм.

Использование электродов

Прогрев бетона электродами.

Суть метода заключается в размещении внутри раствора проводников, которые при прохождении тока выделяют тепло, нагревая влажный бетон. Схема размещения элементов и их подключения к источнику питания разрабатывается индивидуально. Рабочее напряжение не должно превышать 127 В, если в составе конструкции используется металлическая арматура.

Прогрев выполняется электродами поверхностного или погружного типа. В первом случае применяется полосовая сталь шириной до 8 мм, толщиной 4 мм, вертикально зафиксированная на опалубке с шагом 30 см. Металл непосредственно не контактирует с бетоном, крепится к конструкции через рубероид, поэтому может применяться многократно.

Погружные элементы – стальные прутки, используемые для подогрева ЖБИ сложной конфигурации (колонн, свай). Их укладывают перпендикулярно заливочной форме. Один конец возвышается над уровнем залитой смеси, его загибают под углом 90°. Этот метод эффективен при устройстве фундаментов.

Подключение к сварочному аппарату

Не рекомендуется питание оборудования от источника постоянного тока, чтобы избежать ионизирующего воздействия, из-за которого качество ЖБИ снижается. В схеме подключения может быть от одной до трех петель. Если несколько, их соединяют в «звезду». Напряжение на низкой стороне трансформаторного аппарата – 75 В с возможностью плавной регулировки параметров в зависимости от текущих внешних условий.

Сооружение греющей опалубки

Монтаж термоактивных конструкций с вмонтированными, изолированными от корпуса ТЭН. Сборка выполняется из отдельных щитов, каждый из них маркируется табличкой с указанием технических характеристик. Метод отличается простотой конструкции, высокой ремонтопригодностью, универсальностью в применении. Он позволяет работать с растворами при температуре до -25 °С.

Схема монтажа термоактивной конструкции.

Особенности прогрева зимой

При бетонировании происходит химическая реакция, в ходе которой цемент взаимодействует с водой, находящейся в жидком состоянии. При кристаллизации нужный эффект не происходит, поэтому нагрев смеси нужен в основном для предотвращения образования частиц льда в составе раствора.

Если этого не сделать, при оттаивании в массе формируются пустоты и поры, отражающиеся на итоговой прочности ЖБИ. При увеличении температуры скорость застывания повышается, сокращая сроки строительства.

Допустимые колебания температуры в стандартных железобетонных конструкциях – до 15 °С в течение часа при ее повышении или до 10 °С при снижении. Сетевое напряжение контролируют с помощью токоизмерительных клещей, снижая его, если пусковая сила тока, приложенная к нагревательным элементам, превышает норму.

Как еще можно прогреть бетон

В строительстве применяется большое количество методик, которые помогают греть смесь при ее заливке независимо от времени года. С их помощью при сравнительно небольшом увеличении расходов на электроэнергию сроки строительства сокращаются.

Специальные добавки

Химические присадки создают условия для ускорения процесса отвердения раствора. В состав включают противоморозные смеси. Они ускоряют процесс гидратации цемента, снижают температуру замерзания. Для этой цели применяют нитрит натрия, хлористые соли, карбонат кальция. Зимой конструкция при использовании таких компонентов сможет набрать прочность не более 30%.

Добавки увеличивают морозоустойчивость бетона, он застывает при температуре до -20 °С.

Индукционный метод нагрева

Из-за низкого уровня расходов на электроэнергию (требуется до 150 кВт*ч/м³), равномерного обогрева конструкции по всей ее площади, отсутствия зависимости процесса от электропроводности армированной смеси широко применяется технология, основанная на принципе электромагнитной индукции. Металлоконструкции, размещенные внутри ЖБИ, служат сердечником. Открытые участки защищают от тепловых потерь изолирующими материалами.

Советы начинающим

Для круглогодичного ведения строительных работ в полном объеме нужно соблюдать технологические требования при заливке ЖБИ. Начинающим мастерам рекомендуют учитывать следующие факты.

  1. Требуется изоляция поверхности раствора от тепловых потерь, испарения влаги.
  2. Для постоянного контроля напряжения устанавливают контрольную лампу.
  3. Нежелательно замыкание электроцепи на арматуру из-за высоких энергозатрат.
  4. Температура внутри смеси должна повышаться постепенно, чтобы избежать образования трещин на поверхности.
  5. Размещать электронагреватели нужно на одинаковом расстоянии, минимально между контурами должно быть 4 см.

Имеет значение грамотный уход за залитой конструкцией, ее защита от механических повреждений. Нужно свести к минимуму интенсивность ее усадки, вероятность температурного перепада, обеспечить условия для вызревания. Требуется проверка сохранения формы опалубки после окончания заливки смеси.

При определении эффективности метода имеют значение конфигурация ЖБИ, слой бетона над петлями или электродами, финансовые затраты на работу оборудования, климатические факторы. Отличается и объем начальных вложений для реализации поставленной задачи.

Как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом

28-03-2017

Строительство

В общем схема прогрева бетона сварочным аппаратом остаётся точно такой же, как и понижающим трансформатором — отличие содержится в том, что в этом случае мощность агрегата будет меньше. Таковой способ приемлем для маленьких объектов и дома чуть ли не совершенен, учитывая то, что вам не нужно будет искать дополнительные мощности. Для примера мы используем аппарат на 250А при заливке маленькой плиты 4×5м, а в качестве дополнительного материала мы вам продемонстрируем видео в данной статье по данной теме.

Прогрев бетона

Примечание. В соответствии с СНиП 13.03.01-87по несущим конструкциям, в случае если средняя за сутки температура на улице опускается ниже 5? C , направляться создавать электрический прогрев бетона. Это  используется чтобы в свежем растворе около арматуры не образовывалась ледяная плёнка.

Дома возможно создавать прогрев бетона сварочным трансформатором.

Применение греющей петли

Примечание. Кроме петель обогрев свежих цементных конструкций может осуществляться электродным методом, в обогревающей опалубке, жидкостными установками, способом индукции и инфракрасным излучением.

В случае если застывание раствора происходит со сбоями в температурном режиме (смесь перемерзает), то прочность резко понижается и поверхность получается осыпающейся — это сходу видно, в то время, когда производиться резка железобетона алмазными кругами либо алмазное бурение отверстий в бетоне.

Обогрев ЖБ конструкций греющими петлями по принципу подачи предельного тока на кабель нужен по большей части для площадок (плитных фундаментов) перекрытий и реже для стенку, в то время, когда не отапливается само помещение. Такие схемы, в большинстве случаев, запитываются через понижающие трансформаторы, на которых имеется регулировка напряжения — это разрешает поддерживать нужную тепловую мощность в зависимости от трансформации температуры воздуха на улице. Данный способ есть более экономным, нежели электродный (см.кроме этого статью «Штроборез для газобетона: конструкционные изюминки и использование»).

Что нам пригодится

  • Итак, как мы уже говорили, нам нужен трансформатор, значит, дома для этих целей мы будем применять мощности сварочного аппарата — в нашем случае до 250А, не смотря на то, что возможно и больше, но мы намерено рассмотрим минимум, дабы обучится по максимуму извлекать пользу. Помимо этого, как требует того инструкция, нам пригодится провод ПНСВ — в данной обстановке нарежем куски по 18м.
  • Кроме этого нам нужен алюминиевый одинарный провод сечением 2,5-4 мм2 (подойдёт АПВ), хлопчатобумажная изоляционная лента и пассатижи, токовые клещи. Ну и, само собой разумеется, такие работы возможно создавать только на тех участках, где имеется источник питания на 220В — это возможно ЛЭП, вместе с тем (такое не редкость в начале строительства) возможно применять карбюраторный либо дизельный (более экономный) генератор.
Диаметр жилы в мм1,22,03,0
Ом/метр0,150,050,02

Сопротивление ПНСВ в зависимости от толщины кабеля

Приступаем к работе

Сварочный аппарат на 250А у нас имеется, сейчас нам пригодится ПНСВ, количество которого вычислим, опираясь на формулу R=U/I, и в случае если нам как мы знаем, что U=220В, I=250А, тогда R=U/I=220/250=0,88ом.

Что же из этого направляться — в случае если мы имеем на выходе максимально 250А, то чтобы не перегружать аппарат сделаем своими руками 8 петель по 25А любая — этого будет достаточно. Для этого возьмём кусок ПНСВ длиной 18м и диаметром 3,0 мм (0,05 см/метр) — для плиты 4×5м этого хватит.

Зачищаете концы ПНСВ по 40-50 мм и к каждому из них подсоединяете алюминиевый провод (возможно, само собой разумеется, применять и медь, но цена алюминия значительно ниже) — позаботьтесь о том, дабы скрутка оказалась плотной — от этого будет зависеть корректность работы нашей конструкции. Протяженность алюминиевого провода будет зависеть от того, на каком расстоянии вы сможете установить сварочный аппарат — целесообразнее будет поднести его как возможно ближе. В случае если эти концы оказались маленькими — не расстраивайтесь — их возможно нарастить в любую секунду на нужную длину, лишь скрутку изолируйте шепетильно (см.кроме этого статью «Пигменты для бетона: основные характеристики, сфера применения и способы независимого изготовление»).

Сейчас нам необходимо уложить ПНСВ, распределив его равномерно по всей площади так, дабы скрутки с алюминием оказались в заливаемой плиты, но ни за что не касались железного каркаса! оптимальнее , в случае если у вас окажется продеть ПНСВ между двумя обрешётками — в каркаса — так кабель окажется в именно посредине плиты, как масло в бутерброде между двумя кусками хлеба однообразной толщины.

При заливке раствора вы легко имеете возможность сместить провод, исходя из этого его направляться подвязать к арматуре кусками изолированного алюминия, но будьте осмотрительны, дабы не повредить изоляцию на ПНСВ — так подогрев бетона сварочным аппаратом будет действенным и надёжным.

Возможно кроме этого разрезать ПНСВ на куски по одной петле и от каждой вывести алюминиевые концы так будет значительно легче продеть провод между прутьями арматуры в каркасе, лишь тут необходимо быть внимательным, дабы не перепутать концы. оптимальнее их пометить маркером по изоляции (поставьте значки + и -).

Для подключения сварочного аппарата имеете возможность применять кабели — землю и тот, который идёт на держатель, или прикрутить алюминиевый провод конкретно к клеммам. Попытайтесь как возможно стремительнее подключить цепь по окончании заливки и включите регулятор напряжения на минимум, включите рубильник и удостоверьтесь в надежности напряжение.

Сначала вероятен скачок до 240-250А, но по мере прогрева и застывания массы оно будет падать, и вы сможете его неспешно повышать по мере необходимости.

Заключение

Так как греть бетон сварочным аппаратом необходимо неспешно, то контролируйте напряжение каждые 2 часа, неспешно его увеличивая (читайте кроме этого статью «Подбетонка: что это такое и как она делается верно»).

Приблизительно за 8 часов вы дойдёте до максимума и в течение 3-ёх дней плита обязана высохнуть (но это не степень эксплуатации).

✅ Прогрев бетона сварочным инвертором


Необходимые инструменты

Строительные работы — это хлопотно, затратно, но в какой-то мере приятно. Особенно когда ведется постройка долгожданного жилища для собственной семьи. И если в промышленных масштабах для заливки бетона в зимнее время требуется специальный трансформатор или кабель, то в условиях небольших объемов можно сделать это имея сварочный трансформаторный аппарат, мощность которого от 150 до 200 Вт. Это мобильный и экономичный прибор, который доступен любому человеку и зачастую уже есть в мастерской строителя. А если такое устройство есть в наличии, то почему бы его не использовать.

Обратить внимание стоит на способ подключения и соответствующую схему при прогреве бетона сварочным аппаратом. Она будет немного отличаться от привычной.

Дополнительно для прогрева бетона сварочным инвертором потребуется:

  • греющий провод ПНСВ диаметром 1,5 мм. Его лучше заранее порезать на куски примерно одинаковые по длине;
  • алюминиевый одинарный провод с сечением от 2,5 до 4,0 кв. мм;
  • лента хлопчатобумажная, для изоляции;
  • клещи, для того чтобы определить силу тока;
  • пассатижи или любой другой ручной инструмент похожего действия.


Особенности прогрева бетона сварочным трансформатором

  • Время прогрева зависит от мощности конструкции и температуры окружающего воздуха. При температуре воздуха до минус 10 °C для гидратации бетона достаточно двух суток;
  • Поверхность бетонной конструкции необходимо утеплить поилками или матами;
  • Не стоит излишне перегревать бетон – конструкция под слоем утеплителя должна быть слегка теплой и не более того.

Когда температура бетона составляет менее +5 градусов Цельсия, то для его прогрева использую специальные трехфазные понижающие трансформаторы воздушного или масляного типа. Но они больше подходят для работы с небольшим объемом. Если требуется прогревание при заливке фундамента на даче или для других относительно небольших построек, то может осуществляться прогрев бетона сварочным аппаратом, схема подключения которого будет несколько отличаться от обыкновенной. Маломощные аппараты здесь оказываются более удобными, чем профессиональная техника. Они экономичнее и мобильнее, не говоря уже о доступности.

Читать также: Главный вид детали это

Если рассматривать все в общих чертах, то здесь схема прогрева практически не меняется, так как основная разница состоит в мощности используемой техники. Но для заливки плиты площадью 5х4 метра вполне достаточно сварочного аппарата на 250А. такая взаимозаменяемость обусловлена тем, что трансформатор в сварочном аппарате и обыкновенный, служащий для понижения, выполняют практически одни и те же функции, только для различных целей.



Подготовительные работы

В первую очередь необходимо проверить наличие всех необходимых инструментов и материалов, ведь в процессе работы отвлекаться будет некогда. Все выполняемые работы, особенно если они проводятся строителем впервые, лучше продумать и разбить на подпункты: так будет легче и быстрее.

План прогрева бетона сварочным аппаратом должен включать такие действия:

  1. Подготовка провода ПНСВ, а именно разделение его на отрезки.
  2. Подвязка полученных петель к каркасу из арматуры под заливку бетонной конструкции. Нужно отметить, что петли должны располагаться выше середины заливаемой плиты. Наиболее подходящий вариант расположения петель — змееобразно. Расстояние между петлями зависит от температуры воздуха: чем она ниже, тем меньше промежутки.
  3. Маркировка оконцовок петель изолентой (одна маркируется, другая остается свободной).
  4. Наращивание на петли алюминиевых проводов, с помощью которых будет происходить подключение к сварочному аппарату. При этом длина провода зависит от расположения прибора, но она не должна превышать 8 метров.
  5. Изоляция полученных скруток (греющих петель и провода) с помощью изоленты. Если этого не сделать, то скрутка будет постоянно перегреваться и это приведет к поломке аппарата.

Когда подготовительные работы проведены, можно переходить к заливке бетона и подключению сварочного аппарата для его прогрева.



Прогрев бетона в зимнее время проводом ПНСВ

Для качественного нагрева застывающей бетонной конструкции строителям понадобятся:

  • трансформаторный сварочный прибор на 200 ампер;
  • греющий провод ПНСВ диаметром 1.5 миллиметра;
  • алюминиевый кабель АВВГ;
  • изолента из хлопчатобумажного материала;
  • инструмент для бесконтактного определения текущей силы тока.

Процесс прогрева бетона электродами из ПНСВ кабеля включает такие этапы:

  1. Нарезка провода на небольшие отрезки для прогрева петель. Как правило, для осуществления электропрогрева бетона достаточно 17 метровых отрезков.
  2. Подвязка подготовленных отрезков к каркасу из арматуры. На данном этапе важно проследить, чтобы слой бетона над петлями не превышал 4 сантиметра.
  3. Соединение подвязки с токопроводящим изолированным проводом из алюминия. Технологическая карта подразумевает подключение петель змееобразным способом.
  4. Наращивание подсоединенных кабелей из алюминия и подключение их к сварочному устройству.
  5. Изолирование проводов при помощи хлопчатобумажной ленты. Маркировку изолирующего материала следует поместить на концах проводов.

Прогрев бетона сварочным аппаратом и ПНСВ проводом

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

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

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

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

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

Прогрев сварочным аппаратом – проводом ПНСВ

Нагрев бетона сварочным аппаратом может осуществляться за счет подключения к нему проводов ПНСВ. Процесс требует определенных знаний, составленной предварительно схемы и учета ряда нюансов.

Особенности нагрева бетона сварочным аппаратом и кабелями:

  • Питаться устройство должно от электрической бытовой сети 200 вольт.
  • Конструкция сравнительно простая и эффективная, если все делать правильно.
  • Такой вариант предполагает экономичность.
  • Удается существенно сократить время застывания бетонной смеси.
  • Температуру в монолитной конструкции можно поддерживать в автоматическом режиме.

Схема работы тут идентична использованию масляных трансформаторов, но расчеты осуществляются по-другому. Так, для прогрева бетона с применением сварочного трансформатора и кабеля ПНСВ понадобятся: сварочный аппарат 150-250 А, определенной длины провода ПНСВ, обыкновенный амперметр (клещи), кабель холодных концов из алюминия, обычная изолента на базе ткани.

В качестве примера выполнения расчетов можно взять плиту 3.8 кубических метров величиной 4х5х0.19 метров при температуре воздуха на уровне -12 градусов с использованием сварочного аппарата на 250 А. Кабель ПНСВ режут на куски по 18 метров (для каждого отдельного случая длина может быть разной, тут определялась эмпирическим путем).

Каждый отрезок кабеля может выдержать ток до 25 А. Значит, для 250 А можно взять 10 отрезков. Но желательно оставить небольшой запас, поэтому в примере берут 8 проводов. К каждому из кусков ПНСВ с двух сторон нужно докрутить алюминиевый провод длины достаточной, чтобы скрутка была в толще бетона, а концы (холодные) шли до трансформатора. Скрутку нужно заизолировать изолентой.

Отрезки провода укладываются подвязкой к арматуре с применением пластиковых креплений либо изолированных проводов (чтобы исключить замыкание). В случае с обогревом плиты провод можно крепить ниже верхнего армирования.

Далее заливается бетон, подключаются клеммы к прямому/обратному выходам сварочного трансформатора, поставленного на минимальное значение тока. Ток измеряют на сварочных проводах (по проводам должно идти до 240 А) и по отрезкам (до 20 А). В процессе прогревания сила тока постепенно будет падать и на аппарате ее нужно будет увеличивать.

Плиты указанных габаритов в итоге приобрели нужный показатель прочности в течение 40 часов. Желательно после заливки бетон укрывать защитной пленкой, чтобы не дать высохнуть преждевременно. Если температуры слишком низкие, на пленку можно смонтировать теплоизоляционный слой.

Прогрев бетона электродами

Прогрев электродами – это один из наиболее популярных методов нагрева цементно-песчаной смеси в холодных погодных условиях.

Принципиальная схема трансформатора для прогрева бетона.

Существует несколько видов электродов, применяемых для данного вида работ:

  1. Пластинчатые. Токопроводящие элементы выполнены в виде пластины. Подобные нагревательные элементы устанавливаются с внутренней стороны опалубки для обеспечения хорошего контакта с песочно-цементной смесью. Обогрев бетона осуществляется из-за возникновения электрического поля вблизи пластинчатых нагревательных элементов.
  2. Полосовые. Подобный вариант нагревательных устройств монтируется с обеих сторон опалубки. Принцип действия полосовых электродов идентичен пластинчатым: при подаче тока вокруг греющих элементов возникает электрическое поле, прогревающее бетонную конструкцию.
  3. Струнные. Нагревательные элементы струнного типа зачастую используются при прогреве цилиндрических бетонных конструкций, например, колонн. Подсоединение электродов осуществляется к центру конструкции, окруженному токопроводящей опалубкой. Для упрощения соединения токопроводящих элементов между собой провода питания, виднеющиеся из опалубки, изгибаются в форме буквы Г.
  4. Стержневые. По своему виду данная модель нагревательных элементов напоминает арматуру. Монтаж стержневых элементов осуществляется внутрь бетона, что позволяет прогревать даже самые сложные конструкции.

Существуют случаи, когда вместо электродов можно использовать продольные металлические прутья, помещенные в опалубку. Такой метод отличается простотой и эффективностью, но имеет большое потребление электрической энергии.

Подключаем провод для прогрева бетона ПНСВ

Применяя кабель прогревочный для бетона можно добиться положительной температуры смеси в зимние месяцы. Методика выполнения работ несложная. Следует уложить в конструкцию, подлежащую бетонированию, кабель с маркировкой ПНСВ и подать на него напряжение питания от источника электрической энергии.

Указанному способу обогрева часто отдают предпочтение благодаря серьезным достоинствам:

  • повышенной эффективности. Правильно уложенный обогревающий кабель, который выбран расчетным путем, может поддерживать температуру, необходимую для застывания значительного объема бетона;

Как правило, электропитание ПНСВ кабелей осуществляют через подстанции, обладающие несколькими ступенями пониженного напряжения

  • экономичности. Расход электрической энергии приемлемый. Это позволяет вложиться в смету строительных мероприятий и не допустить перерасхода денежных средств;
  • сохранению бетонной структуры. При подключении провода к источнику электрической энергии исключено растрескивание бетонного массива и образование в нем воздушных пор;
  • универсальности. Технология электрического разогрева может применяться для цельных строительных конструкций, которые изготавливаются из обычного или армированного бетона.

Наряду с неоспоримыми преимуществами, технология имеет и слабые места:

  • нуждается в выполнении подготовительных работ, в процессе которых производится укладка провода. Гибкий кабель для прогрева бетона требует соблюдения аккуратности при размещении в армированной конструкции и укладывается согласно чертежу;
  • требует применения понижающего трансформатора. Технические характеристики оборудования для уменьшения питающего напряжения должны позволять произвести плавную регулировку нагрева бетонной смеси в требуемом диапазоне.

Применяется провод специальной конструкции, который состоит из следующих элементов:

  • токопроводящей жилы;
  • защитной изоляции.

Подбор кабеля осуществляется после выполнения расчетов с учетом следующих параметров:

  • напряжения на выходе трансформатора;
  • сечения токопроводящей части;
  • суммарной длины уложенного кабеля.

Температура конструкции не должна опускаться ниже технологически обусловленного минимума

При выполнении работ соблюдайте следующие рекомендации:

  • производите укладку провода на очищенной поверхности, избегая его повреждений;
  • равномерно формируйте петли кабеля, не допуская перегибов.

Читать также: Перфорированный лист для верстака

Покупая ПНСВ провод, проверьте соответствие продукции сертификату. Репутация изготовителя кабеля играет немаловажную роль. Технология применения провода для разогрева бетонной смеси имеет много общего с методом формирования обогреваемого пола.

Подогрев сварочным аппаратом и электродами

Сварочный аппарат и кабель – не единственный вариант прогрева бетона. Использовать можно также электроды, составив правильную схему и продумав все этапы.

Важная информация про прогрев бетона электродами:

  • Есть сквозной прогрев, который применяется для бетонных конструкций сложной формы или внушительной толщины. Данный метод предполагает установку электродов на расстоянии минимум 3 сантиметра от опалубки.
  • Периферийный способ прогрева предусматривает монтаж электродов на поверхности бетона. Так удается извлечь все нагревающие элементы после того, как бетон застынет.
  • Подаваемый на электроды ток нужно постоянно регулировать, так как влага испаряется и этот процесс требует внимания.
  • Поверхность нагрева должна быть накрыта специальным теплоизоляционным материалом, это поможет уменьшить тепловые потери с одновременным повышением КПД электродов.
  • В случае применения стержневого прогрева электроды нужно монтировать на одинаковом расстоянии, чтобы исключить риск перегрева отдельных зон.
  • Электродный прогрев не эффективен для малых изделий/конструкций.
  • Текущую температуру бетона нужно постоянно замерять через небольшие промежутки времени.
  • Правильная схема подключения электродов обязательно должна создаваться индивидуально для каждого случая.

В данном случае нагревающими элементами являются электроды, которые вживляют в толщу бетона. Ток идет прямо через раствор, в связи с чем отмечают главный минус метода – опасность поражения током людей, которые находятся рядом. Уровень безопасного напряжения составляет до 36 В, если больше – важно обеспечить недопущение на объект животных и людей. Некоторые мастера утверждают, что способ может стать причиной быстрого износа сварочного трансформатора, но это не проверено.

Электроды (арматурные прутья) укладывают в бетонную конструкцию, последовательно соединяя так, чтобы вышло два отрезка, изолированных один от другого. К одному отрезку подключают провод прямой, а к другому – обратный. С целью обеспечения контроля тока между двумя электродами желательно подключить лампу накаливания (но это не обязательно).

Важно через одинаковые промежутки времени измерять температуру бетона для исключения вероятности обезвоживания застывающего раствора и покрытия трещинами. Залитая конструкция должна быть накрыта пленкой, сверху утеплителем, чтобы исключить потери влаги и тепла.

Использование сварочных аппаратов

Прогрев бетона сварочным трансформатором – это широко используемый метод, обеспечивающий хорошие показатели нагрева конструкции при дополнительном использовании нагревательных элементов различных видов.

Использование современных трансформаторных сварочных – это совершенно безопасный процесс, не представляющий опасности при соблюдении ТБ.

Прогрев бетона в зимнее время при помощи сварочного устройства весьма эффективен. Такой метод позволяет эффективно обработать до 100 кубических метров цементно-песчаной смеси при температуре до -40 градусов Цельсия.

Большинство современных сварочных аппаратов комплектуются дополнительными модулями:

  • блок подогрева промёрзшей почвы;
  • блок просушки электродов;
  • модуль понижения напряжения;
  • генератор электрического тока.

Перед тем, как прогреть бетон сварочным устройством, следует проверить наличие дополнительных опций, значительно упрощающих процесс прогрева бетонной конструкции в зимнее время.

Нагрев цементно-песчаной смеси при помощи сварочного прибора трансформаторного типа состоит из следующих шагов:

  1. Равномерное расположение отрезков арматуры по заливаемой площадке.
  2. Соединение электродов в две параллельные цепи.
  3. Установка контрольной лампочки накаливания.
  4. Подводка проводов прямой и обратной связи.

В случае, если вода слишком быстро испаряется с поверхности цементно-песчаной конструкции, имеет смысл накрыть площадку небольшим количеством опилок.

Подключение подогревочной системы к цементно-песчаной конструкции производится в несколько этапов:

  • соединение токопроводящих алюминиевых кабелей с сварочным устройством;
  • проверка каждой петли при помощи токовых клещей;
  • повышение мощности аппарата до 50% через час работы и до 100% через два часа после включения нагрева;
  • контроль силы тока в пределах 25 ампер.

Подключение к сварочному аппарату и особенности прогрева

После заливки бетона, все алюминиевые концы (наращенные) петель подключают к сварочному аппарату. При этом концы с маркировкой изолентой и без таковой подключают на разные полюсы сварочного трансформатора. Включают сварочный аппарат на минимальной нагрузке регулятора мощности.

Клещами проверяют каждую из петель – потребляемый ток должен быть не более 12-14 Ампер. Через 1 час можно добавить половину мощности аппарата, а через 2 часа можно включить аппарат на полную мощность.

Опять проверяем силу тока на каждой петле. Сила тока должна быть не более 25 А. как гласит практический опыт, мощности петли в 20 А, достаточно чтобы качественно прогреть бетон при температуре окружающего воздуха до минус 10 °C.

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.

Подогрев бетона зимой

В зимнее время наиболее актуальным становится вопрос о том, как и при какой температуре прогревают бетон. Это связано с тем, что в это время наиболее часто можно наблюдать явление кристаллизации воды в растворе, что исключает ее участие в химических реакция связанных с затвердеванием массы.

Именно потому подогрев бетона зимой — это очень важная процедура, которая может быть реализована следующими методами:

  • Введение в раствор противоморозных добавок;
  • Подогрев методом «Термоса».

Противоморозные добавки

Добавки на основе из антифриза

Противоморозные добавки способны выдержать сильнейшие холода даже при температуре -30 градусов. Состав таких добавок может быть различным, но основным компонентом является антифриз – вещество, не дающее воде замерзнуть.

Любой строитель своими руками может добавить противоморозные средства в раствор.

Для железобетонных изделий или арматурных перекрытий лучше использовать добавки с добавлением нитрита или формата натрия. Именно эти добавки обеспечат конструкции также сохранение физических и химических свойств и станут антикоррозийной защитой для железобетона в условиях низких температур.

Совет. Если после затвердения таких монолитных конструкций вам потребуется просверлить отверстие или поровнять края, можно воспользоваться такими методами, как алмазное бурение отверстий в бетоне или резка железобетона алмазными кругами.

Метод термоса

Суть данного метода кроется в укладке бетона в теплую подогреваемую опалубку, которая будет весь период затвердевания сохранять температур 20-25 градусов. За счет такого подогрева конструкция и будет сохранять прочность.

Совет. Для ускорения процесса отвердения можно в подогретую опалубку заливать подогретый раствор.

Индукционный нагрев

Индукционный прогрев бетона в зимнее время осуществляется при помощи переменного магнитного поля, образующего переменный электрический ток. Металлические конструкции в бетоне нагреваются, передавая энергию раствору.

Изолированный провод (индуктор) прокладывается внутри конструкции, после он периодически включается для повышения температуры арматуры. Это обеспечивает равномерный прогрев всего монолита. Главное условие – арматурный каркас должен быть замкнут.

Другие методы

Существуют и другие способы прогрева бетона, среди которых популярны опалубки с ТЭН и применение тепловых пушек. В первом случае раствор заливается в заранее прогретую опалубку, что сократит время отвердевания и предотвратит возможную деформацию конструкции. Непосредственно при заливке опалубка отключается, а свободная часть немедленно накрывается теплоизоляцией. Температура постепенно поднимается до 80ºС, затем опускается до 60ºС и удерживается до достижения 80% прочности.

Прогрев тепловыми пушками требует возведения вспомогательных теплоизолирующих конструкций над бетоном, куда будет направляться разогретый воздух. Эта методика оправдывает себя там, где нет надежного подключения к электрической сети. В этом случае используется дизельное оборудование, обеспечивающее нормальный прогрев. Нужно учитывать, что использование тепловых пушек стоит дорого. В промышленности используют прогрев бетона паром в специальной двустенной опалубке.

Прогрев бетона зимой

С наступлением холодов монолитное строительство сталкивается с проблемой обеспечения достаточной прочности бетона. При понижении температуры до отрицательного значения вода, находящаяся в растворе, замерзает, превращается в кристаллы льда, которые оказывают разрушающее воздействие на структуру бетона и значительно снижают его конечную прочность. Чтобы нивелировать негативное воздействие мороза, осуществляют прогрев бетона в зимнее время, обеспечивающий оптимальный температурный режим для его застывания.

При правильном подходе процедура обеспечивает:

  • равномерный прогрев всей поверхности;
  • застывание бетона без трещин и дефектов;
  • высокую скорость набора марочной прочности;
  • сокращения сроков строительства.

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.

Как прогреть бетон зимой?

При выборе конкретной технологии анализируются метеорологические условия, масштаб работ, энергозатраты и рассчитывается экономическая эффективность.

Трансформатор (генератор)

Данный способ является самым распространенным и применяется как минимум в 70-ти случаях из 100. Для прогрева предварительно прокладывается провод ПНСВ, после этого проводят заливку бетонного раствора. Провод нагревается с помощью трансформатора, создающего пониженное напряжение.

В данном случае большое значение имеет правильная укладка кабеля, который будет греть смесь.

Основные этапы работы выглядят так:

  • поверхность тщательно очищается, чтобы камни или мусор не повредили изоляционную оболочку кабеля;
  • аккуратно в виде «змейки» укладывается провод, не допускаются перегибы, которые могут повредить токопроводящую жилу;
  • проводить пуск желательно при стабильном напряжении в сети;
  • греющий кабель подводится к источнику питания и подключается по стандартной схеме;
  • скорость разогрева раствора должна составлять 10 градусов за два часа, при основном нагреве температура должны быть не выше 80 градусов, скорость остывания – до 5 градусов в час.

Основные преимущества использования провода ПНСВ (одножильного провода со стальной жилой):

  • Невысокая стоимость, поскольку трансформатор потребляет намного меньше энергии, чем другие электроагрегаты.
  • Возможность получить дополнительную экономии за счет аренды оборудования.
  • Можно использовать в любую погоду.

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.

Прогрев бетона сварочным инвертором — flagman-ug.ru

Основные методы прогрева бетонных конструкций в зимнее время года

Застывание бетонных композиций происходит при участии жидкостей. Однако, с наступлением холодов вода начинает замерзать, что существенно затрудняет схватывание бетона. Именно поэтому большинство крупных строительных площадок комплектуются специальными электрическими подогревателями.

Но что же делать домашним мастерам? В таких случаях может помочь прогрев бетона сварочным аппаратом. Подобный метод нагрева идеально подойдет для построения небольших бетонных конструкций в домашних условиях.

Прогрев бетона в зимнее время проводом ПНСВ

Для качественного нагрева застывающей бетонной конструкции строителям понадобятся:

  • трансформаторный сварочный прибор на 200 ампер;
  • греющий провод ПНСВ диаметром 1.5 миллиметра;
  • алюминиевый кабель АВВГ;
  • изолента из хлопчатобумажного материала;
  • инструмент для бесконтактного определения текущей силы тока.

Процесс прогрева бетона электродами из ПНСВ кабеля включает такие этапы:

  1. Нарезка провода на небольшие отрезки для прогрева петель.
    Как правило, для осуществления электропрогрева бетона достаточно 17 метровых отрезков.
  2. Подвязка подготовленных отрезков к каркасу из арматуры.
    На данном этапе важно проследить, чтобы слой бетона над петлями не превышал 4 сантиметра.
  3. Соединение подвязки с токопроводящим изолированным проводом из алюминия.
    Технологическая карта подразумевает подключение петель змееобразным способом.
  4. Наращивание подсоединенных кабелей из алюминия и подключение их к сварочному устройству.
  5. Изолирование проводов при помощи хлопчатобумажной ленты.
    Маркировку изолирующего материала следует поместить на концах проводов.

Число прогревочных петель напрямую зависит от мощности сварочного электроприбора. Для устройства с максимальной силой тока 250 Ампер можно использовать не более 8 проводов ПНСВ.

Прогрев бетона электродами

Прогрев электродами – это один из наиболее популярных методов нагрева цементно-песчаной смеси в холодных погодных условиях.

Существует несколько видов электродов, применяемых для данного вида работ:

  1. Пластинчатые.
    Токопроводящие элементы выполнены в виде пластины. Подобные нагревательные элементы устанавливаются с внутренней стороны опалубки для обеспечения хорошего контакта с песочно-цементной смесью. Обогрев бетона осуществляется из-за возникновения электрического поля вблизи пластинчатых нагревательных элементов.
  2. Полосовые.
    Подобный вариант нагревательных устройств монтируется с обеих сторон опалубки. Принцип действия полосовых электродов идентичен пластинчатым: при подаче тока вокруг греющих элементов возникает электрическое поле, прогревающее бетонную конструкцию.
  3. Струнные.
    Нагревательные элементы струнного типа зачастую используются при прогреве цилиндрических бетонных конструкций, например, колонн. Подсоединение электродов осуществляется к центру конструкции, окруженному токопроводящей опалубкой. Для упрощения соединения токопроводящих элементов между собой провода питания, виднеющиеся из опалубки, изгибаются в форме буквы Г.
  4. Стержневые.
    По своему виду данная модель нагревательных элементов напоминает арматуру. Монтаж стержневых элементов осуществляется внутрь бетона, что позволяет прогревать даже самые сложные конструкции.

Существуют случаи, когда вместо электродов можно использовать продольные металлические прутья, помещенные в опалубку. Такой метод отличается простотой и эффективностью, но имеет большое потребление электрической энергии.

Использование сварочных аппаратов

Прогрев бетона сварочным трансформатором – это широко используемый метод, обеспечивающий хорошие показатели нагрева конструкции при дополнительном использовании нагревательных элементов различных видов.

Использование современных трансформаторных сварочных – это совершенно безопасный процесс, не представляющий опасности при соблюдении ТБ.

Прогрев бетона в зимнее время при помощи сварочного устройства весьма эффективен. Такой метод позволяет эффективно обработать до 100 кубических метров цементно-песчаной смеси при температуре до -40 градусов Цельсия.

Большинство современных сварочных аппаратов комплектуются дополнительными модулями:

  • блок подогрева промёрзшей почвы;
  • блок просушки электродов;
  • модуль понижения напряжения;
  • генератор электрического тока.

Перед тем, как прогреть бетон сварочным устройством, следует проверить наличие дополнительных опций, значительно упрощающих процесс прогрева бетонной конструкции в зимнее время.

Нагрев цементно-песчаной смеси при помощи сварочного прибора трансформаторного типа состоит из следующих шагов:

  1. Равномерное расположение отрезков арматуры по заливаемой площадке.
  2. Соединение электродов в две параллельные цепи.
  3. Установка контрольной лампочки накаливания.
  4. Подводка проводов прямой и обратной связи.

В случае, если вода слишком быстро испаряется с поверхности цементно-песчаной конструкции, имеет смысл накрыть площадку небольшим количеством опилок.

Подключение подогревочной системы к цементно-песчаной конструкции производится в несколько этапов:

  • соединение токопроводящих алюминиевых кабелей с сварочным устройством;
  • проверка каждой петли при помощи токовых клещей;
  • повышение мощности аппарата до 50% через час работы и до 100% через два часа после включения нагрева;
  • контроль силы тока в пределах 25 ампер.

Особенности методик

Прогрев бетона с помощью сварочного аппарата обладает своими особенностями:

  • время нагрева бетонной конструкции серьезно зависит от температуры окружающей среды;
  • залитую цементно-песчаную смесь следует накрывать тонким слоем опилок, дабы избежать чрезмерного испарения воды из толщи цементно-песчаной смеси;
  • следует избегать чрезмерного перегрева конструкции.

Технология прогрева бетона электродами включает два вида:

  1. Сквозной.
    Подобный вид нагрева применяется для бетонных конструкций, имеющий сложную форму или большую толщину. Как правило, при таком методе прогрева все электроды устанавливаются на расстоянии не менее 30 миллиметров от опалубки.
  2. Периферийный.
    Электроды устанавливаются на поверхности конструкции. Метод позволяет извлечь нагревающие элементы после застывания залитой бетоном площадки.

При осуществлении прогрева электродами следует учитывать следующие факторы:

  • испарение влаги, вследствие которого необходимо все время регулировать подаваемый на электроды ток;
  • нагреваемая поверхность должна быть полностью накрыта теплоизоляционным материалом, чтобы повысить КПД электродов и уменьшить тепловые потери;
  • при стержневом прогреве все электроды следует располагать на одинаковых расстояниях, во избежание перегревов отдельных участков;
  • неэффективность электродного прогрева для малых конструкций;
  • необходимость замера текущей температуры цементно-песчаной смеси через определенные промежутки времени;
  • схема подключения токопроводящих элементов для прогрева бетона электродами должна быть разработана для каждого случая индивидуально.

При использовании сварочного устройства специалисты рекомендуют:

  • изолировать поверхность прогреваемой конструкции для избегания серьезных тепловых потерь;
  • стараться ограничить потерю воды при применении сварочного устройства для прогрева железобетонного сооружения;
  • подключать к сварочному аппарату только подходящие для текущих работ электроды;
  • устанавливать контрольную лампу накаливания, для проверки напряжения;
  • постоянно следить за температурой конструкции и не допускать перегревов;
  • не замыкать сварочную цепь на внутрибетонную арматуру, поскольку такой метод невероятно энергозатратен.

Прогрев бетонных конструкций при помощи специальных кабелей обладает серьезными преимуществами, перед нагревом с использованием трансформаторного сварочного устройства:

  • питание от бытовой электрической сети 220 вольт;
  • существенное сокращение времени застывания бетона;
  • высокая экономность;
  • сравнительно простая конструкция;
  • возможность автоматической поддержки температуры в монолитной конструкции.

Заключение

Прогрев бетона сварочным аппаратом – это один из наиболее популярных и эффективных методов увеличения скорости застывания конструкций в зимнее время. Высушить бетонированную зимой площадку можно тремя методами: при помощи ПНСВ кабеля, используя электроды или задействовав трансформаторный сварочный агрегат.

Разогретую площадку следует изолировать от окружающей среды при помощи опилок или другого материала, чтобы избежать потери воды и тепла. Наилучших условия для прогрева бетона можно достичь, подобрав оптимальные электроды для конкретного вида заливочных работ.

Схемы и способы подключения сварочного аппарата для прогрева бетона

Строительные работы в холодное время года всегда доставляют неудобство. Конечно, иногда можно подождать до тепла и провести заливку фундамента весной или летом, когда температура окружающей среды более 5 градусов тепла. Но так бывает не всегда, и зачастую работу нужно провести как можно быстрее. В этом случае очень удобно знать схему подключения сварочного аппарата для прогрева бетона.

Необходимые инструменты

Строительные работы — это хлопотно, затратно, но в какой-то мере приятно. Особенно когда ведется постройка долгожданного жилища для собственной семьи. И если в промышленных масштабах для заливки бетона в зимнее время требуется специальный трансформатор или кабель, то в условиях небольших объемов можно сделать это имея сварочный трансформаторный аппарат, мощность которого от 150 до 200 Вт. Это мобильный и экономичный прибор, который доступен любому человеку и зачастую уже есть в мастерской строителя. А если такое устройство есть в наличии, то почему бы его не использовать.

Обратить внимание стоит на способ подключения и соответствующую схему при прогреве бетона сварочным аппаратом. Она будет немного отличаться от привычной.

Дополнительно для прогрева бетона сварочным инвертором потребуется:

  • греющий провод ПНСВ диаметром 1,5 мм. Его лучше заранее порезать на куски примерно одинаковые по длине;
  • алюминиевый одинарный провод с сечением от 2,5 до 4,0 кв. мм;
  • лента хлопчатобумажная, для изоляции;
  • клещи, для того чтобы определить силу тока;
  • пассатижи или любой другой ручной инструмент похожего действия.
  • Подготовительные работы

    В первую очередь необходимо проверить наличие всех необходимых инструментов и материалов, ведь в процессе работы отвлекаться будет некогда. Все выполняемые работы, особенно если они проводятся строителем впервые, лучше продумать и разбить на подпункты: так будет легче и быстрее.

    План прогрева бетона сварочным аппаратом должен включать такие действия:

    1. Подготовка провода ПНСВ, а именно разделение его на отрезки.
    2. Подвязка полученных петель к каркасу из арматуры под заливку бетонной конструкции. Нужно отметить, что петли должны располагаться выше середины заливаемой плиты. Наиболее подходящий вариант расположения петель — змееобразно. Расстояние между петлями зависит от температуры воздуха: чем она ниже, тем меньше промежутки.
    3. Маркировка оконцовок петель изолентой (одна маркируется, другая остается свободной).
    4. Наращивание на петли алюминиевых проводов, с помощью которых будет происходить подключение к сварочному аппарату. При этом длина провода зависит от расположения прибора, но она не должна превышать 8 метров.
    5. Изоляция полученных скруток (греющих петель и провода) с помощью изоленты. Если этого не сделать, то скрутка будет постоянно перегреваться и это приведет к поломке аппарата.

    Когда подготовительные работы проведены, можно переходить к заливке бетона и подключению сварочного аппарата для его прогрева.

    Прогрев бетона

    Прогрев делается после его заливки. Чтобы прогреть бетон сварочным аппаратом, производят такие действия:

    • наращенные алюминиевые концы петель подключают к инвертору. Очень важно, чтобы промаркированные лентой концы были подключены к разным полюсам прибора;
    • включают сварочный трансформатор, выставив минимальную мощность с помощью регулятора;
    • проверяют уровень потребляемого тока с помощью специальных клещей — значение должно быть не более 12−14 А. Увеличивают мощность в два раза через 60−90 минут, а затем выставляют максимально возможную силу тока;
    • время от времени проверяют силу тока на каждой из петель. Максимальная величина — 25 ампер. Средняя сила тока для прогрева бетона при температуре воздуха до -10 градусов по Цельсию — 20 ампер.

    Советы начинающим строителям

    Процесс прогрева дело нетрудное, однако требует некоторых навыков работы со сварочным аппаратом. Поэтому перед началом любых строительных мероприятий следует проконсультироваться со специалистом по поводу целесообразности и правил проведения работ.

    Опытные прорабы советуют:

    • не прогревать бетон слишком сильно — конструкция должна быть едва теплой;
    • не производить прогрев слишком долго — чаще всего достаточно около 48 часов для полной гидратации бетона;
    • произвести утепление поверхности. Это можно сделать с помощью матов или поилок.

    Все работы стоит проводить только с соблюдением всех правил безопасности. Не стоит пренебрегать покупкой качественных электродов и превышать режим работы аппарата. Это может привести к поломке инвертора и на долгое время приостановить важные строительные работы.

    Ведь прогревание бетона с помощью сварочного аппарата — необходимый процесс при заливке фундамента в холодное время года.

    Прогрев бетона сварочным аппаратом — схема подключения с кабелем пнсв

    Прогрев бетона сварочным аппаратом – один из вариантов решения проблемы замерзания воды и остановки твердения бетонного монолита в условиях пониженной температуры воздуха. Работы с бетоном можно проводить лишь в теплое время года, а когда температура понижается до 0 и дальше, химическая реакция между замерзшей в лед водой и цементом прекращается, процесс твердения останавливается.

    При необходимости проводить на строительной площадке работы с бетоном зимой, нужно позаботиться об обогреве и препятствовании замерзанию воды в растворе. Многие мастера принимают решение прогреть бетон сварочным аппаратом, что может быть осуществлено двумя методами – с использованием провода ПНСВ или электродов.

    Для электропрогрева бетона при температуре ниже +5 градусов обычно используют воздушные/масляные специальные трехфазные трансформаторы. Правда, для небольших объемов работ в домашних условиях подойдет и сварочный аппарат двухфазного типа.

    Что необходимо для подогрева бетона

    Чтобы подключить сварочный аппарат и использовать его для прогрева бетона, нужно позаботиться обо всем необходимом. Инструменты и расходники найти обычно не трудно – они есть у всех, кто часто использует сварочный аппарат по назначению.

    Что нужно для прогрева бетона:

    • Трансформатор – подходящее устройство с максимальным пределом в районе 200-250 А.
    • Провод ПНСВ – пару кусков одной длины.
    • Одинарный алюминиевый провод диаметром 2.5-4 квадратных миллиметров.
    • Хлопчатобумажные ленты для изоляции.
    • Пассатижи.
    • Токовые клещи.

    Особенности прогрева бетона сварочным аппаратом:

    • Нужно правильно рассчитать время нагрева бетонной конструкции – оно зависит от средней температуры окружающей среды и толщины слоя материала.
    • Конструкцию чрезмерно перегревать запрещено – это скажется на качестве так же пагубно, как и замерзание воды.
    • Залитый бетонный раствор нужно накрыть тонким слоем из опилок для исключения вероятности сильного испарения воды из смеси и теплоизоляционным материалом для исключения потерь тепла.
    • К сварочному устройству допускается подключать исключительно подходящие для работ кабели и электроды.
    • С целью проверки напряжения устанавливают контрольную лампу накаливания.
    • Сварочную цепь не стоит замыкать на внутрибетонную арматуру, так как это слишком энергозатратно.

    Прогрев сварочным аппаратом – проводом ПНСВ

    Нагрев бетона сварочным аппаратом может осуществляться за счет подключения к нему проводов ПНСВ. Процесс требует определенных знаний, составленной предварительно схемы и учета ряда нюансов.

    Особенности нагрева бетона сварочным аппаратом и кабелями:

    • Питаться устройство должно от электрической бытовой сети 200 вольт.
    • Конструкция сравнительно простая и эффективная, если все делать правильно.
    • Такой вариант предполагает экономичность.
    • Удается существенно сократить время застывания бетонной смеси.
    • Температуру в монолитной конструкции можно поддерживать в автоматическом режиме.

    Схема работы тут идентична использованию масляных трансформаторов, но расчеты осуществляются по-другому. Так, для прогрева бетона с применением сварочного трансформатора и кабеля ПНСВ понадобятся: сварочный аппарат 150-250 А, определенной длины провода ПНСВ, обыкновенный амперметр (клещи), кабель холодных концов из алюминия, обычная изолента на базе ткани.

    В качестве примера выполнения расчетов можно взять плиту 3.8 кубических метров величиной 4х5х0.19 метров при температуре воздуха на уровне -12 градусов с использованием сварочного аппарата на 250 А. Кабель ПНСВ режут на куски по 18 метров (для каждого отдельного случая длина может быть разной, тут определялась эмпирическим путем).

    Каждый отрезок кабеля может выдержать ток до 25 А. Значит, для 250 А можно взять 10 отрезков. Но желательно оставить небольшой запас, поэтому в примере берут 8 проводов. К каждому из кусков ПНСВ с двух сторон нужно докрутить алюминиевый провод длины достаточной, чтобы скрутка была в толще бетона, а концы (холодные) шли до трансформатора. Скрутку нужно заизолировать изолентой.

    Отрезки провода укладываются подвязкой к арматуре с применением пластиковых креплений либо изолированных проводов (чтобы исключить замыкание). В случае с обогревом плиты провод можно крепить ниже верхнего армирования.

    Далее заливается бетон, подключаются клеммы к прямому/обратному выходам сварочного трансформатора, поставленного на минимальное значение тока. Ток измеряют на сварочных проводах (по проводам должно идти до 240 А) и по отрезкам (до 20 А). В процессе прогревания сила тока постепенно будет падать и на аппарате ее нужно будет увеличивать.

    Плиты указанных габаритов в итоге приобрели нужный показатель прочности в течение 40 часов. Желательно после заливки бетон укрывать защитной пленкой, чтобы не дать высохнуть преждевременно. Если температуры слишком низкие, на пленку можно смонтировать теплоизоляционный слой.

    Подогрев сварочным аппаратом и электродами

    Сварочный аппарат и кабель – не единственный вариант прогрева бетона. Использовать можно также электроды, составив правильную схему и продумав все этапы.

    Важная информация про прогрев бетона электродами:

    • Есть сквозной прогрев, который применяется для бетонных конструкций сложной формы или внушительной толщины. Данный метод предполагает установку электродов на расстоянии минимум 3 сантиметра от опалубки.
    • Периферийный способ прогрева предусматривает монтаж электродов на поверхности бетона. Так удается извлечь все нагревающие элементы после того, как бетон застынет.
    • Подаваемый на электроды ток нужно постоянно регулировать, так как влага испаряется и этот процесс требует внимания.
    • Поверхность нагрева должна быть накрыта специальным теплоизоляционным материалом, это поможет уменьшить тепловые потери с одновременным повышением КПД электродов.
    • В случае применения стержневого прогрева электроды нужно монтировать на одинаковом расстоянии, чтобы исключить риск перегрева отдельных зон.
    • Электродный прогрев не эффективен для малых изделий/конструкций.
    • Текущую температуру бетона нужно постоянно замерять через небольшие промежутки времени.
    • Правильная схема подключения электродов обязательно должна создаваться индивидуально для каждого случая.

    В данном случае нагревающими элементами являются электроды, которые вживляют в толщу бетона. Ток идет прямо через раствор, в связи с чем отмечают главный минус метода – опасность поражения током людей, которые находятся рядом. Уровень безопасного напряжения составляет до 36 В, если больше – важно обеспечить недопущение на объект животных и людей. Некоторые мастера утверждают, что способ может стать причиной быстрого износа сварочного трансформатора, но это не проверено.

    Электроды (арматурные прутья) укладывают в бетонную конструкцию, последовательно соединяя так, чтобы вышло два отрезка, изолированных один от другого. К одному отрезку подключают провод прямой, а к другому – обратный. С целью обеспечения контроля тока между двумя электродами желательно подключить лампу накаливания (но это не обязательно).

    Заключение

    Греть бетон сварочным аппаратом можно при любой минусовой температуре. Это достаточно эффективный и популярный метод повышения скорости застывания бетонной конструкции и недопущения замерзания воды в смеси. Применение сварочного аппарата для прогрева предполагает использование двух основных методов: подключения кабеля ПНСВ или электродов.

    Независимо от применяемой методики, разогретая бетонная конструкция должна быть изолирована от окружающей среды опилками или другим изоляционным материалом, что поможет избежать потери тепла и воды бетоном. Лучшие условия прогрева достигаются при правильном подборе электродов и кабелей, верных расчетах и составленной индивидуально схеме.

    Прогрев бетона сварочным аппаратом

    Когда температура бетона составляет менее +5 градусов Цельсия, то для его прогрева использую специальные трехфазные понижающие трансформаторы воздушного или масляного типа. Но они больше подходят для работы с небольшим объемом. Если требуется прогревание при заливке фундамента на даче или для других относительно небольших построек, то может осуществляться прогрев бетона сварочным аппаратом, схема подключения которого будет несколько отличаться от обыкновенной. Маломощные аппараты здесь оказываются более удобными, чем профессиональная техника. Они экономичнее и мобильнее, не говоря уже о доступности.

    Прогрев бетона сварочным аппаратом

    Если рассматривать все в общих чертах, то здесь схема прогрева практически не меняется, так как основная разница состоит в мощности используемой техники. Но для заливки плиты площадью 5х4 метра вполне достаточно сварочного аппарата на 250А. такая взаимозаменяемость обусловлена тем, что трансформатор в сварочном аппарате и обыкновенный, служащий для понижения, выполняют практически одни и те же функции, только для различных целей.

    Что необходимо для подогрева бетона?

    • В первую очередь требуется сам трансформатор, который может использоваться в домашних условиях. В среднем это техника с максимальным пределом в 200-250 А.
    • Необходимо также иметь провод ПНСВ. Для процедуры его желательного порезать на несколько кусков одинаковой длинны.
    • Алюминиевый одинарный провод. Его сечение желательно выбирать в пределах 2,5-4 мм квадратных.
    • Для изоляции подойдут простые хлопчатобумажные ленты, которые как раз и производятся для подобных целей.
    • Токовые клещи.
    • Пассатижи.

    Прогрев бетона сварочным аппаратом проводом ПНСВ

    Греющий провод нарезается кусками по 18 метров. Количество требующихся отрезков зависит от мощности сварочного трансформатора, который будет использоваться. Расчет количества определяется исходя из того, что один кусок провода выдерживает 25 А. Но если ваш аппарата имеет максимальную силу тока в 250 А, то это еще не значит, что стоит брать 10 кусков. Лучше работать в среднем режиме на 200 А и использовать 8 частей. Такое количество оказывается достаточным для плиты в 20 см и площадью 5х4 метра.

    Схема прогрева бетона кабелем ПНСВ

    Алюминиевых провода присоединяются к имеющимся проводам ПНСВ. Соединение происходит при помощи скрутки, а длина провода подбирается уже по месту, так как его концы нужно будет присоединить к сварочному кабелю. Все скрутки должны быть изолированы.

    После этого следует класть прогревочные петли. Кабель должен находиться выше середины плиты, но не достигать верхнего слоя в арматуре. Петли подвязываются изоляцией, чтобы их не замкнуло. Чтобы скрутка не сгорела, она должна быть в бетоне. Алюминиевые концы выводятся из зоны заливки. Желательно промаркировать все выходы, чтобы не запутаться.

    Когда бетон будет залит, следует собрать цепь обогрева как можно быстрее. Для этого нужно подключить два кабеля со сварочного аппарата. Таким образом, на каждый сварочный кабель должно приходиться по 8 концов. После этого можно включать сварочный аппарат для прогрева бетона. Перед началом работы следует уменьшить количество Ампер на регуляторе. Если после включения значение тока окажется слишком высоким, то не стоит переживать, так как во время прогревания оно будет уменьшаться. Если значение падает до того состояния, когда ток становится слишком слабым, то после этого стоит увеличить значение. Это происходит через несколько часов после включения. Периодически нужно проверять нагрузку, чтобы она не превышала 25 А. Все время процесса может занимать более суток, поэтому, сварочные инверторы с низким ПВ не пригодятся для данной операции.

    Подогрев бетона сварочным аппаратом и электродами

    Для данного процесса используются специальные электроды. Первой разновидностью являются пластинчатые. Они устанавливаются с внутренней стороны опалубки, что улучшает контакт со смесью. Электрическое поле разогревает бетон до заданной температуры.

    Также существуют полосовые электроды, общая ширина которых достигает до 45 см. Они монтируются с двух сторон, а когда подключаются к трансформатору, то поле между ними прогревает бетонную смесь.

    Струнные используются при прогревании цилиндрических конструкций, таких как колонны. При этом сам электрод помещается в центр конструкции, а по внешней стороне проходит токопроводящий лист.

    Стержневые внешне напоминают арматуру, так как их диаметр составляет 7-11 мм. Они помещаются внутрь бетона с определенным шагом. Последние в ряду изделия ставятся до 40 см от опалубки. Данная разновидность применяется для сложных конструкций. Таким образом, для каждого вида работ требуется выбирать свои виды электродов.

    Схема прогрева бетона электродами

    Технология их применения происходит следующим образом:

    • Изделия раскладываются равномерно по всей поверхности бетонной площадки;
    • Затем они все соединяются в две отдельные цепи, одна из которых будет «+», а вторая «-»;
    • Между ними устанавливается лампа накаливания, которая помогает следить за напряжением;
    • Цепи присоединяются проводами обратной и прямой связи.

    Для того, чтобы влага не испарялась с поверхности достаточно быстро, ее требуется накрыть слоем опилок. Контролировать температуру можно при помощи обыкновенного градусника.»

    Заключение

    Сварочные аппараты для дома отлично подходят не только для сварки в домашних условиях, но и для прочих процедур, где не нужна сверхвысокая мощность. Прогревание бетона трансформатором является явным тому примером. Одно из немногих, чем придется обзавестись для проведения такой операции будут специальные электроды. Измерительные приборы и так должны быть в арсенале сварщика. Но здесь следует присматривать за безопасным проведением работы, чтобы режимы не превышали допустимые характеристики оборудования. В ином случае это может привести к поломке техники.

    Как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом

    • 1 Прогрев бетона
      • 1.1 Использование греющей петли
      • 1.2 Что нам понадобится
      • 1.3 Приступаем к работе
    • 2 Заключение

    В общих чертах схема прогрева бетона сварочным аппаратом остаётся точно такой же, как и понижающим трансформатором — разница заключается в том, что в данном случае мощность агрегата будет меньше. Такой метод приемлем для небольших объектов и в домашних условиях чуть ли не идеален, учитывая то, что вам не придётся искать дополнительные мощности. Для примера мы используем аппарат на 250А при заливке небольшой плиты 4×5м, а в качестве дополнительного материала мы вам покажем видео в этой статье по данной теме.

    Сварочный трансформатор BRIMA TIG 250

    Прогрев бетона

    Примечание. Согласно СНиП 13.03.01-87по несущим конструкциям, если среднесуточная температура на улице опускается ниже 5? C , следует производить электрический прогрев бетона. Это применяется для того, чтобы в свежем растворе вокруг арматуры не образовывалась ледяная плёнка.

    В домашних условиях можно производить прогрев бетона сварочным трансформатором.

    Использование греющей петли

    Принципиальная схема — как прогреть бетон сварочным аппаратом

    Примечание. Помимо петель обогрев свежих бетонных конструкций может осуществляться электродным способом, в обогревающей опалубке, жидкостными установками, методом индукции и инфракрасным излучением.

    Если застывание раствора происходит со сбоями в температурном режиме (смесь перемерзает), то прочность резко понижается и поверхность получается осыпающейся — это сразу видно, когда производиться резка железобетона алмазными кругами или алмазное бурение отверстий в бетоне.

    Обогрев ЖБ конструкций греющими петлями по принципу подачи предельного тока на кабель нужен в основном для площадок (плитных фундаментов) перекрытий и реже для стен, когда не отапливается само помещение. Такие схемы, как правило, запитываются через понижающие трансформаторы, на которых есть регулировка напряжения — это позволяет поддерживать необходимую тепловую мощность в зависимости от изменения температуры воздуха на улице. Данный метод является более экономным, нежели электродный ( см.также статью «Штроборез для газобетона: конструкционные особенности и применение»).

    Что нам понадобится

    ПНСВ (Провод Нагревательный Стального типа Виниловая оболочка)

    • Итак, как мы уже говорили, нам нужен трансформатор, значит, в домашних условиях для этих целей мы будем использовать мощности сварочного аппарата — в нашем случае до 250А, хотя можно и больше, но мы специально рассмотрим минимум, чтобы научится по максимуму извлекать пользу. Кроме того, как требует того инструкция, нам понадобится провод ПНСВ — в данной ситуации нарежем куски по 18м.
    • Также нам нужен алюминиевый одинарный провод сечением 2,5-4 мм2 (подойдёт АПВ), хлопчатобумажная изоляционная лента и пассатижи, токовые клещи. Ну и, конечно, такие работы можно производить лишь на тех участках, где есть источник питания на 220В — это может быть ЛЭП, но также (такое бывает в начале строительства) можно использовать карбюраторный или дизельный (более экономный) генератор.

    Диаметр жилы в мм 1,2 2,0 3,0 Ом/метр 0,15 0,05 0,02

    Сопротивление ПНСВ в зависимости от толщины кабеля

    Приступаем к работе

    Примерно так будет выглядеть укладка

    Сварочный аппарат на 250А у нас имеется, теперь нам понадобится ПНСВ, количество которого рассчитаем, опираясь на формулу R=U/I, и если нам известно, что U=220В, I=250А, тогда R=U/I=220/250=0,88ом.

    Что же из этого следует — если мы имеем на выходе максимально 250А, то для того чтобы не перегружать аппарат сделаем своими руками 8 петель по 25А каждая — этого будет вполне достаточно. Для этого возьмём кусок ПНСВ длиной 18м и диаметром 3,0 мм (0,05 см/метр) — для плиты 4×5м этого будет достаточно.

    Зачищаете концы ПНСВ по 40-50 мм и к каждому из них подсоединяете алюминиевый провод (можно, конечно, использовать и медь, но цена алюминия гораздо ниже) — позаботьтесь о том, чтобы скрутка получилась плотной — от этого будет зависеть корректность работы нашей конструкции. Длина алюминиевого провода будет зависеть от того, на каком расстоянии вы сможете установить сварочный аппарат — целесообразнее будет поднести его как можно ближе. Если эти концы получились короткими — не расстраивайтесь — их можно нарастить в любой момент на необходимую длину, только скрутку изолируйте тщательно ( см.также статью «Пигменты для бетона: основные характеристики, сфера применения и методы самостоятельного приготовления»).

    Укладка петель на металлическом арматурном каркасе. Фото

    Теперь нам нужно уложить ПНСВ, распределив его равномерно по всей площади так, чтобы скрутки с алюминием оказались внутри заливаемой плиты, но ни в коем случае не касались металлического каркаса! Лучше всего, если у вас получится продеть ПНСВ между двумя обрешётками — внутри каркаса — так кабель окажется внутри как раз посредине плиты, как масло в бутерброде между двумя кусками хлеба одинаковой толщины.

    При заливке раствора вы легко можете сместить провод, поэтому его следует подвязать к арматуре кусками изолированного алюминия, но будьте осторожны, чтобы не повредить изоляцию на ПНСВ — так подогрев бетона сварочным аппаратом будет эффективным и безопасным.

    Можно также разрезать ПНСВ на куски по одной петле и от каждой вывести алюминиевые концы так будет гораздо легче продеть провод между прутьями арматуры в каркасе, только здесь нужно быть внимательным, чтобы не перепутать концы. Лучше всего их пометить маркером по изоляции (поставьте значки + и -).

    Для подключения сварочного аппарата можете использовать кабели — землю и тот, который идёт на держатель, либо прикрутить алюминиевый провод непосредственно к клеммам. Постарайтесь как можно быстрее подключить цепь после заливки и включите регулятор напряжения на минимум, включите рубильник и проверьте напряжение.

    Вначале возможен скачок до 240-250А, но по мере прогрева и застывания массы оно будет падать, и вы сможете его постепенно повышать по мере необходимости.

    Заключение

    Так как греть бетон сварочным аппаратом нужно постепенно, то проверяйте напряжение каждые 2 часа, постепенно его увеличивая ( читайте также статью «Подбетонка: что это такое и как она делается правильно»).

    Примерно за 8 часов вы дойдёте до максимума и в течение 3-ёх суток плита должна высохнуть (но это не степень эксплуатации).

    Нагрев бетона сварочным трансформатором. Как греют бетон сварочным аппаратом

    Заливка бетона зимой имеет свои особенности. Основной проблемой считается нормальное твердение раствора, в котором вода может замерзнуть, и он не наберет технологической прочности. Даже если этого не произойдет, медленная скорость высыхания состава сделает работу нерентабельной. Нагрев бетона проволокой ПНСВ поможет решить этот вопрос.

    Электрообогрев бетона зимой – наиболее удобный и дешевый способ добиться необходимой твердости материала.Это разрешено нормами СП 70.13330.2012, и может применяться при выполнении любых строительных работ. После застывания бетона проволока остается внутри конструкции, поэтому использование дешевого ПНСВ дает дополнительный экономический эффект.

    Применение

    Обогрев бетона зимой кабелем позволяет решить две основные задачи. При отрицательных температурах вода в растворе превращается в кристаллы льда, в результате чего реакция гидратации цемента не только замедляется, но и полностью прекращается.Известно, что при замерзании вода расширяется, разрушая образовавшиеся в растворе связи, поэтому после повышения температуры она уже не наберет необходимой прочности.

    Раствор затвердевает с оптимальной скоростью и сохраняет свои характеристики при температуре около 20°С. При понижении 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 обогрева бетона проводом ПНСВ или другим предназначенным для этого кабелем в таких ситуациях, когда:

    • не обеспечена недостаточная теплоизоляция монолита и опалубки;
    • монолит слишком массивен, что затрудняет его равномерный нагрев;
    • низкая температура окружающей среды, при которой вода в растворе замерзает.


    Характеристики провода

    Кабель для прогрева бетона ПНСВ состоит из стальной жилы сечением от 0,6 до 4 мм² и диаметром от 1,2 мм до 3 мм. Некоторые виды оцинкованы для уменьшения воздействия агрессивных компонентов растворов. Дополнительно покрывается термостойким утеплителем из поливинилхлорида (ПВХ) или полиэстера, не боится перегибов, истирания, агрессивных сред, долговечна и имеет высокое удельное сопротивление. Кабель
    ПНСВ имеет следующие технические характеристики:

    • Удельное сопротивление равно 0.15 Ом/м;
    • Стабильная работа в диапазоне температур от -60°С до +50°С;
    • На 1 куб.м бетона расходуется до 60 м проволоки;
    • Подходит для температур до -25°С;
    • Установка при температуре до -15°С.

    Кабель соединяется с холодными концами через алюминиевый провод АПВ. Питание может подаваться через трехфазную сеть 380 В, подключаясь к трансформатору. При правильном расчете ПНСВ можно подключить и к бытовой сети 220 вольт, при этом длина не должна быть меньше 120 м.По системе, расположенной в бетонном массиве, должен протекать рабочий ток 14-16 А.

    Технология утепления и схема укладки

    Перед устройством системы обогрева бетона зимой монтируют опалубку и арматуру. После этого выкладывается ПНСВ с интервалом между проводами от 8 до 20 см в зависимости от температуры наружного воздуха, ветра и влажности. Провод не натягивается и крепится к арматуре специальными хомутами. Нельзя допускать изгибов радиусом менее 25 см и нахлестов токоведущих жил.Минимальное расстояние между ними должно быть 1,5 см, это поможет предотвратить короткое замыкание.

    Самая популярная схема монтажа ПНСВ – «змейка», напоминающая систему «теплый пол». Обеспечивает прогрев максимального объема бетонной массы при экономии нагревательного кабеля. Перед заливкой раствора в опалубку убедитесь, что в ней нет льда, температура смеси не ниже +5°С, правильно выполнен монтаж схемы подключения, холодные концы выведены на достаточную длину.

    К проводу ПНСВ прилагается инструкция, с которой необходимо ознакомиться перед прогревом бетона. Соединение осуществляется через секции сборных шин двумя способами по схеме «треугольник» или «звезда». В первом случае система делится на три параллельные секции, подключенные к клеммам трехфазного понижающего трансформатора. Во втором три одинаковых провода соединяются в один узел, затем аналогично подключаются к трансформатору три свободных контакта.Устройство электроснабжения устанавливается не далее 25 м от точки подключения, отапливаемая территория огорожена забором.

    Система подключается после полной заливки всего объема раствора. Технология прогрева бетона нагревательным кабелем ПНСВ включает несколько этапов:

    1. Нагрев осуществляется со скоростью не более 10°С в час, что обеспечивает равномерный прогрев всего объема.
    2. Нагрев при постоянной температуре продолжается до достижения бетоном половины технологической прочности.Температура не должна превышать 80°С, оптимальный показатель 60°С.
    3. Охлаждение бетона должно происходить со скоростью 5°С в час, это поможет избежать растрескивания массива и обеспечит его монолитность.

    При соблюдении технологических требований материал приобретает класс прочности, соответствующий его составу. По окончании работ ПНСВ остается в бетоне и служит дополнительным армирующим элементом.


    Следует отметить, что гораздо проще использовать кабель КДБС или ВЕТ, так как их можно подключить напрямую к сети 220 В через распределительный щит или розетку.Они разбиты на разделы, чтобы не перегружаться. Но эти кабели дороже ПНСВ, поэтому их реже используют при строительстве крупных объектов.

    Еще одной популярной технологией является использование опалубки с нагревательными элементами и электродами, когда арматура вводится в раствор и подключается к сети с помощью сварочного аппарата или понижающего трансформатора другого типа. Этот способ обогрева не требует специального нагревательного кабеля, но является более энергоемким, так как вода в бетоне играет роль проводника, и ее сопротивление при затвердевании значительно возрастает.

    Расчет длины

    Для расчета длины провода ПНСВ для прогрева бетона необходимо учитывать несколько основных факторов. Основным критерием является количество тепла, подводимого к монолиту для его нормального затвердевания. Это зависит от температуры окружающей среды, влажности, наличия теплоизоляции, объема и формы конструкции.

    В зависимости от температуры шаг кабеля определяют при средней длине петли от 28 до 36 м. При температуре до -5°С расстояние между жилами или шаг 20 см, при уменьшении температуры на через каждые 5 градусов она уменьшается на 4 см, при -15°С составляет 12 см.

    При расчете длины важно знать потребляемую мощность нагревательного провода ПНСВ. Для самого популярного диаметра 1,2 мм оно составляет 0,15 Ом/м, для проводов большого сечения сопротивление ниже диаметра 2 мм имеет сопротивление 0,044 Ом/м, а 3 мм — 0,02 Ом/м. . Рабочий ток в проводнике 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. Для расчета общей мощности нужно этот показатель умножить на длину проложенного провода.

    Аналогично рассчитывается напряжение понижающего трансформатора. Если проложить 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 равным произведению силы тока на сопротивление в этом случае оно будет равно 240 В.


    Вы можете купить отопление провод ПНСВ-1,2 по выгодной цене здесь

    Применение проволоки ПНСВ – один из самых дешевых способов утепления бетона.Но он больше подходит для использования профессиональными строителями, так как для его подключения требуются специальные знания и оборудование. Этот кабель можно использовать и в бытовых условиях, правильно рассчитав потребляемую мощность. Применение теплоизоляционных материалов поможет снизить затраты при подогреве раствора, в этом случае прогрев будет происходить быстрее, а температура будет снижаться более равномерно, что улучшит качество бетона.

    Обогрев бетона проводом ПНСВ, схема которого будет описана ниже, применяется при работах вне помещений в зимнее время.Такие манипуляции необходимы по той причине, что при воздействии на раствор он начинает медленнее набирать прочность, в нем вода просто начинает превращаться в лед. Более длительное застывание бетона становится причиной того, что работы затягиваются на недели и месяцы, кроме того, есть вероятность того, что конструкция не приобретет должной прочности, рассыплется в процессе эксплуатации.

    Принцип работы провода

    Технология с проводом ПНСВ заключается в том, что перед началом заливки берется, укладывается, а затем заливается кабель необходимого сечения и напряжения.Затем кабель включается в сеть. Не бойтесь, что качество бетона изменится под воздействием высоких температур, не появятся пузыри, а также трещины после застывания, но процесс твердения не будет остановлен низкими температурами, что позволит получить прочную и надежная конструкция.

    Технические характеристики проволоки бетонной

    Проволока для обогрева бетона ПНСВ, как правило, имеет некоторые особенности. Обычно это токопроводящая жила, имеющая изолирующее покрытие.Защита может быть изготовлена ​​из полиэстера или ПВХ. В данном случае диаметр равен 1,2 мм, но среднее сопротивление эквивалентно 0,15 Ом/м. Может использоваться в диапазоне температур -60-+50°С. При работе ток может быть равен 14-16 Ампер.

    Укладку можно производить при -25 — + 50°С. Перед покупкой необходимо определить, сколько проволоки потребуется использовать, так на 1 м 3 раствора понадобится около 55 м.

    Провод зимний ПНСВ полностью безопасен, так как при производстве изделие получает качественную изоляцию, предотвращающую возгорание.Опасности, что жила порвется, почти нет, так как она достаточно крепкая. Не работайте с проводом, пока он не будет погружен в раствор. В противном случае произойдет перегорание из-за повышенного тока. Однако выводы таких явлений не боятся, так как содержат провода более внушительного сечения, представляющие собой так называемые холодные концы. Изготавливаются из АПВ-4, максимальная длина которого составляет 1 м.

    Область применения

    Способ прогрева бетона проводом ПНСВ предполагает возможность использования его не только в бытовых, но и в промышленных масштабах.Иногда монтаж

    осуществляется в

    фундаментах и ​​ограждениях.

    Монтаж кабеля

    Работа с кабелем предполагает ответственные манипуляции. Перед началом процесса монтажа необходимо очистить поверхность от мусора и посторонних предметов, а также тех элементов, которые могут повредить провод. При этом важно следить за тем, чтобы кабель не перегибался. Для этого рекомендуется укладывать полукругом, но при этом не должно образовываться пустых зон.Змейка – самый простой способ укладки.

    После включения следует соблюдать осторожность. Итак, не должно быть перепадов напряжения, для достижения этой цели требуется использовать стабилизатор, иначе провод просто сгорит, и снять его будет невозможно.

    Схема прогрева бетона проводом ПНСВ есть в статье. После того, как вы реализовали его на практике, можно заливать и подключать, что предполагает подведение кабеля к источнику питания. При подключении рекомендуется использовать трансформатор.Как правило, специалисты рекомендуют использовать станции для отопления марок СПБ-40, СПБ-80.

    Подключение может быть выполнено по двум электрическим схемам, первая из которых называется «звезда», а вторая — «треугольник». В последнем случае жилы в проводе делятся на 3 равные части и жилы каждой сопрягаются параллельно. Сформированные наборы необходимо соединить в 3 узла и подключить к 3 терминалам станции.

    Особенности прогрева

    Перед началом работы необходимо узнать время прогрева бетона проводом ПНСВ.

    В течение первого периода раствор будет нагреваться, при этом недопустимо повышение температуры более чем на 10 0 С за два часа. Второй период должен сопровождаться повышением температуры не более чем на 80 0 С. На заключительном этапе производят охлаждение. В этом случае тоже не следует торопиться, и снижение не должно быть более 5 0 С в течение часа.

    Нагрев бетона проводом ПНСВ, схема укладки которого описана здесь, мало чем отличается от технологии монтажа системы «теплый пол».Кроме того, этот кабель можно использовать для достижения таких целей. Однако в этом случае систему придется немного доработать, соорудив нагревательный элемент из проводов проводов, при этом сверху систему нужно защитить изоляцией.

    Стоимость нагревательного кабеля

    Перед покупкой необходимо ознакомиться с ценами на кабель. В разных районах она может стоить по-разному, но средняя цена остается неизменной, она равна 2 руб/м. Не стоит покупать товар, не проверив, соответствует ли он установленным ГОСТам, таким образом, кабель изготавливается по нормам 12.1.013-78.

    Обработка бетона после прогрева

    Многие строители задаются вопросом, можно ли манипулировать резкой или сверлением бетона после того, как он приобрел прочность. Этот вопрос связан с тем, что на момент прекращения нагрева конструкция еще не приобрела своей марочной прочности. Ответ на этот вопрос может быть утвердительным, но с некоторыми оговорками. Резать можно, но недопустимо производить ударные нагрузки. Наиболее подходящим решением является использование алмазного инструмента.Так, если использовать в работе на этом этапе алмазное сверление, то отверстия в бетоне приобретут ровные края, а трещины не появятся. Более того, если сверлить бетонное тело с помощью то вам не придется менять инструмент в момент преодоления арматуры, что актуально для железобетона.

    Нагрев бетона проводом ПНСВ, схема которого есть в статье, можно производить, предварительно намотав его на стальной каркас, при этом необходимо следить за отсутствием натяжения.Можно просто уложить его между элементами металлического каркаса. Следует помнить, что проволока не должна касаться поверхности опалубки, не должна выступать из тела бетона после заливки.

    Нагревательный провод можно устанавливать только после того, как произведена кладка армирующего каркаса, приступать к проведению этих работ не нужно и пока закладные элементы не окажутся в пространстве. К этому моменту также должны быть завершены сварочные работы. Нагрев бетона проводом ПНСВ, схема укладки которого показана на рисунке, не должен продолжаться после застывания раствора в пределах 50 %.

    Тепло, поступающее из жилы, должно быть способно нагреть раствор до 40-800 0 С. Срок до полного набора прочности смеси будет зависеть от характеристик объекта и, как правило, занимает до трех суток . Котельная должна работать на краткосрочной или долгосрочной основе. Шаг между проводами не должен быть более 15 мм.

    В статье представлен расчет обогрева бетона проводом ПНСВ, но его соблюдение еще не дает полного успеха.Ведь важно также учитывать технологию монтажа, предполагающую исключение контакта провода или его пересечения. Для того чтобы иметь возможность контролировать температурный режим в конструкциях, заполненных раствором, необходимо делать специальные колодцы. Не начинайте процесс прогрева до полной установки раствора, так как это противоречит соображениям безопасности и может привести к повреждению провода. Такую работу предпочтительнее доверить специалистам, так как установка троса сопровождается определенными трудностями и требует от мастера наличия навыков проведения подобных манипуляций.

    Расчет провода для прогрева бетона

    С учетом вышеизложенного можно сделать следующий вывод: на 1 м 3 бетона потребуется затратить около 55 м кабеля. Для того чтобы рассчитать проволоку, необходимо предварительно узнать, сколько раствора будет залито в опалубку. Так, на 20 м 3 смеси необходимо приобрести 1100 м.

    В целом строительные работы предпочтительнее проводить в теплое время года, что особенно актуально для частных застройщиков.Как правило, проведение заливки бетона в холодный период связано с необходимостью сдачи объекта к определенному сроку. Такие работы в рамках строительства дома предполагают дополнительные затраты на приобретение нагревательных кабелей и прочего. Да и трудозатраты в зимнее время при заливке бетона оказываются значительно выше, потому что перемешивание усложняется, как и последующее распределение смеси по опалубке.

    Климатические условия на большей территории Российской Федерации диктуют свои условия для всех видов строительно-монтажных работ, которые проводятся в холодное время года.

    В связи с этим заливка бетонных конструкций в условиях отрицательных температур окружающего воздуха возможна только при наличии на строительной площадке технической возможности прогревать отлитую конструкцию, в том числе с помощью электричества.

    В промышленных масштабах бетон нагревают с помощью специальных трансформаторов и нагревательных кабелей. В домашних условиях при небольших объемах бетонных работ допускается прогрев бетона сварочным аппаратом мощностью от 150 до 200 Ампер.

    Что нужно для прогрева бетона сварочным аппаратом?

    • Аппарат сварочный бытовой мощностью 150-200 А. Важно! Не сварочный инвертор, а сварочный (трансформаторный) аппарат;
    • Проволока нагревательная ПНСВ диаметром 1,5 мм;
    • Провод алюминиевый одинарный АВВГ 1х2,5 мм;
    • Хлопковая лента;
    • Клещи для бесконтактного определения тока.

    Подготовительные работы

    Провод ПНСВ нарезается на отрезки (нагревательные петли) по 17-18 м.Полученные отрезки равномерно привязываются к арматурному каркасу для заливки бетонной конструкции. При этом следите за тем, чтобы петли располагались над серединой заливаемой плиты; если заливается столб, слой бетона над отопительными петлями должен быть не менее 4 см.

    Подвязка осуществляется изолированным алюминиевым проводом. Идеально, если петли будут змеевидными. Расстояния между петлями принимают в зависимости от температуры воздуха – от 10 до 40 см.Здесь действует правило «чем ниже температура, тем короче расстояние».

    Количество контуров нагрева зависит от мощности конкретного сварочного аппарата. Так как один контур потребляет 17-25А, то в нашем случае (мощность 250А) можно использовать не более 7-8 нагревательных контуров длиной 17-18м.

    Важно! При прокладке петель отмечают концы – один конец помечают изолентой, второй оставляют свободным.

    Петли уложены и завязаны. Теперь необходимо нарастить на них алюминиевые провода, которые будут подключаться к сварочному аппарату.Длина алюминиевой проволоки определяется местом расположения сварочного аппарата, но не более 8 метров.

    Скрутки нагревательного контура и растяжного провода изолирую изоляционной лентой, и размещаю так, чтобы она оставалась в толще заливаемой конструкции. В противном случае скрутка перегреется и сгорит. Разметка изолентой переносится на концы алюминиевых проводов.

    Подключение к сварочному аппарату и функции нагрева

    После заливки бетона все алюминиевые концы (расширенные) петель соединяются со сварочным аппаратом.При этом концы, помеченные изолентой и без нее, подключаются к разным полюсам сварочного трансформатора. Включить сварочный аппарат на минимальную нагрузку регулятора мощности.

    Каждый из шлейфов проверяется пассатижами — потребляемый ток должен быть не более 12-14 Ампер. Через 1 час можно добавить половину мощности устройства, а через 2 часа включить устройство на полную мощность.

    Снова проверяем силу тока на каждом шлейфе. Сила тока должна быть не более 25 А.Как говорит практический опыт, мощности шлейфа 20 А достаточно для качественного прогрева бетона при температуре окружающего воздуха до минус 10°С.

    Особенности прогрева бетона сварочным трансформатором

    • Время прогрева зависит от мощности конструкции и температуры окружающей среды. При температуре воздуха до минус 10°С для гидратации бетона достаточно двух суток;
    • Поверхность бетонной конструкции необходимо утеплить поилками или матами;
    • Не перегревайте бетон слишком сильно — конструкция под изоляционным слоем должна быть слегка теплой и не более того.

    При возведении монолитных бетонных конструкций в зимнее время применяют несколько технологий для создания необходимого температурного режима. Это может быть установка специальных отопительных домов, использование термоматирующих машин или специальной проволоки для прогрева бетона. Первый способ самый энергоемкий, поэтому экономически невыгоден; второй вариант подразумевает установку тепловых станций, обогревающих только верхние слои, что также вносит ряд ограничений по применению.Последний вариант является наиболее востребованным, и о нем пойдет речь в этой публикации.

    Зачем нужен подогрев бетона?

    В холодное время года, когда температура окружающей среды опускается ниже точки замерзания воды, возникают проблемы с гидратацией бетонного раствора. Проще говоря, смесь частично замерзнет, ​​а не затвердеет полностью. После повешения температуры окружающей среды начинается процесс оттаивания, может нарушиться монолитность смеси, что негативно скажется на монолитности конструкции, ее устойчивости к проникновению воды, что приведет к снижению долговечности.

    Последствия заливки раствора на морозе, в этом случае не поможет даже гидрошпонка Аквабарьер или другая гидроизоляция

    Во избежание перечисленных последствий обязательно нужно делать электроподогрев бетонной смеси зимой. При этом изотермический процесс не вызывает нарушений в его структуре, что положительно сказывается на прочности возводимой конструкции.

    Типы нагревательных проводов и кабелей

    Чаще всего провода ПНСВ используют для электрообогрева бетона.Это связано с его относительно низкой стоимостью и простотой установки. Ниже представлен внешний вид термопровода, его конструктивные особенности и расшифровка маркировки.


    В качестве альтернативы можно использовать аналог, ПНСП, основное отличие которого в изоляции, она изготовлена ​​из полипропилена, что позволяет несколько увеличить максимальную мощность тепловыделения.


    Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП

    Обратите внимание, что провода данного типа можно использовать в качестве обогревателей пола, работающих по принципу теплого пола.

    Основная сложность, связанная с применением данного типа теплопроводов, заключается в необходимости расчета их длины. Небольшие просчеты можно исправить, отрегулировав уровень напряжения, поступающего от нагревательного трансформатора.

    Подробности того, как осуществляется монтаж ПНСВ, а также описание сопутствующих процедур (расчет длины проводов, схема прокладки, составление технологической карты и т.п.) будут даны в другом разделе.

    Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

    Основным недостатком описанных выше тепловых линий является необходимость дополнительного оборудования, позволяющего регулировать мощность тепловыделения путем изменения напряжения.Задачу можно существенно упростить, используя двухжильные секционные саморегулирующиеся термокабели, а именно финский ВЭТ или отечественный КДБС. Они не требуют дополнительного оборудования для обогрева и подключаются напрямую к сети 220 вольт. Конструкция нагревательного кабеля показана ниже.


    Обозначение:

    • А — Выводы нагревательных проводников.
    • Б — Кабель монтажный, используется для подключения КДБС к сети 220В, для этого можно использовать любой соединительный провод, например, АПВ.
    • C — Муфта для подключения нагревательной секции.
    • D — Концевая втулка.
    • E — Нагревательная секция фиксированной длины.

    Конструктивно кабель БЭТ практически не отличается от рассмотренного выше отечественного аналога, что касается основных технических характеристик, то они приведены в сравнительной таблице ниже.


    Таблица сравнительных характеристик кабелей ВЭТ и КДБС

    Что касается маркировки, то отечественная продукция этого типа кодируется в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – линейная силовая характеристика, а YY – длина участка.Примером может служить маркировка 40КДБС 10, которая указывает на мощность 40 Вт на метр, а сама секция имеет длину десять метров.

    Технология нагрева с использованием PNSV

    Принцип работы достаточно прост: при подаче напряжения нагревается проволока, которая в свою очередь нагревает бетонную смесь. Так как нагрев рекомендуется ограничивать напряжением 70 В, то потребуется понижающий трансформатор (далее ПП) соответствующей мощности.


    Подстанция трансформаторная КТПТО 80 для работы с теплопроводом

    Перед проведением монтажа необходимо рассчитать длину нагревательного провода.При этом необходимо учитывать ее тип и характеристики, напряжение трансформаторной подстанции, объем бетонной смеси, температуру окружающей среды, а также характер конструкции (предполагается, что колонна, брус заливается) и т. д. Чтобы не запутаться в расчетах, можно воспользоваться онлайн-калькулятором для расчета теплопровода ПНСВ или другого кабеля (ПНБС, ПТПЖ и т. д.).

    Для нагрева бетонной смеси объемом один кубический метр необходимо около 1200-1300 Вт.Если использовать провод этой марки сечением 1,20 мм, то потребуется утеплитель 30-45 м (для точного расчета длины необходимо знать температурный режим).

    Кроме того, необходимо учитывать силу тока; для нормальной работы кабеля, погруженного в раствор, допустимо 14,0 — 18,0 Ампер (в зависимости от схемы подключения).


    Схема подключения ПНСВ А) звезда Б) треугольник

    Установка ПНСВ

    Вот краткое руководство по стандартной технике:


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

    Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.

    Такой способ обогрева вполне возможен, приведем пример, как этот способ можно реализовать. Допустим, нам нужно залить плиту объемом 3,7 м.куб, при температуре наружного воздуха 10°С. Для этого вам понадобится сварочный аппарат на 200,0-250 ампер, токовые зажимы, провод ПНСВ, холодные концы и ткань изолента.

    Нарезаем восемь отрезков по 18,0 метров, каждый из которых выдерживает ток до 25.0 А. Оставим небольшой запас и возьмем восемь таких отрезков для подключения к сварочному аппарату на 250,0 А.

    К каждому выводу сегмента подключаем монтажный провод (подключаем холодные концы). Прокладываем ПНСВ, его схема будет приведена ниже. Холодные концы (плюс и минус отдельно) желательно подключать с помощью клеммной колодки, размещенной на плате или любом другом изоляционном материале.


    После завершения заливки подключаем прямой и обратный выход устройства (полярность значения не имеет), предварительно установив ток на минимум.Замеряем ток нагрузки на сегментах, он должен быть порядка 20,0 А. В процессе нагрева сила тока может немного «просесть», когда это произойдет, на сварке ее увеличиваем.

    Плюсы и минусы ПНСВ

    Нагревать бетон таким способом довольно выгодно. Это связано как с низкой стоимостью провода, так и с относительно небольшим потреблением электроэнергии. Отдельно необходимо отметить стойкость проволоки к щелочному и кислотному воздействию, что позволяет использовать этот метод при введении в смесь различных добавок.

    Основные недостатки:

    • сложность расчетов при расчете длины провода;
    • необходимость использования PT.

    Понижающие станции стоят достаточно дорого, а с учетом длительности процесса арендовать их невыгодно (стоимость таких услуг 10% от стоимости изделия). Использование сварочных аппаратов позволяет отапливать небольшие конструкции, но так как он не рассчитан на такой режим работы, вполне вероятен его выход из строя и последующий дорогостоящий ремонт.

    Монтаж секционного нагревательного кабеля

    Так как такие утеплители для бетона поставляются не в бухтах, а в готовых секциях, то снимается вопрос обрезки. Все, что нужно для сборки установки для зимнего бетонирования, это рассчитать мощность сегмента исходя из того, сколько кубов бетона в конструкции, а затем подобрать трос соответствующей длины.

    Начнем с краткого руководства по расчетам и небольших рекомендаций по установке:

    • В инструкции по технологии бетона ТМТ указано, что на нагрев кубометра смеси требуется от 500 до 1500 Вт (в зависимости от температуры воздуха).Энергопотребление можно значительно снизить, применив несколько простых приемов:
    1. Используйте специальные добавки к смеси для снижения точки замерзания раствора.
    2. Утеплить опалубку.
    • Если заливается балка или пол, то греющий кабель рассчитывается из 4 п.м. на 1 м 2 площади поверхности. При возведении объемных элементов, например железобетонных двутавров, электрообогрев укладывают ярусами, с расстоянием между ними не более 40.0 см.
    • Защита кабеля позволяет привязать его к арматуре.
    • Расстояние от поверхности конструкции до электронагревателя, установленного внутри, должно быть не менее 20,0 см.
    • Для того, чтобы бетонная смесь прогревалась равномерно, нагреватели должны располагаться на одинаковом расстоянии.
    • Расстояние между разными контурами должно быть не менее 40,0 мм.
    • Запрещается пересекать нагревательные провода.

    Преимущества и особенности сегментированного кабеля

    К несомненным положительным качествам данного вида продукции относятся:

    • Для организации прогрева бетона с помощью не требуется наличие дорогостоящего дополнительного оборудования (ПТ).
    • В отличие от сушки электродов вероятность поражения электрическим током минимальна.
    • Простая установка и простой расчет длины сегмента.

    Особенности:

    Кабель

    БЭТ значительно дороже провода для обогрева бетона ПНСВ. Отечественные КДБС, например, производства ЭТМ в Красноярске, несколько улучшают ситуацию, но ненамного. Именно поэтому эти тросы используются при возведении небольших бетонных и железобетонных конструкций.

    В заключение.

    Мы описали только один способ утепления бетона, на самом деле их гораздо больше. О них будет рассказано в других публикациях.

    В заключение считаем необходимым ответить на многократно встречающийся в сети вопрос, почему нельзя использовать нихромовые проволоки для прогрева бетона. Во-первых, это удовольствие будет очень дорогим, а во-вторых, запрещены правила техники безопасности. Именно поэтому нет необходимости в калькуляторе для расчета количества витков нихрома, чтобы нагреть трубу или бетон.

    При электрообогреве бетона в температурных режимах ниже +5°С применяют специальные масляные или воздушные для понижения напряжения сети 200 или 380 В. которые зачастую уже есть в наличии, а не покупают или арендуют такие же. Способ для так называемых «домашних условий».

    Такое решение имеет место, хотя и сопряжено с определенными трудностями. Попробуем разобраться в них для типов нагревательных элементов ПНСВ провода и электроды.

    Нагрев бетона сварочным аппаратом и проволокой ПНСВ

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

    В качестве примера приведу расчет для обогрева плиты 3,8 м 3 размером 4х5х0,19 м при температуре воздуха около -12°С и сварочном аппарате на 250 А. Итак, режем ПНСВ провод на отрезки длиной 18 метров. Длина определялась опытным путем и для вашего случая может быть другой.Каждая из этих секций способна выдержать ток до 25 А. Соответственно, всего на 250 ампер можно использовать 10 секций. Но чтобы не впадать в крайности и оставить небольшой запас, остановимся на 8 проводах.

    К каждому отрезку ПНСВ с двух сторон натягиваем алюминиевый провод такой длины, чтобы сама скрутка находилась в бетоне, а холодные концы доставали до трансформатора. Саму скрутку изолируем изолентой.

    Укладываем куски проволоки, привязывая их к арматуре пластиковыми крепежами или изолированным проводом во избежание замыканий.Для плиты проволоку можно закрепить чуть ниже верхнего армирующего слоя. Выходы каждого провода должны быть помечены, например (+) и (-). Или можно развести концы по разные стороны конструкции. Также очень удобно соединять фазы (плюсы отдельно, минусы отдельно) между собой на изолирующей поверхности (текстолит) клеммами.

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

    В результате плита данных размеров приобрела необходимую прочность за 40 часов. Также после заливки бетона рекомендуется накрыть его защитной пленкой для предотвращения высыхания. При экстремально низких температурах поверх пленки можно положить слой утеплителя.

    Видео по прокладке проводов ПНСВ можно посмотреть ниже:

    Нагрев бетона сварочным аппаратом и электродами

    В этом методе нагревательные элементы залиты бетоном. А ток течет прямо через раствор. Отсюда и главный недостаток прогрева сварочным аппаратом вместе с электродами: опасность поражения электрическим током находящихся рядом людей. Напряжение до 36 В считается безопасным. Если выше, то необходимо озаботиться недопущением попадания людей и животных на отапливаемый объект.Также считается, что такие арматурные электроды быстро изнашивают сварочный трансформатор.

    Электроды (армирующие стержни) укладываются в конструкцию, соединяются последовательно таким образом, что получаются два изолированных друг от друга сегмента. К одному из них подключаю прямой провод, а к другому — обратный. Для контроля тока между двумя электродами подключается лампа накаливания (дополнительно). Очень важно измерять температуру бетона, чтобы предотвратить обезвоживание и растрескивание.Не забудьте накрыть залитую конструкцию пленкой и утеплителем, чтобы избежать потерь тепла и влаги.

    способов прогрева бетона. Технология прогрева бетона электродами Нагрев бетона сварочным инвертором схема подключения

    При возведении монолитных бетонных конструкций в зимнее время применяют несколько технологий для создания необходимого температурного режима. Это может быть установка специальных отопительных домов, использование термоматирующих машин или специальной проволоки для прогрева бетона.Первый способ самый энергоемкий, поэтому экономически невыгоден; второй вариант подразумевает установку тепловых станций, обогревающих только верхние слои, что также вносит ряд ограничений по применению. Последний вариант является наиболее востребованным, и о нем пойдет речь в этой публикации.

    Зачем нужен подогрев бетона?

    В холодное время года, когда температура окружающей среды опускается ниже точки замерзания воды, возникают проблемы с гидратацией бетонного раствора.Проще говоря, смесь частично замерзнет, ​​а не затвердеет полностью. После повешения температуры окружающей среды начинается процесс оттаивания, может нарушиться монолитность смеси, что негативно скажется на монолитности конструкции, ее устойчивости к проникновению воды, что приведет к снижению долговечности.

    Последствия заливки раствора на морозе, в этом случае не поможет даже гидрошпонка Аквабарьер или другая гидроизоляция

    Во избежание перечисленных последствий обязательно нужно делать электроподогрев бетонной смеси зимой.При этом изотермический процесс не вызывает нарушений в его структуре, что положительно сказывается на прочности возводимой конструкции.

    Типы нагревательных проводов и кабелей

    Чаще всего провода ПНСВ используют для электрообогрева бетона. Это связано с его относительно низкой стоимостью и простотой установки. Ниже представлен внешний вид термопровода, его конструктивные особенности и расшифровка маркировки.


    В качестве альтернативы можно использовать аналог, ПНСП, основное отличие которого в изоляции, она изготовлена ​​из полипропилена, что позволяет несколько увеличить максимальную мощность тепловыделения.


    Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП

    Обратите внимание, что провода данного типа можно использовать в качестве обогревателей пола, работающих по принципу теплого пола.

    Основная сложность, связанная с применением данного типа теплопроводов, заключается в необходимости расчета их длины. Небольшие просчеты можно исправить, отрегулировав уровень напряжения, поступающего от нагревательного трансформатора.

    Подробная информация о том, как осуществляется монтаж ПНСВ, а также описание сопутствующих процедур (расчет длины проводов, схема прокладки, составление технологической карты и т.д.) будет дано в другом разделе.

    Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

    Основным недостатком описанных выше тепловых линий является необходимость дополнительного оборудования, позволяющего регулировать мощность тепловыделения путем изменения напряжения. Задачу можно существенно упростить, используя двухжильные секционные саморегулирующиеся термокабели, а именно финский ВЭТ или отечественный КДБС. Они не требуют дополнительного оборудования для обогрева и подключаются напрямую к сети 220 вольт.Конструкция нагревательного кабеля показана ниже.


    Обозначение:

    • А — Выводы нагревательных проводников.
    • Б — Кабель монтажный, используется для подключения КДБС к сети 220В, для этого можно использовать любой соединительный провод, например, АПВ.
    • C — Муфта для подключения нагревательной секции.
    • D — Концевая втулка.
    • E — Нагревательная секция фиксированной длины.

    Конструктивно кабель БЭТ практически не отличается от рассмотренного выше отечественного аналога, что касается основных технических характеристик, то они приведены в сравнительной таблице ниже.


    Таблица сравнительных характеристик кабелей ВЭТ и КДБС

    Что касается маркировки, то отечественная продукция этого типа кодируется в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – линейная силовая характеристика, а YY – длина участка. Примером может служить маркировка 40КДБС 10, которая указывает на мощность 40 Вт на метр, а сама секция имеет длину десять метров.

    Технология нагрева с использованием PNSV

    Принцип работы достаточно прост: при подаче напряжения нагревается проволока, которая в свою очередь нагревает бетонную смесь.Так как нагрев рекомендуется ограничивать напряжением 70 В, то потребуется понижающий трансформатор (далее ПП) соответствующей мощности.


    Подстанция трансформаторная КТПТО 80 для работы с теплопроводом

    Перед проведением монтажа необходимо рассчитать длину нагревательного провода. При этом необходимо учитывать ее тип и характеристики, напряжение трансформаторной подстанции, объем бетонной смеси, температуру окружающей среды, а также характер конструкции (предполагается, что колонна, балка должна быть залита) и т. д.Чтобы не запутаться в расчетах, можно воспользоваться онлайн-калькулятором для расчета теплопровода ПНСВ или другого кабеля (ПНБС, ПТПЖ и т.п.).

    Для нагрева бетонной смеси объемом один кубический метр необходимо около 1200-1300 Вт. Если использовать провод этой марки сечением 1,20 мм, то потребуется утеплитель 30-45 м (для точного расчета длины необходимо знать температурный режим).

    Кроме того, необходимо учитывать силу тока; для нормальной работы кабеля, погруженного в раствор, 14.0 — 18,0 Ампер (в зависимости от схемы подключения) допустимы.


    Схема подключения ПНСВ А) звезда Б) треугольник

    Установка ПНСВ

    Вот краткое руководство по стандартной технике:


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

    Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.

    Такой способ обогрева вполне возможен, приведем пример, как этот способ можно реализовать.Допустим, нам нужно залить плиту объемом 3,7 м.куб, при температуре наружного воздуха 10°С. Для этого вам понадобится сварочный аппарат на 200,0-250 ампер, токовые зажимы, провод ПНСВ, холодные концы и ткань изолента.

    Нарезаем восемь отрезков по 18,0 метров, каждый из которых выдерживает ток до 25,0 А. Оставим небольшой запас и возьмем восемь таких отрезков для подключения к сварочному аппарату на 250,0 А.

    К каждому выводу сегмента подключаем монтажный провод (подключаем холодные концы).Прокладываем ПНСВ, его схема будет приведена ниже. Холодные концы (плюс и минус отдельно) желательно подключать с помощью клеммной колодки, размещенной на плате или любом другом изоляционном материале.


    После завершения заливки подключаем прямой и обратный выход устройства (полярность значения не имеет), предварительно установив ток на минимум. Замеряем ток нагрузки на сегментах, он должен быть порядка 20,0 А. В процессе нагрева сила тока может немного «просесть», когда это произойдет, на сварке ее увеличиваем.

    Плюсы и минусы ПНСВ

    Нагревать бетон таким способом довольно выгодно. Это связано как с низкой стоимостью провода, так и с относительно небольшим потреблением электроэнергии. Отдельно необходимо отметить стойкость проволоки к щелочному и кислотному воздействию, что позволяет использовать этот метод при введении в смесь различных добавок.

    Основные недостатки:

    • сложность расчетов при расчете длины провода;
    • необходимость использования PT.

    Понижающие станции стоят достаточно дорого, а с учетом длительности процесса арендовать их невыгодно (стоимость таких услуг 10% от стоимости изделия). Использование сварочных аппаратов позволяет отапливать небольшие конструкции, но так как он не рассчитан на такой режим работы, вполне вероятен его выход из строя и последующий дорогостоящий ремонт.

    Монтаж секционного нагревательного кабеля

    Так как такие утеплители для бетона поставляются не в бухтах, а в готовых секциях, то снимается вопрос обрезки.Все, что нужно для сборки установки для зимнего бетонирования, это рассчитать мощность сегмента исходя из того, сколько кубов бетона в конструкции, а затем подобрать трос соответствующей длины.

    Начнем с краткого руководства по расчетам и небольших рекомендаций по установке:

    • В инструкции по технологии бетона ТМТ указано, что на нагрев кубометра смеси требуется от 500 до 1500 Вт (в зависимости от температуры воздуха).Энергопотребление можно значительно снизить, применив несколько простых приемов:
    1. Используйте специальные добавки к смеси для снижения точки замерзания раствора.
    2. Утеплить опалубку.
    • Если заливается балка или пол, то греющий кабель рассчитывается из 4 п.м. на 1 м 2 площади поверхности. При возведении объемных элементов, например железобетонных двутавров, электрообогрев укладывают ярусами, с расстоянием между ними не более 40.0 см.
    • Защита кабеля позволяет привязать его к арматуре.
    • Расстояние от поверхности конструкции до электронагревателя, установленного внутри, должно быть не менее 20,0 см.
    • Для того, чтобы бетонная смесь прогревалась равномерно, нагреватели должны располагаться на одинаковом расстоянии.
    • Расстояние между разными контурами должно быть не менее 40,0 мм.
    • Запрещается пересекать нагревательные провода.

    Преимущества и особенности сегментированного кабеля

    К несомненным положительным качествам данного вида продукции относятся:

    • Для организации прогрева бетона с помощью не требуется наличие дорогостоящего дополнительного оборудования (ПТ).
    • В отличие от сушки электродов вероятность поражения электрическим током минимальна.
    • Простая установка и простой расчет длины сегмента.

    Особенности:

    Кабель

    БЭТ значительно дороже провода для обогрева бетона ПНСВ. Отечественные КДБС, например, производства ЭТМ в Красноярске, несколько улучшают ситуацию, но ненамного. Именно поэтому эти тросы используются при возведении небольших бетонных и железобетонных конструкций.

    В заключение.

    Мы описали только один способ утепления бетона, на самом деле их гораздо больше. О них будет рассказано в других публикациях.

    В заключение считаем необходимым ответить на многократно встречающийся в сети вопрос, почему нельзя использовать нихромовые проволоки для прогрева бетона. Во-первых, это удовольствие будет очень дорогим, а во-вторых, запрещены правила техники безопасности. Именно поэтому нет необходимости в калькуляторе для расчета количества витков нихрома, чтобы нагреть трубу или бетон.

    Бетон нагреваем сварочным трансформатором

    Этот способ нагрева подходит для небольших объемов заливки и при наличии сварочного трансформатора идеально подходит для домашних условий. Нагрев сварочным аппаратом аналогичен нагреву специальным понижающим трансформатором. Принцип останется тем же, только мощность будет заметно снижена.

    В качестве примера возьмем сварочный аппарат постоянного тока на 250 ампер.

    Не буду вдаваться в расчеты зимнего бетонирования, а опишу сам процесс обогрева, исходя из личного опыта при заливке бетонной плиты 4 х 5 метров.В статье есть пояснительные фотографии, своих у меня нет, но я постарался подобрать наиболее подходящие, чтобы они наглядно объясняли принцип прогрева бетона.

    Нам потребуются: сварочный аппарат 150-250 ампер, нагревательный провод ПНСВ, одинарный алюминиевый провод 2,5-4 кв.м, токовые клещи, изолента ХВ.

    1. Нагревательный провод необходимо разрезать на куски по 18 метров, длину я вычислил опытным путем. Количество таких сегментов необходимо рассчитывать исходя из мощности имеющегося сварочного аппарата.Возьмем за основу аппарат на 250 ампер. При максимальной нагрузке наш шлейф выдержит 25 ампер и это потолок. Так что вам нужно опираться на эту цифру. Не будем форсировать сварочный трансформатор, 8 шлейфов будет в самый раз. Для обогрева бетонной плиты 4 на 5 метров и толщиной 19 см это количество будет нормальным.


    2. К нарезанным отрезкам провода ПНСВ необходимо подключить 2 алюминиевых провода, соединить их скруткой 3-5 см. Длина алюминиевого конца выбирается на месте.Убедитесь сами, эти алюминиевые концы нужно будет присоединить к сварочному кабелю. Вам не нужно слишком заморачиваться, так как всегда можно увеличить необходимую длину. Тщательно утепляем скрутку.

    3. Далее нам нужно проложить контуры отопления. Располагаем с умом, чтобы греющий кабель располагался чуть выше середины плиты, но ниже верхнего слоя арматуры. Обвязываем петли изолирующим тросом, чтобы при прогреве не замкнуло на землю.Скрутка ПНСВ и алюминиевой проволоки должна быть в бетоне, иначе она сгорит. Убираем алюминиевые торцы из зоны заливки. При укладке петель пометьте алюминиевые выходы петель, чтобы они не перепутались при соединении. Оптимальный вариант – сделать выход с одной стороны тарелки. + и с другой стороны плиты выход на .

    4. После заливки нам нужно как можно быстрее собрать весь отопительный контур.Из сварочного аппарата выходит два кабеля, проще говоря, это наше питание контуров нагрева.

    Все плюсовые выводы шлейфов цепляем на плюсовой сварочный кабель и соответственно остальные концы шлейфов перекидываем на минус. Способ подключения выбирайте сами, я лично изготовил так называемую «гитару» к сварочным тросам прикрепил две текстолитовые пластины, на которые приварены болты для зажима алюминиевых концов нагревательных петель. В общем, смотрите сами, как вам удобно, в итоге у нас получается восемь концов на каждом сварочном тросе.

    5. Включаем сварочный аппарат и начинаем нагревать бетон. Перед включением установите регулятор тока на минимум. Включив, измеряем силу тока на сварочных кабелях токоизмерительными клещами. Если будет около 240 ампер, не пугайтесь, так как по мере нагревания бетона ампер начнет падать. Проверяем клещами работоспособность каждого шлейфа, для начала на каждом шлейфе должно быть 14-18 ампер. Через два часа снова замеряем, если амперы упали, прибавляем ток на сварку.Добавляйте постепенно минимум — середину — максимум, если вы дойдете до максимума за 8 часов это уже хороший результат. Обязательно проверьте нагрузку на петли, помня, что они не выдержат более 25 ампер. В зависимости от температуры время прогрева бетона может увеличиваться или уменьшаться. Исходя из своего опыта, при -12С я нагревал и сушил вышеописанную бетонную плиту 38 часов.


    Другие статьи о нагреве бетона

    Чтобы электрообогрев бетона был максимально эффективным, плиту укрывают утеплителем или опилками.Электрообогрев бетона сварочным трансформатором должен производиться соответствующим персоналом, так как может возникнуть угроза жизни человека. Пожалуйста, не воспринимайте эту статью как руководство по зимнему бетонированию. , я просто описал то, что делал сам, не имея возможности сделать нормальный прогрев бетона.

    Климатические условия на большей территории Российской Федерации диктуют свои условия для всех видов строительно-монтажных работ, которые проводятся в холодное время года.

    В связи с этим заливка бетонных конструкций в условиях отрицательных температур окружающего воздуха возможна только при наличии на строительной площадке технической возможности прогревать отлитую конструкцию, в том числе с помощью электричества.

    В промышленных масштабах бетон нагревают с помощью специальных трансформаторов и нагревательных кабелей. В домашних условиях при небольших объемах бетонных работ допускается прогрев бетона сварочным аппаратом мощностью от 150 до 200 Ампер.

    Что нужно для прогрева бетона сварочным аппаратом?

    • Аппарат сварочный бытовой мощностью 150-200 А. Важно! Не сварочный инвертор, а сварочный (трансформаторный) аппарат;
    • Проволока нагревательная ПНСВ диаметром 1,5 мм;
    • Провод алюминиевый одинарный АВВГ 1х2,5 мм;
    • Хлопковая лента;
    • Клещи для бесконтактного определения тока.

    Подготовительные работы

    Провод ПНСВ нарезается на отрезки (нагревательные петли) по 17-18 м.Полученные отрезки равномерно привязываются к арматурному каркасу для заливки бетонной конструкции. При этом следите за тем, чтобы петли располагались над серединой заливаемой плиты; если заливается столб, слой бетона над отопительными петлями должен быть не менее 4 см.

    Подвязка осуществляется изолированным алюминиевым проводом. Идеально, если петли будут змеевидными. Расстояния между петлями принимают в зависимости от температуры воздуха – от 10 до 40 см.Здесь действует правило «чем ниже температура, тем короче расстояние».

    Количество контуров нагрева зависит от мощности конкретного сварочного аппарата. Так как один контур потребляет 17-25А, то в нашем случае (мощность 250А) можно использовать не более 7-8 нагревательных контуров длиной 17-18м.

    Важно! При прокладке петель отмечают концы – один конец помечают изолентой, второй оставляют свободным.

    Петли уложены и завязаны. Теперь необходимо нарастить на них алюминиевые провода, которые будут подключаться к сварочному аппарату.Длина алюминиевой проволоки определяется местом расположения сварочного аппарата, но не более 8 метров.

    Скрутки нагревательного контура и растяжного провода изолирую изоляционной лентой, и размещаю так, чтобы она оставалась в толще заливаемой конструкции. В противном случае скрутка перегреется и сгорит. Разметка изолентой переносится на концы алюминиевых проводов.

    Подключение к сварочному аппарату и функции нагрева

    После заливки бетона все алюминиевые концы (расширенные) петель соединяются со сварочным аппаратом.При этом концы, помеченные изолентой и без нее, подключаются к разным полюсам сварочного трансформатора. Включить сварочный аппарат на минимальную нагрузку регулятора мощности.

    Каждый из шлейфов проверяется пассатижами — потребляемый ток должен быть не более 12-14 Ампер. Через 1 час можно добавить половину мощности устройства, а через 2 часа включить устройство на полную мощность.

    Снова проверяем силу тока на каждом шлейфе. Сила тока должна быть не более 25 А.Как говорит практический опыт, мощности шлейфа 20 А достаточно для качественного прогрева бетона при температуре окружающего воздуха до минус 10°С.

    Особенности прогрева бетона сварочным трансформатором

    • Время прогрева зависит от мощности конструкции и температуры окружающей среды. При температуре воздуха до минус 10°С для гидратации бетона достаточно двух суток;
    • Поверхность бетонной конструкции необходимо утеплить поилками или матами;
    • Не перегревайте бетон слишком сильно — конструкция под изоляционным слоем должна быть слегка теплой и не более того.
    • 1 Зачем нагревать раствор
    • 2 Основные способы нагрева
    • 3 Расчет нагрева
    • 4 Нагрев раствора проволокой
      • 4.1 Технология нагрева раствора проволокой
    • 5 Нагрев кабелем
      • 5.1 Технология нагрева раствора кабелем
    • 6 Нагрев раствора с помощью сварочного аппарата
    • 7 Нагрев бетона зимой
      • 7.1 Противоморозные добавки
      • 7.2 Метод термоса
    • 8 В заключение

    Бетон – популярный, недорогой и повсеместно распространенный материал, без которого становятся невозможными такие процессы, как строительство, а также ремонт зданий и сооружений. Для того чтобы раствор такого рода позволял создавать качественные, прочные, а главное долговечные конструкции, важно знать не только рецепт и технологию его приготовления, но и владеть информацией о способах его приготовления. прогрев бетона и при какой температуре прогрев бетона обязателен и необходим.

    Подогрев бетона для строительных работ зимой

    Зачем нагревать раствор

    Термоматы нагревательные

    Отрицательная температура отрицательно влияет на процесс гидратации или твердения бетонной смеси. Этот тип раствора состоит из цемента, песка, воды и гравия.

    В этой смеси именно вода является катализатором процесса затвердевания раствора. Но при отрицательных температурах влага замерзает, что ставит под угрозу не только процесс отверждения раствора, но и дальнейшие строительные работы.

    Основная задача работы по разработке схемы соединения заключается в том, как прогреть бетон при производстве бетонирования в зимний период для обеспечения оптимального температурного режима для процесса твердения.

    Внимание! Если влага в растворе еще успела закристаллизоваться, раствор уже ничего не спасет. Не стоит ждать оттепели, ошибочно полагая, что раствор приобретет необходимые характеристики, когда вода в нем растает.

    • Оптимальный температурный режим для схватывания бетона без добавок и подогрева +10…+20 градусов;
    • Бетонирование при температуре от -20 до +10 градусов заставит задуматься, как правильно утеплить бетон;
    • При температуре ниже -20 градусов все работы с раствором запрещены.

    Основные способы нагрева

    Прокладка нагревательного кабеля

    Существуют три основных способа нагрева раствора в условиях низких температур:

  • С проволокой;
  • С кабелем;
  • Использование сварочного аппарата.
  • Расчет нагрева

    Теперь, когда вы знаете, до какой температуры нужно нагревать бетон, нужно выяснить, как рассчитать нагрев.

    Расчеты такого рода по каждому методу должны учитывать следующие параметры:

    • Тип бетонной конструкции;
    • Общая площадь изделия, требующего обогрева;
    • Объем раствора;
    • Требуемая электрическая мощность.

    Нагрев раствором с проводом

    На фото — пример укладки провода

    Для реализации этого способа нагрева вам понадобится провод ПНСВ, цена которого невысока.

    Этот провод состоит всего из двух конструктивных элементов:

  • Однопроволочная токопроводящая круглая стальная жила;
  • Изоляция из ПВХ или полиэтилена.
  • Этот метод основан на передаче тепла бетонной массе от нагретой проволоки. Обогрев самих проводов осуществляется с помощью трансформаторных подстанций с системой регулирования. Данная система позволяет в процессе работы с раствором регулировать температуру нагрева в зависимости от температуры окружающей среды.

    Технология прогрева раствора проволокой

    Инструкция по подключению прогрева бетона предусматривает выполнение следующих этапов работ:

  • Проволока укладывается в конструкцию, до ее заливки раствором , чтобы он не соприкасался с опалубкой. Концы провода должны выступать из бетонной поверхности, чтобы можно было соединиться;
  • Метод пайки используется для удаления концов нагревательных проводов;
  • Консультации.Для сохранения теплового поля места пайки следует обернуть металлической фольгой.

  • Количество нагревательных проводов и длина каждого из них принимается из выполненных расчетов и технологических карт;
  • Для обеспечения равномерности нагрузки проводится пробная проверка конструкции обогрева мегаомметром;
  • Подача тока в провода осуществляется через понижающую трансформаторную подстанцию.
  • Расположение нагревательного провода

    Для реализации данного способа обязательно составление индивидуальной для каждой конструкции технологической карты.

    Нагрев кабелем

    Преимущество нагрева данным способом в том, что нет необходимости использовать дополнительное оборудование. Кроме того, представленный способ не требует больших энергозатрат.

    Отопительный раствор с кабелем


    Прокладка кабеля

    Процесс, который отвечает на вопрос, как нагреть бетон дома кабелем, состоит из следующих этапов:

    • Кабель укладывается в основание бетонной конструкции сразу перед заливкой раствора;
    • Трос фиксируется застежками;
    • В процессе монтажа кабель не должен повреждаться, а отдельные его участки не должны соприкасаться;
    • Кабель подключается через электрический шкаф низкого напряжения.

    Цепь нагрева кабеля

    Примечание! При реализации этого метода необходимо разработать кабельную разводку и провести температурные испытания.

    Нагрев раствора с помощью сварочного аппарата

    Реализация способа с использованием сварочного оборудования

    Зная, при какой температуре нагревается бетон, можно использовать для нагрева сварочный аппарат.

    Для реализации этого способа вам потребуется следующее оборудование и материалы:

    • Несколько кусков арматуры;
    • Лампы накаливания;
    • Термометр.

    Якорь в этом случае располагается параллельно цепи, состоящей из прямого и обратного проводов. Между ними размещают лампы накаливания, с помощью которых будут производиться замеры напряжения. Самый обычный термометр используется для измерения температуры.

    Процесс застывания раствора достаточно длительный и может занять около месяца. В процессе нагревания и застывания раствора конструкцию ни в коем случае нельзя заливать водой и подвергать воздействию холода.

    Этот метод применим, когда требуется нагрев небольших бетонных отливок и приемлемые погодные условия.

    Нагрев бетона зимой

    Зимой наиболее актуален вопрос, как и при какой температуре нагревается бетон. Это связано с тем, что в это время чаще всего можно наблюдать явление кристаллизации воды в растворе, что исключает ее участие в химической реакции, связанной с затвердеванием массы.

    Поэтому подогрев бетона в зимнее время является очень важной процедурой, которая может быть осуществлена ​​следующими способами:

    • Введение в раствор противоморозных добавок;
    • Нагрев методом «Термос».

    Антифризные присадки


    Антифризные присадки

    Антифризные присадки способны выдерживать сильные морозы даже при температуре -30 градусов. Состав таких присадок может быть разным, но основным компонентом является антифриз – вещество, препятствующее замерзанию воды.

    Любой строитель своими руками может добавить в раствор антифризы.

    Для железобетонных изделий или армирования перекрытий лучше использовать добавки с добавлением нитритного или натриевого формата. Именно эти добавки обеспечат сохранению конструкции также своих физико-химических свойств и станут антикоррозионной защитой железобетона при низких температурах.

    Консультация. Если после затвердевания таких монолитных конструкций необходимо просверлить отверстие или выровнять края, можно воспользоваться такими методами, как алмазное сверление в бетоне или резка железобетона алмазными кругами.

    Термосный метод

    Суть этого метода заключается в укладке бетона в теплую нагретую опалубку, которая будет поддерживать температуру 20-25 градусов в течение всего периода твердения. Благодаря такому нагреву конструкция сохранит свою прочность.

    Консультация. Для ускорения процесса твердения можно залить в разогретую опалубку подогретый раствор.

    Наконец

    Заливка бетона зимой

    Подогрев бетонного раствора зимой является необходимой составляющей строительных работ.Способов прогрева бетонной массы может быть очень много, и выбор той или иной схемы следует производить индивидуально для каждой конструкции в соответствии с ее основными параметрами.

    А видео в этой статье раскроет вам еще больше особенностей и нюансов процесса нагревания раствора для создания монолитных бетонных изделий.

    Обогрев бетона проводом ПНСВ, схема которого будет описана ниже, применяется при работах вне помещений в зимнее время.Такие манипуляции необходимы по той причине, что при воздействии на раствор он начинает медленнее набирать прочность, в нем вода просто начинает превращаться в лед. Более длительное застывание бетона становится причиной того, что работы затягиваются на недели и месяцы, кроме того, есть вероятность того, что конструкция не приобретет должной прочности, рассыплется в процессе эксплуатации.

    Принцип работы провода

    Технология с проводом ПНСВ заключается в том, что перед началом заливки берется, укладывается, а затем заливается кабель необходимого сечения и напряжения.Затем кабель включается в сеть. Не бойтесь, что качество бетона изменится под воздействием высоких температур, не появятся пузыри, а также трещины после застывания, но процесс твердения не будет остановлен низкими температурами, что позволит получить прочную и надежная конструкция.

    Технические характеристики проволоки бетонной

    Проволока для обогрева бетона ПНСВ, как правило, имеет некоторые особенности. Обычно это токопроводящая жила, имеющая изолирующее покрытие.Защита может быть изготовлена ​​из полиэстера или ПВХ. В данном случае диаметр равен 1,2 мм, но среднее сопротивление эквивалентно 0,15 Ом/м. Может использоваться в диапазоне температур -60-+50°С. При работе ток может быть равен 14-16 Ампер.

    Укладку можно производить при -25 — + 50°С. Перед покупкой необходимо определить, сколько проволоки потребуется использовать, так на 1 м 3 раствора понадобится около 55 м.

    Провод зимний ПНСВ полностью безопасен, так как при производстве изделие получает качественную изоляцию, предотвращающую возгорание.Опасности, что жила порвется, почти нет, так как она достаточно крепкая. Не работайте с проводом, пока он не будет погружен в раствор. В противном случае произойдет перегорание из-за повышенного тока. Однако выводы таких явлений не боятся, так как содержат провода более внушительного сечения, представляющие собой так называемые холодные концы. Изготавливаются из АПВ-4, максимальная длина которого составляет 1 м.

    Область применения

    Способ прогрева бетона проводом ПНСВ предполагает возможность использования его не только в бытовых, но и в промышленных масштабах.Иногда монтаж

    осуществляется в

    фундаментах и ​​ограждениях.

    Монтаж кабеля

    Работа с кабелем предполагает ответственные манипуляции. Перед началом процесса монтажа необходимо очистить поверхность от мусора и посторонних предметов, а также тех элементов, которые могут повредить провод. При этом важно следить за тем, чтобы кабель не перегибался. Для этого рекомендуется укладывать полукругом, но при этом не должно образовываться пустых зон.Змейка – самый простой способ укладки.

    После включения следует соблюдать осторожность. Итак, не должно быть перепадов напряжения, для достижения этой цели требуется использовать стабилизатор, иначе провод просто сгорит, и снять его будет невозможно.

    Схема прогрева бетона проводом ПНСВ есть в статье. После того, как вы реализовали его на практике, можно заливать и подключать, что предполагает подведение кабеля к источнику питания. При подключении рекомендуется использовать трансформатор.Как правило, специалисты рекомендуют использовать станции для отопления марок СПБ-40, СПБ-80.

    Подключение может быть выполнено по двум электрическим схемам, первая из которых называется «звезда», а вторая — «треугольник». В последнем случае жилы в проводе делятся на 3 равные части и жилы каждой сопрягаются параллельно. Сформированные наборы необходимо соединить в 3 узла и подключить к 3 терминалам станции.

    Особенности прогрева

    Перед началом работы необходимо узнать время прогрева бетона проводом ПНСВ.

    В течение первого периода раствор будет нагреваться, при этом недопустимо повышение температуры более чем на 10 0 С за два часа. Второй период должен сопровождаться повышением температуры не более чем на 80 0 С. На заключительном этапе производят охлаждение. В этом случае тоже не следует торопиться, и снижение не должно быть более 5 0 С в течение часа.

    Нагрев бетона проводом ПНСВ, схема укладки которого описана здесь, мало чем отличается от технологии монтажа системы «теплый пол».Кроме того, этот кабель можно использовать для достижения таких целей. Однако в этом случае систему придется немного доработать, соорудив нагревательный элемент из проводов проводов, при этом сверху систему нужно защитить изоляцией.

    Стоимость нагревательного кабеля

    Перед покупкой необходимо ознакомиться с ценами на кабель. В разных районах она может стоить по-разному, но средняя цена остается неизменной, она равна 2 руб/м. Не стоит покупать товар, не проверив, соответствует ли он установленным ГОСТам, таким образом, кабель изготавливается по нормам 12.1.013-78.

    Обработка бетона после прогрева

    Многие строители задаются вопросом, можно ли манипулировать резкой или сверлением бетона после того, как он приобрел прочность. Этот вопрос связан с тем, что на момент прекращения нагрева конструкция еще не приобрела своей марочной прочности. Ответ на этот вопрос может быть утвердительным, но с некоторыми оговорками. Резать можно, но недопустимо производить ударные нагрузки. Наиболее подходящим решением является использование алмазного инструмента.Так, если использовать в работе на этом этапе алмазное сверление, то отверстия в бетоне приобретут ровные края, а трещины не появятся. Более того, если сверлить бетонное тело с помощью то вам не придется менять инструмент в момент преодоления арматуры, что актуально для железобетона.

    Нагрев бетона проводом ПНСВ, схема которого есть в статье, можно производить, предварительно намотав его на стальной каркас, при этом необходимо следить за отсутствием натяжения.Можно просто уложить его между элементами металлического каркаса. Следует помнить, что проволока не должна касаться поверхности опалубки, не должна выступать из тела бетона после заливки.

    Нагревательный провод можно устанавливать только после того, как произведена укладка армирующего каркаса; не стоит начинать проводить эти работы и до тех пор, пока закладные элементы не окажутся в пространстве. К этому моменту также должны быть завершены сварочные работы. Нагрев бетона проводом ПНСВ, схема укладки которого показана на рисунке, не должен продолжаться после застывания раствора в пределах 50 %.

    Тепло, поступающее из жилы, должно быть способно нагреть раствор до 40-800 0 С. Срок до полного набора прочности смеси будет зависеть от характеристик объекта и, как правило, занимает до трех суток . Котельная должна работать на краткосрочной или долгосрочной основе. Шаг между проводами не должен быть более 15 мм.

    В статье представлен расчет обогрева бетона проводом ПНСВ, но его соблюдение еще не дает полного успеха.Ведь важно также учитывать технологию монтажа, предполагающую исключение контакта провода или его пересечения. Для того чтобы иметь возможность контролировать температурный режим в конструкциях, заполненных раствором, необходимо делать специальные колодцы. Не начинайте процесс прогрева до полной установки раствора, так как это противоречит соображениям безопасности и может привести к повреждению провода. Такую работу предпочтительнее доверить специалистам, так как установка троса сопровождается определенными трудностями и требует от мастера наличия навыков проведения подобных манипуляций.

    Расчет провода для прогрева бетона

    С учетом вышеизложенного можно сделать следующий вывод: на 1 м 3 бетона потребуется затратить около 55 м кабеля. Для того чтобы рассчитать проволоку, необходимо предварительно узнать, сколько раствора будет залито в опалубку. Так, на 20 м 3 смеси необходимо приобрести 1100 м.

    В целом строительные работы предпочтительнее проводить в теплое время года, что особенно актуально для частных застройщиков.Как правило, проведение заливки бетона в холодный период связано с необходимостью сдачи объекта к определенному сроку. Такие работы в рамках строительства дома предполагают дополнительные затраты на приобретение нагревательных кабелей и прочего. Да и трудозатраты в зимнее время при заливке бетона оказываются значительно выше, потому что перемешивание усложняется, как и последующее распределение смеси по опалубке.

    Приварка шпилек — обзор

    6.04.1 Введение

    Вероятно, никакой другой метод не был и не является более важным для долговечности, облегчения и развития человечества, чем сварка. Это важный процесс построения нашего мира в различных аспектах, включая сельское хозяйство посредством производства культиваторов, тракторов и комбайнов; переработка пищевых продуктов путем производства дробилок, варочных аппаратов и конвейеров; добыча полезных ископаемых путем производства сверл, экскаваторов и трамваев; перевозки за счет производства грузовиков, поездов, кораблей, автомобилей, автобусов и самолетов; обеспечение безопасности при производстве танков, ракет и подводных лодок; производство и передача электроэнергии; информационная связь; и сотни других приложений ( 1 ).

    Сварка — это технология, обеспечивающая самый быстрый, прочный и экономичный способ соединения металлов. Область сварки перешла от угольных печей и молотов, используемых для ковки чугуна, к современным методам, таким как концентрированные ускоренные свободные электроны электронно-лучевого процесса и преимущества роботов и лазеров. Сварка берет свое начало в огне кузнецов, которые могли выковать два раскаленных добела куска металла вместе с ударами молота и терпением ( 2 ).

    Предварительно простым определением сварки было «соединение металлов путем нагревания их до расплавленного состояния и сплавления». С ростом прогресса в процессах и технологиях сварки определение изменилось. Совершенно справедливо сказать, что сварной шов прочнее основного металла. Помимо классических областей применения сварки, таких как судостроение, автомобилестроение, строительство зданий и трубопроводов, в настоящее время методы сварки используются в более сложных областях применения, включая авиацию, космические аппараты и ядерные реакторы.

    Традиционно дуговая сварка и сварка кислородно-ацетиленовым топливом были двумя основными методами сварки, но в настоящее время используются более современные технологии, такие как импульсная газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW), плазменная сварка и резка, дуга под флюсом, импульсная газовая сварка металлического газа ( GMAW), электронно-лучевая и лазерная сварка. В основном, существует два типа сварки, а именно плавление и неплавление. Первый является наиболее распространенным и включает в себя фактическое плавление соединяемых исходных металлов. Сварка неплавлением чаще всего представлена ​​пайкой и пайкой, при которой основной металл нагревается, но не плавится, а между ними расплавляется второй или «присадочный» металл, образуя прочную связь при охлаждении ( 3 ).

    6.04.1.1 История сварки

    Самые ранние свидетельства сварки восходят к бронзовому веку. Самыми ранними примерами сварки являются сварные золотые ящики, относящиеся к бронзовому веку. Египтяне также научились искусству сварки. Некоторые из их железных инструментов были сделаны сваркой. В средние века на первый план вышла группа специализированных рабочих, называемых кузнецами. Кузнецы Средневековья сваривали различные виды железных орудий с помощью ковки. Методы сварки оставались более или менее неизменными до начала девятнадцатого века.В девятнадцатом веке были сделаны крупные прорывы в области сварки. Использование открытого пламени (ацетилена) стало важной вехой в истории сварки, поскольку открытое пламя позволило изготавливать сложные металлические инструменты и оборудование. Англичанин Эдмунд Дэви открыл ацетилен в 1836 году, и вскоре ацетилен стал использоваться в сварочной промышленности. В 1800 году сэр Хамфри Дэви изобрел инструмент с батарейным питанием, который мог создавать дугу между угольными электродами. Этот инструмент широко использовался при сварке металлов.В 1881 году французскому ученому Огюсту де Меритенсу удалось сплавить свинцовые пластины с помощью тепла, выделяемого дугой. Позже русский ученый Николай Н. Бенардос и его соотечественник Станислав Ольшевский разработали электрододержатель, на который они получили патенты США и Великобритании.

    В 1890-х годах одним из самых популярных методов сварки была углеродная дуговая сварка. Примерно в то же время американец C.L. Коффин получил патент США на дуговую сварку металлическим электродом. Н.Г. Славянов из России использовал тот же принцип для литья металлов в формы.Металлический электрод с покрытием был впервые представлен в 1900 году Штроменгером. Покрытие известью помогло дуге стать более стабильной. В этот период был разработан ряд других сварочных процессов. Некоторые из них включали шовную сварку, точечную сварку, стыковую сварку оплавлением и рельефную сварку. Примерно в это же время стержневые электроды стали популярным инструментом для сварки.

    После окончания Первой мировой войны Комфорт Эйвери Адамс основал Американское общество сварщиков. Целью общества было продвижение сварочных процессов.CJ Holstag также изобрел переменный ток в 1919 году. Однако переменный ток впервые стал коммерчески использоваться в сварочной промышленности только в 1930-х годах. Автоматическая сварка была впервые внедрена в 1920 году. Изобретена П.О. Nobel, автоматическая сварка объединила использование напряжения дуги и неизолированных электродных проволок. Он использовался для ремонта и литья металлов. В течение этого десятилетия также было разработано несколько типов электродов.

    Нью-Йоркская военно-морская верфь разработала сварку шпилек. Приварка шпилек все чаще использовалась в строительной отрасли, а также в судостроении.Именно в это время Национальная трубная компания разработала процесс сварки, называемый дуговой сваркой с удушением. В судостроении процесс приварки шпилек был заменен более совершенной дуговой сваркой под флюсом. Новый тип сварки для бесшовной сварки алюминия и магния был разработан в 1941 году Мередит. Этот запатентованный процесс стал известен как сварка Heliarc ® . Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитных газов, или GTAW, стала еще одной важной вехой в истории сварки; он был разработан в Мемориальном институте Баттеля в 1948 году.Сварочный процесс CO 2 , популяризированный Любавским и Новошиловым в 1953 году, был первым выбором для сварки сталей, поскольку он был сравнительно экономичным. Вскоре электродные проволоки меньшего диаметра сделали сварку тонких материалов более удобной. В 1960-х годах в сварочной промышленности произошло несколько достижений: сварка с двойным экраном и внутренним экраном, а также электрошлаковая сварка были одними из важных достижений десятилетия в области сварки. В это же время Гейдж изобрел плазменно-дуговую сварку.Он использовался для напыления металла. Французы также разработали электронно-лучевую сварку, которая до сих пор используется в авиастроении США.

    Некоторые из последних разработок в области сварки включают разработанный в России процесс сварки трением и лазерную сварку. Лазер изначально был разработан в Bell Telephone Laboratories, но в настоящее время используется для различных видов сварочных работ. Из-за огромной концентрации энергии в небольшом пространстве он оказался мощным источником тепла.Это связано с присущей лазерам способностью обеспечивать точность всех видов сварочных работ. В Советском Союзе была разработана сварка трением, в которой для обеспечения теплоты трения используется скорость вращения и давление осадки. Это специализированный процесс, который применяется только там, где необходимо сварить достаточное количество однотипных деталей из-за первоначальных затрат на оборудование и инструменты. Этот процесс называется инерционной сваркой.

    Недавно компания Pulsar Ltd представила магнитно-импульсную сварку.Израиля, использующих емкостную энергию в качестве процесса сварки твердого тела. Разряжая 2 миллиона ампер менее чем за 100 мкс, этот процесс может создать металлургический, неметаллургический или механический замок, в зависимости от задействованной подложки. Зона термического влияния (ЗТВ) не создается, так как происходит повышение температуры всего на 30 °C.

    За последние 50 лет в сварке появилось больше инноваций, а с изобретением лазера использование лазерного луча для сварки стало популярным на автоматизированных предприятиях.Также было внесено много улучшений в области безопасности, а инструменты, оборудование и защитная одежда теперь делают сварку очень безопасным занятием ( 4 ).

    6.04.1.2 Промышленная автоматизация

    В условиях современного глобального рынка производственные организации сталкиваются с конкуренцией как на национальном, так и на международном уровне, что вынуждает их к дальнейшему совершенствованию своей деятельности. С этой целью концепция компьютерного интегрированного производства (CIM) была введена в различных производственных средах с различными целями, включая повышение производительности труда человека, улучшение качества продукции, повышение производительности капитальных ресурсов и обеспечение быстрого реагирования на требования рынка.Стратегия CIM заключается в интеграции информационных баз различных единиц автоматизации в обычные рамки производства. В этом отношении CIM можно рассматривать как систему управления с замкнутым контуром, где типичным входом является заказ продукта, а соответствующим выходом — доставка готового продукта ( 5 ).

    Автоматизация физических производственных процессов в цехах является ключевым компонентом стратегии CIM по повышению производительности. В этом контексте роботы сыграли важную роль в автоматизации различных операций.Роботы успешно автоматизируют простые и повторяющиеся операции, одновременно повышая качество выпускаемой продукции во многих областях производства. Использование роботов также весьма желательно в опасных производственных операциях, таких как окраска распылением и сварка, которые представляют известные риски для здоровья людей-операторов.

    Промышленные роботы являются неотъемлемыми компонентами современной фабрики и, тем более, фабрики будущего. Спрос на использование роботов проистекает из потенциала гибких интеллектуальных машин, которые могут выполнять повторяющиеся задачи при приемлемом уровне затрат и качества.Наиболее активно роботы используются в автомобильной промышленности, и существует большой интерес к применению роботов для сварки и сборки, а также для обработки материалов. Типичные области применения роботов включают сварку, покраску, сборку, захват и перемещение (такие как упаковка, укладка на поддоны и технологии поверхностного монтажа), проверку продукции и тестирование; все это достигается с высокой выносливостью, скоростью и точностью.

    Наиболее часто используемыми конфигурациями роботов являются шарнирные роботы, роботы SCARA, дельта-роботы и роботы с декартовыми координатами (также известные как портальные роботы или роботы x-y-z).В контексте общей робототехники большинство типов роботов попадает в категорию роботов-манипуляторов (присущая использованию слова «манипулятор» в ранее упомянутом стандарте ISO). Роботы обладают различной степенью автономности:

    Некоторые роботы запрограммированы на выполнение определенных действий снова и снова (повторяющиеся действия) без изменений и с высокой степенью точности. Эти действия определяются запрограммированными процедурами, которые определяют направление, ускорение, скорость, замедление и расстояние серии скоординированных движений.

    Другие роботы гораздо более гибкие в отношении ориентации объекта, над которым они работают, или даже задачи, которая должна выполняться на самом объекте, который роботу может даже потребоваться идентифицировать. Например, для более точного управления роботы часто содержат подсистемы машинного зрения, действующие как их «глаза», связанные с мощными компьютерами или контроллерами. Искусственный интеллект, или то, что за ним выдается, становится все более важным фактором в современном промышленном роботе.

    Джордж Девол подал заявку на получение первых патентов на робототехнику в 1954 году (выдан в 1961 году). Первой компанией, производившей робота, была Unimation, основанная Деволом и Джозефом Ф. Энгельбергерами в 1956 году на основе оригинальных патентов Девола. Роботов Unimation также называли программируемыми машинами для переноса, потому что их основное применение поначалу заключалось в перемещении объектов из одной точки в другую на расстоянии менее дюжины футов или около того. Они использовали гидравлические приводы и были запрограммированы в совместных координатах; я.т. е. углы различных суставов сохранялись на этапе обучения и воспроизводились в процессе работы. Они были точными в пределах 1/10 000 дюйма ( 5 ) (примечание: хотя точность не является подходящей мерой для роботов, обычно оценивается с точки зрения повторяемости). Позже Unimation передала лицензию на свою технологию компаниям Kawasaki Heavy Industries и GKN, производящим Unimates в Японии и Англии соответственно. Некоторое время единственным конкурентом Unimation была Cincinnati Milacron Inc. из Огайо. Ситуация радикально изменилась в конце 1970-х годов, когда несколько крупных японских конгломератов начали производство аналогичных промышленных роботов ( 6 ).

    В 1969 году Виктор Шейнман из Стэнфордского университета изобрел стэнфордскую руку — полностью электрический робот с шестиосным шарнирным соединением, предназначенный для использования в качестве манипулятора. Это позволило ему точно следовать произвольным траекториям в пространстве и расширило потенциальное использование робота до более сложных приложений, таких как сборка и сварка. Затем Шейнман разработал вторую руку для лаборатории MITAI, названную «ветвью Массачусетского технологического института». Шейнман, получив стипендию от Unimation для разработки своих проектов, продал эти разработки компании Unimation, которая доработала их при поддержке General Motors, а затем продала их как Программируемая универсальная машина для сборки (PUMA).

    Промышленная робототехника получила широкое распространение в Европе, и компании ABB Robotics и KUKA Robotics вывели роботов на рынок в 1973 году. ABB Robotics (ранее ASEA) представила IRB 6, одного из первых в мире коммерчески доступных полностью электрических роботов с микропроцессорным управлением . Первые два робота IRB 6 были проданы компании Magnusson в Швеции для шлифовки и полировки отводов труб и были запущены в производство в январе 1974 года. имеют шесть осей с электромеханическим приводом.

    Интерес к робототехнике возрос в конце 1970-х годов, и многие американские компании вошли в эту область, в том числе крупные фирмы, такие как General Electric и General Motors (которые создали совместное предприятие FANUC Robotics с FANUC LTD из Японии). Среди американских компаний-стартапов были Automatics и Adept Technology, Inc. В разгар бума роботов в 1984 году Unimation была приобретена Westinghouse Electric Corporation за 107 миллионов долларов США. В 1988 году Westinghouse продала Unimation французской компании Stäubli Faverges SCA, которая до сих пор производит шарнирно-сочлененных роботов для общепромышленного применения и чистых помещений, и даже купила роботизированное подразделение Bosch в конце 2004 года.

    Лишь нескольким неяпонским компаниям в конечном итоге удалось выжить на этом рынке, основными из которых были Adept Technology, Stäubli-Unimation, шведско-швейцарская компания ABB Asea Brown Boveri, немецкая компания KUKA Robotics и итальянская компания Comau.

    6.04.1.3 Сварочные роботы

    Робототехника настолько интересна тем, что это наука об оригинальных устройствах, сконструированных с высокой точностью, питаемых от постоянного источника питания и гибких с точки зрения программирования.Это не обязательно означает открытый исходный код, а вместо этого наличие мощных передовых программных интерфейсов и стандартов де-факто как для аппаратного, так и для программного обеспечения, обеспечивающих неограниченный доступ к системным возможностям. Это особенно необходимо в исследовательской среде, где необходим хороший доступ к ресурсам для реализации и проверки новых идей. Если это доступно, то системному интегратору (или даже исследователю) не потребуется программное обеспечение с открытым исходным кодом, по крайней мере, для традиционных областей робототехники (промышленные роботы-манипуляторы и мобильные роботы).На самом деле, этого также может быть очень трудно достичь, поскольку в этих областях робототехники десятилетия инженерных усилий достигают очень хороших результатов и надежных машин, с которыми непросто сравниться. Тем не менее, этот вопрос с открытым исходным кодом очень важен для новых исследований в области робототехники (таких как человекоподобная робототехника, космическая робототехника, роботы для медицинского использования) как способ распространения и ускорения разработки.

    Промышленная роботизированная сварка на сегодняшний день является самым популярным применением робототехники во всем мире ( 7 ).На самом деле существует огромное количество изделий, в процессах сборки которых требуются сварочные операции. Автомобильная промышленность, вероятно, является наиболее важным примером, с операциями точечной сварки и сварки MIG/MAG в кузовных цехах сборочных линий. Тем не менее, все большее число малых предприятий, ориентированных на клиента, выпускают небольшие серии или уникальные изделия, рассчитанные на каждого клиента. Этим пользователям требуется хороший и высокоавтоматизированный процесс сварки, чтобы своевременно и качественно реагировать на потребности клиентов.Именно к этим компаниям наиболее применима концепция гибкого производства ( 8 , 9 ), явно поддерживаемая гибкими производственными установками (рис. 1). Несмотря на весь этот интерес, промышленная роботизированная сварка мало эволюционировала и далеко не является решенным технологическим процессом, по крайней мере, в общем виде. Процесс сварки сложен, его трудно параметрировать, а также эффективно контролировать и контролировать ( 10 14 ). На самом деле, большинство методов сварки до конца не изучены, а именно воздействие на сварные соединения, и используются на основе эмпирических моделей, полученных опытным путем в конкретных условиях.Влияние процесса сварки на свариваемые поверхности в настоящее время полностью не изучено. Сварка в большинстве случаев (например, сварка MIG/MAG) может создавать чрезвычайно высокие температуры, сосредоточенные в небольших зонах. Физически это приводит к тому, что материал испытывает чрезвычайно высокие и локализованные циклы теплового расширения и сжатия, которые вносят изменения в материалы, которые могут повлиять на его механическое поведение наряду с пластической деформацией ( 15 17 ).

    Рис. 1. Зона промышленных роботов.

    Воспроизведено из Pires, N.; Лурейро, А .; Bölmsjo, G. Сварочные роботы, технологии, системные проблемы и приложения ; Springer-Verlag: London, 2006.

    Эти изменения должны быть хорошо известны, чтобы свести к минимуму последствия. Использование роботов для выполнения сварочных задач не является простым и было предметом различных исследований и разработок ( 18 22 ). И это потому, что в современном мире производится огромное количество разнообразных изделий, для сборки некоторых деталей которых используется сварка (рис. 2).Если процент сварочных соединений, включенных в изделие, достаточно велик, то для выполнения сварочной задачи следует использовать какую-либо автоматизацию. Это должно привести к более дешевой продукции, поскольку можно повысить производительность и качество, а также снизить производственные затраты и рабочую силу ( 23 ). Тем не менее, когда к сварочной установке добавляется робот, количество и сложность проблем возрастает. Роботы по-прежнему сложно использовать и программировать обычными операторами, они имеют ограниченные возможности удаленного доступа и среды программирования, а также управляются с использованием закрытых систем и ограниченных программных интерфейсов ( 24 28 ).

    Рисунок 2. Традиционные и современные области исследований в области робототехники.

    Воспроизведено из Pires, N.; Лурейро, А .; Bölmsjo, G. Сварочные роботы, технологии, системные проблемы и приложения ; Springer-Verlag: London, 2006.

    TEAM Услуги по термообработке | Оптимизация обеспечения производительности

    Регистратор данных

    TEAM XTR — это последнее достижение в области цифрового сбора данных о температуре. Он оснащен 12-дюймовым сенсорным экраном для работы и включает в себя двадцать четыре входа для регистрации данных о температуре, а также сетевые возможности.Он питается от стандартного источника питания 120 вольт и включает наше программное обеспечение TEAMScada View для просмотра и печати графиков трендов.

    ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ XTR И ДОКУМЕНТАЦИЯ 

    Особенности и преимущества

    + 12-дюймовый сенсорный пользовательский интерфейс

    + Двадцать четыре входа для термопар типа K

    + Может управляться с локального сенсорного экрана или удаленно через защищенную паролем веб-страницу на сетевом компьютере

    + Цветные индикаторы на всех пользовательских экранах для облегчения идентификации и определения значения

    + Предупреждение об истечении срока действия сертификата калибровки и блокировка для предотвращения использования оборудования с просроченной документацией+ Возможность работы на английском или испанском языках

    + Бесплатное программное обеспечение TEAMScada View позволяет пользователям просматривать файлы журналов, загруженные на USB-накопитель или компьютер в сети (с помощью загрузчика TEAMScada), для создания диаграмм трендов и их печати или сохранения в формате PDF 

    + Интуитивно понятный интерфейс сокращает время обучения и уменьшает количество ошибок оператора+ Возможность управления регистратором данных локально или удаленно обеспечивает большую гибкость работы

    + Защищенный паролем удаленный вход обеспечивает доступ к системе только авторизованным пользователям

    + Доступно несколько видов экрана для просмотра данных о температуре в зависимости от предпочтений пользователя

    + Файлы журналов создают исторические данные диаграмм, которые можно сохранить, что никогда не было возможно с помощью ленточных самописцев. + Позволяет сохранять данные о температуре с аналогового оборудования и использовать их в цифровом формате

    + Возможность сохранять диаграммы в формате PDF позволяет легко делиться ими по электронной почте или на USB-накопителе 

    Главное меню

    Меню просты в навигации с помощью кнопок в меню сенсорного экрана.Дисплей со светодиодной подсветкой позволяет легко просматривать всю информацию независимо от среды, в которой он работает.

    Информация о вакансии

    Информация о задании вводится для каждой группы из шести входов для облегчения ввода данных и отслеживания. Информацию можно вводить вручную, вызывать из предыдущего задания, загружать из текстового файла или копировать непосредственно из одной группы в другую, что сокращает время и количество ошибок при вводе.

    Меню регистратора

    Существует несколько вариантов просмотра данных о температуре, которые можно настроить в соответствии с предпочтениями и потребностями пользователя.Система может прокручивать экраны трендов в заданном темпе или сразу просматривать значения температуры для всех зон.

    Диаграмма тренда

    Печатные диаграммы можно настроить с помощью нескольких параметров, включая ориентацию, интервал времени и перья для отображения. Жестко запрограммированная информация о задании в заголовке обеспечивает целостность данных для отслеживания выполненных заданий.

     

    Подрядчики должны поставлять эти критически важные СИЗ для опасных сред

    Строительные компании обязаны защищать сотрудников, обеспечивая безопасную рабочую среду и средства индивидуальной защиты (СИЗ), необходимые для работы.Однако, несмотря на различные варианты СИЗ, многие компании не могут поставить или указать важные осветительные приборы, а именно налобные фонари. К сожалению, отсутствие подходящих фар может привести к серьезным, даже смертельным авариям на строительных площадках.

    В качестве инструмента налобные фонари необходимы, когда требуется освещение без помощи рук в условиях низкой освещенности для широкого круга задач, таких как эксплуатация и техническое обслуживание машин или оценка их состояния. Налобные фонари также необходимы для безопасного и эффективного передвижения персонала по рабочей площадке, особенно в ограниченном пространстве.

    Однако, несмотря на соответствие определению СИЗ, данному Управлением по охране труда и промышленной гигиене США (OSHA), «оборудование, используемое для сведения к минимуму воздействия опасностей, вызывающих серьезные травмы и заболевания на рабочем месте», налобные фонари часто не включаются в бюджет компании на средства индивидуальной защиты. В результате подрядчики могут быть вынуждены покупать свои собственные налобные фонари в отраслевых магазинах или в хозяйственных магазинах. К сожалению, если они чрезмерно подчеркивают цену и выбирают продукты, в которых отсутствуют необходимые опции, устройства могут оказаться небезопасными для некоторых задач, настроек или условий на предприятии.Это может открыть компанию для потенциальной ответственности.

    Чтобы защитить персонал в любой рабочей среде и защититься от такой ответственности, все большее число специалистов по безопасности включают или указывают налобные фонари в бюджете компании в качестве средств индивидуальной защиты.

    «Более безопасно предоставить подходящие налобные фонари заранее, чем оставлять их на усмотрение сотрудников. Тем не менее, одобрение департаментом только искробезопасного продукта решит проблему. Предотвращение даже одной серьезной травмы окупило бы любое внедрение», — говорит Скотт Коларуссо, генеральный директор и совладелец All Hands Fire Equipment & Training, поставщика противопожарного оборудования в Нептун-Сити, штат Нью-Джерси, который оснастил и обучил тысячи специалистов. пожарных по всей стране.

    Когда компании поставляют высококачественные и безопасные налобные фонари, это защищает рабочих, где бы они ни находились на рабочем месте, от серьезных, даже потенциально смертельных несчастных случаев. По сути, все застрахованы, а вероятность несчастного случая исключена.

    «Без сертифицированных по безопасности налобных фонарей, подходящих для применения, компании несут потенциальную ответственность в случае возникновения инцидента. Предоставляя рабочим налобные фонари, рассчитанные на любую опасную среду [с которой можно столкнуться на рабочем месте], компании могут предотвратить эту проблему», — говорит Коларуссо.

    Обязательная повышенная безопасность

    На строительных площадках налобные фонари повышают безопасность и эффективность работы персонала, поскольку, куда бы они ни посмотрели, освещение сопровождает их, оставляя их руки свободными. Эти устройства с несколькими режимами луча спроектированы таким образом, чтобы с ними было легко работать, даже когда рабочие носят плотные перчатки. Как правило, устройства являются водонепроницаемыми и химически стойкими, готовыми к использованию в суровых условиях, которые могут включать в себя попадание в ящик для инструментов грузовика или падение. Тем не менее, устройства должны обеспечивать достаточное количество света для достаточного «времени горения», чтобы продержаться всю рабочую смену без замены батарей.

    Вопросы безопасности особенно важны, учитывая недавно изданный OSHA стандарт для строительных работ в ограниченном пространстве (подраздел AA 29 CFR 1926). Новый стандарт признает, что такие помещения могут представлять физическую и атмосферную опасность, которой можно избежать, если распознать и принять меры до входа. Он предназначен для устранения потенциально смертельных опасностей, требуя от работодателей определять, в каких местах находятся их работники; какие могут быть опасности; и как эти опасности должны быть безопасными (включая использование налобных фонарей, фонариков и другого осветительного оборудования, имеющего надлежащие рейтинги безопасности).

    Таким образом, в условиях нестабильной окружающей среды налобные фонари должны иметь соответствующую сертификацию для различных классов, категорий и групп материалов. Когда налобный фонарь соответствует всем этим параметрам, это, по сути, означает, что он сертифицирован как безопасный для использования в большинстве опасных сред.

    Например, налобный фонарь Vizz II производства Princeton Tec соответствует требованиям (классы I, II, III, разделы 1, 2 и группы A-G). Компания Princeton Tec, расположенная в Трентоне, штат Нью-Джерси, является производителем светотехнической продукции, одобренной ETL и UL, а также производит налобные фонари, отвечающие строгим мировым требованиям безопасности.

    «Будь то для OSHA, зоны 0 или государственных стандартов, продукты безопасности, такие как налобный фонарь Vizz II, помогают обеспечить покрытие всех оснований. Таким образом, в освещении нет ничего, что могло бы привести к возгоранию или взрыву на рабочем месте», — говорит Джон Наварро, агент по закупкам компании CWR Wholesale Distribution, расположенной в Бэйвилле, штат Нью-Джерси. Ранее Наварро был зарегистрированным в стране фельдшером и сертифицированным специалистом по опасным материалам штата Нью-Джерси.

    Поскольку фары можно уронить или ударить на рабочей площадке, также важно, чтобы конструкция оборудования надежно выдерживала грубое обращение.

    В ответ на это некоторые производители, такие как Princeton Tec, теперь производят фары из прочного термопластичного материала, который выдерживает падения и грубое обращение, в том числе падение в кузов грузовика. Устройства не только обеспечивают до 10 часов работы без замены батареи, но и обладают превосходной устойчивостью к обычным, потенциально опасным промышленным химикатам и растворителям.

    Новейшие модели также обладают антистатическими свойствами и функциями безопасности, такими как механический запирающий механизм, для открытия батарейного отсека которого требуется инструмент.Это предотвращает случайное открытие корпуса аккумулятора пользователями в опасной среде, что может привести не только к поражению электрическим током, но и к возгоранию или взрыву.

    «Многие из наших корпоративных клиентов выбирают налобные фонари и осветительные приборы Princeton Tec из-за их надежности, долговечности, низкой цены и производства в США, — говорит Наварро. «Когда искробезопасное оборудование имеет значение, оно, по сути, является золотым стандартом».

    По словам Наварро, среди широкого круга клиентов CWR Wholesale Distribution мотивация для составления бюджета и поставки искробезопасных налобных фонарей и освещения в качестве средств индивидуальной защиты заключается в предотвращении потенциальной ответственности.

    «С безопасным налобным фонарем вы соответствуете стандарту и позволяете сотрудникам работать в максимально безопасных условиях с использованием самого современного оборудования», — говорит Наварро. «Сейчас технология стоит дешевле, чем пять лет назад. Таким образом, это доступно для бюджета безопасности ».

    В то время как строительная отрасль сопряжена с определенным риском, компании, стремящиеся повысить безопасность, могут сделать это, предоставив подрядчикам сверхбезопасные налобные фонари, обеспечивающие соответствие требованиям.

    Таким образом, потребность в безопасности только растет вместе с более строгим регулированием, и компании все чаще делают налобные фонари обязательной частью любого бюджета СИЗ или программы безопасности, чтобы минимизировать операционный риск и ответственность.

    Уроки производительности судостроения. Часть I

    Пытаясь подумать о том, как можно улучшить конструкцию, я часто прибегал к аналогии с автомобилестроением. Автомобили — это большие, сложные объекты, которые благодаря усовершенствованию методов производства значительно удешевились, и большинство людей начинают с большого количества ранее существовавших знаний о них, что делает их полезной точкой сравнения. (Это делаю не только я — аналогии с автомобилями были основной темой разговора в Katerra, например).

    В общем, я думаю, что это был полезный инструмент [0]. Но в последнее время я задаюсь вопросом, не является ли судостроение более подходящим сравнением — они похожи на здания по целому ряду различных осей:

    • здания (например, они часто содержат большие площади, предназначенные для проживания).Традиционно корабли строились на заказ в зависимости от потребностей конкретного клиента, как и многие здания.

    • Они имеют относительно долгий срок службы (более 20 лет) [2], и ремонтные работы для поддержания судов в рабочем состоянии часто составляют значительную часть общих расходов на судно.

    • Они существуют в высокоцикличной отрасли, которая определяет, как судостроители структурируют свою деятельность и как развивается отрасль.

    • Подобно зданиям, цивилизация строила корабли на протяжении тысячелетий, и технологии, используемые для их производства, постепенно менялись с течением времени.

    Есть еще несколько преимуществ использования кораблей для сравнения. В отличие от автомобилей (где большая часть производственной информации хранится у производителя), существует множество общедоступных данных о кораблях и стоимости доставки. Из-за того, что они производились так долго, и поскольку корабли можно строить практически везде, где есть доступ к воде, мы также видели множество циклов судостроения, перемещающихся в более дешевые места: из Америки в Великобританию, из Великобритании в Японию, из Японии в Корею и далее. Китай. А поскольку судостроение часто считается делом государственной важности (из-за его связи с военно-морскими силами, если не по какой-либо другой причине), эти сдвиги, как правило, вызывают множество предположений о том, как нация X потеряла свое преимущество в кораблестроении и как они могут его восстановить. что полезно, если вы пытаетесь понять движущиеся части отрасли.

    Еще одним преимуществом изучения судостроения является то, что в современной истории оно стало свидетелем значительного повышения производительности. И поскольку судостроение состоит из производства очень небольшого количества очень крупных объектов, эти улучшения производительности приняли иную форму, чем в других отраслях обрабатывающей промышленности. Итак, давайте посмотрим, как повысилась производительность в судостроении, и выясним, имеет ли это отношение к строительству.

    Довоенное судостроение

    Вплоть до Второй мировой войны, с некоторыми отклонениями, корабли строились по принципу современного строительного строительства [3].Корабли строились по спецификациям для конкретных клиентов и собирались на месте (на причале или в сухом доке) по принципу «система за системой». Рабочие сначала устанавливали киль, затем собирали и прикрепляли шпангоуты, затем по частям крепили корпус, а затем монтировали различные системы — трубопроводы, вентиляцию, электричество и т. д. Эта работа обычно выполнялась квалифицированными мастерами (часто членами профсоюзы), обученные какой-либо конкретной системе или задаче — судостроители, котельщики и т. д. Работа часто выполнялась с использованием сравнительно легко определенных чертежей, оставляя на усмотрение рабочих, собирающих корабль, заполнение пробелов [4].Это был длительный и трудоемкий процесс.

    Карта арсенала Венеции

    Как и в случае со сборными домами, было много ранних примеров попыток более промышленного производственного процесса, которые часто уходят в прошлое на удивление далеко — например, венецианский судостроительный арсенал мог производить галеры, используя нечто, напоминающее конвейерный процесс, когда частично построенные корабли перемещаются по каналам от станции к станции. А во время Первой мировой войны быстровозводимые корабли строились секциями по всей стране и перевозились на остров Хог для окончательной сборки.Но именно начало Второй мировой войны повлекло за собой широкомасштабные изменения в методах кораблестроения.

    Liberty Ships и революция в производительности

    Во время войны быстро стало очевидно, что для переправки товаров из США в Европу и компенсации потерь, понесенных немецкими подводными лодками, потребуется огромное количество грузовых судов. Вначале Закон о нейтралитете 1939 года не позволял США напрямую помогать Великобритании, но Рузвельт искал способы помочь им другими средствами.Результатом стала Программа аварийного судостроения, согласно которой США будут строить торговые суда для Великобритании на нескольких недавно построенных верфях. В 1940 г. США заключили контракт на постройку 60 кораблей (общим водоизмещением 600 000 тонн) для Великобритании, что немного меньше, чем 90 959 торговых судов, построенных США в 1939 г. быстро росла — в январе 1941 г. она была расширена до более чем 3 миллионов тонн, затем до 5 миллионов, затем до 6 миллионов. А после того, как США официально вступили в войну после нападения на Перл-Харбор в декабре 1941 года, она была поднята еще больше — ошеломляющие 9 миллионов тонн в 1942 году и 15 миллионов в 1943-м.

    Судостроение в США во время Второй мировой войны по двум разным показателям — поставкам торговых судов водоизмещением 2000 тонн и более и поставкам для Морской комиссии США. Источник: «Корабли для Победы»

    Этот объем кораблей значительно превышал нынешние производственные возможности США. А новые корабли нужны были быстрых — не было времени ждать месяцами традиционный процесс кораблестроения.

    Результатом стал корабль «Либерти»: простой 10 000-тонный трамповый пароход, основанный на британской конструкции, во многом устаревший (например, в нем использовался устаревший составной паровой двигатель вместо более современной паровой турбины), который можно было быстро производится в огромных количествах [5].Чтобы произвести необходимое количество кораблей, будет построено несколько новых верфей, многие из которых будут эксплуатироваться группами, не имевшими предыдущего опыта судостроения, в частности Kaiser и Bechtel, тяжелыми строительными компаниями. Все усилия координировались Морской комиссией США.

    Чтобы строить корабли с требуемой скоростью и количеством, нужны были новые методы производства. Традиционно корабли строились с использованием клепки — метода соединения стальных пластин путем пропускания через них стального штифта с головкой, а затем забивания противоположного конца.С другой стороны, корабли «Либерти» будут сварены. Мало того, что сварку можно было сделать быстрее, но и неквалифицированных рабочих можно было обучить делать это гораздо быстрее, чем их можно было обучить клепке — для обучения сварщика основным производственным работам требовалось всего 10 дней [6]. Кроме того, сварные корабли были более эффективны — для них требовалось значительно меньше стали, чем для клепаных, так как они не имели металлических пластин внахлест, и у них не было лобового сопротивления, создаваемого головками заклепок, выступающими в воду [7].

    Дуговая сварка была впервые разработана в 1880-х годах, и в последующие десятилетия постепенно совершенствовалась и внедрялась в другие отрасли, но судостроительная промышленность по-прежнему рассматривала ее как подозрительную и использовала только в ограниченных областях [8]. (Это нежелание оказалось вполне обоснованным, поскольку значительная часть кораблей Liberty Ships вышла из строя из-за трещин, вызванных напряжениями, возникшими при сварке.) модернизированный метод производства кораблей, позволяющий быстро строить.Вместо того, чтобы строиться с нуля система за системой, корабли должны были строиться из больших сборных блоков, которые строились в различных мастерских и сборочных станциях на верфи, а затем соединялись вместе на пристани. Это позволило выполнять большую часть работ за пределами лайнера, на больших производственных площадках, где изготавливались огромные блоки корабля, а затем поднимались на место. После завершения сборки корабль уводили с причала, и начиналась работа по сборке нового корабля.

    Tassava 2003 описывает изготовление некоторых из этих сборок. Вот описание строящегося форпика, передней части корабля:

    Еще одним типичным сборочным элементом была массивная секция форпика, которая при установке на корпус становилась носовой частью корабля. Каким бы сложным ни было внутреннее дно, нос был просто слишком большим, чтобы его можно было строить в помещении, и поэтому Kaiser-Richmond и Marinship изготовили их на специальных салазках, которые объединили леса с чем-то вроде массивного приспособления.С помощью кранов рабочие собрали многочисленные изогнутые пластины (которые были аккуратно, но точно согнуты по всем трем направлениям в листопрокатном цехе) в массивную V-образную конструкцию, которая лишь отдаленно напоминала нос корабля. Вскарабкавшись на леса, рабочие затем прикрепили усиленную палубную обшивку и стальные скобы, чтобы опоясать нос на случай столкновения, и тщательно вырезали отверстия для якорных цепей, трубопроводов и проводки, а также различного механического оборудования. Сорок футов в высоту и пятьдесят тонн в весе, завершенный форпик напоминал обвалившуюся пирамиду, пока он стоял в ожидании объединенных кранов, которые повернут его на девяносто градусов и установят в передней части корпуса здания.

    Корабль свободы собирается из готовых секций. Форпик виден вверху справа

    А вот и рубка [9]: 

    Изготовление рубок для кораблей Liberty на заводе Richmond Prefab подчеркивает эти различия. На салазках на входной стороне сборного здания рабочие превратили толстолистовую сталь в плиты настила, отсеки и другие отдельные части более крупных компонентов. Эта частично изготовленная сталь неуклонно текла в здание Prefab, где мостовые краны укладывали их на массивные катящиеся платформы, а бригады судостроителей и сварщиков начинали собирать их в отдельные рубки.Начав с квадратной поверхности главной палубы, эти команды добавили переборки отсеков этой палубы, второй палубы и ее отсеков и, наконец, третьей палубы и ее отсеков. На выходе из завода рабочий мог видеть длинную линию все более и более полных рубок, простирающуюся к ней.

    Поскольку верфи строили сотни одинаковых кораблей, было много возможностей для рационализации и улучшения операций. Со временем, например, было обнаружено, что более эффективно реорганизовать производство, чтобы определенные области верфей были сосредоточены на одном конкретном типе сборки (например, форпики или двойное дно) и иметь все необходимое оборудование на месте. что требовалось для работы.И как только появились специальные сборочные станции, выполняющие определенные задачи, планировку верфей можно было изменить, чтобы материал мог плавно перетекать с одной сборочной станции на другую, пока он не был готов к прикреплению к кораблю [10].

    Другим примером являются усилия, затраченные на сокращение объема работ, необходимых после того, как судно покинуло причал. После того, как корпус был готов, нужно было выполнить еще сотни задач, чтобы привести его в мореходное состояние: столярные работы в каютах, окончательные электромонтажные работы, установка изоляции, установка грузовых стрел и подъемного оборудования, окончательная установка двигателя и так далее.Раньше большая часть этих работ по оснащению производилась, когда корабль сходил с причала. Это отнимало много времени и было сложным, а быстрый темп работы означал, что корабли часто имели дефекты, о которых было известно во время изготовления, но их нельзя было устранить, не нарушив постоянный поток материалов через верфь. (В «Корабли для победы» Лейн упоминает, что некоторые корабли были построены с дверьми в местах, которые, как известно, были неправильными, которые были просто построены, а затем отремонтированы позже.) Со временем производство было реорганизовано, чтобы перенести больше этой работы обратно в производственной линии, где это было быстрее и проще — такие вещи, как лестницы, вентиляторы и вентиляционные установки, решетки и изоляция, устанавливались на узлы в мастерских, а не когда корпус был готов (и условия работы были гораздо более стесненными.)

    Многие из этих улучшений были основаны на предложениях самих рабочих, процесс, который поощрялся и стимулировался верфями. Рабочие записывали свои предложения и помещали их в ящики для предложений, которые затем рассматривались комитетом по управлению трудовыми ресурсами. В случае одобрения работник получит премию, и ему будет поручено реализовать ее. К 1945 году Морская комиссия собрала более 3000 предложений, что в совокупности сэкономило 45 миллионов долларов и 31 миллион человеко-часов, а предложения были собраны в книги и распространены по всей судостроительной отрасли.Несколько примеров усовершенствований:

    • Один рабочий изобрел специальный зажим, позволяющий держать меловую веревку одному человеку.

    • Рабочие цеха листового проката установили кулачки, чтобы обеспечить трехмерную регулировку своих строгальных станков.

    • Рабочие создали мини-завод по сборке деталей паровой машины, что сократило время монтажа на 90 процентов.

    • Сварочные аппараты были перемещены на большие стеллажи, чтобы их можно было легко поднимать краном на корпус здания.

    • Создание «имитации машинного отделения» для укладки и укладки покрытия пола машинного отделения перед его установкой на судне, что позволило сэкономить тысячи часов труда.

    • Создание плакатов с подробным описанием различных сварных швов, которые будут использоваться по всему кораблю.

    Результатом этого постоянного улучшения стало резкое сокращение времени, необходимого для производства корабля «Свобода» — с более чем 200 дней в 1941 году до менее 50 дней в 1943 году (в одном рекламном трюке корабль «Свобода» был построен всего за до 5 дней.) Потребность в рабочей силе также снизилась: с более миллиона часов на корабль в среднем в 1941 году до менее 600 000 в 1943 году. Верфи Кайзера в Калифорнии и Орегоне были одними из самых продуктивных верфей, производивших корабли Liberty Ships: стоимость кораблей, построенных на заводе 2 в Орегоне и Ричмонде, была на 5% ниже, чем в среднем по стране, несмотря на то, что на западном побережье стоимость рабочей силы была выше. Всего за время войны Kaiser Yards произвела 1480 кораблей, в том числе 862 корабля Liberty (33% от общего числа) и 306 кораблей Victory (60% от общего числа).) Сотрудники других верфей часто посещали верфи Kaiser, чтобы изучить их методы производства.

    Однако, несмотря на то, что производственные достижения Liberty Ship были впечатляющими, во многих отношениях они все еще оставались необработанными. Хотя они часто рекламировали свои «методы массового производства», сборка кораблей по-прежнему требовала большого количества ручной подгонки, чтобы все было выровнено — детали не производились с достаточными допусками, чтобы быть взаимозаменяемыми, и для заполнения пробелов требовались квалифицированные рабочие. (в прямом и переносном смысле.) И были трудности с адаптацией процессов, разработанных для вещей, отличных от кораблей Liberty — когда появился новый тип корабля (например, когда верфи переключились на производство кораблей Victory), производительность имела тенденцию к снижению, поскольку их кривые обучения сбрасывались.

    Производительность судостроения с течением времени

    И хотя новые методы сборки привели к повышению производительности, уровень производительности оставался ниже того, что британцы могли достичь . Англичане, используя свои более традиционные методы (клепанная конструкция и слегка уточненные чертежи), смогли производить корабли типа «Либерти» с меньшими затратами и меньшим количеством рабочих часов, чем смогли США — в лучшем случае, самые эффективные верфи США мая года. были в состоянии соответствовать британским ярдам [11].Частично это, вероятно, было связано с оптимизацией скорости за счет эффективности — британские корабли производились намного медленнее, чем американские, а США превыше всего делали упор на скорость производства. Но потребуется дальнейшее развитие, чтобы новые методы кораблестроения стали бесспорно превосходными. Эти события будут происходить в Японии.

    Это продолжится на следующей неделе во второй части!

    Эти сообщения всегда будут оставаться бесплатными, но если вы найдете эту работу ценной, я призываю вас стать платным подписчиком .Как платный подписчик, вы поможете поддержать эту работу, а также получите доступ к каналу только для участников.

    Строительная физика производится в сотрудничестве с Институтом прогресса, мозговым центром в Вашингтоне, округ Колумбия. Вы можете узнать больше об их работе, посетив их веб-сайт.

    Вы также можете связаться со мной в Twitter, LinkedIn или по электронной почте: [email protected]

    [0]. необходимо иметь дело с региональными различиями в условиях строительства.Но очевидно, что автомобили работают в самых разных условиях окружающей среды и не нуждаются в отдельных органах по сертификации.

    [1] — В 2020 году в мире насчитывалось менее 100 000 судов валовой вместимостью более 100 тонн. Строительство новых кораблей составляло немногим более 3% от общей валовой вместимости существующего мирового флота.

    [2] — Если вы посмотрите на статистику флота из регистра Ллойда, то увидите, что средний возраст находящихся в распоряжении кораблей до 1998 года значительно превышал 20 лет. размер судна средний возраст снижается до немногим более 10 лет из-за того, что контейнеровозы со временем продолжают увеличиваться в размерах.Для сравнения, средний возраст автомобилей на дорогах составляет чуть более 12 лет, хотя со временем он увеличивается.

    [3] — Например, из Tassava 2003:

    допущения и процедуры, которые управляли строительством кораблей, оставались поразительно неизменными при переходе от парусов к пару и от дерева к металлу. Подобный процесс привел к появлению таких разнообразных кораблей, как галеры, клиперы, пароходы и дредноуты. Судовладелец по-прежнему заключал контракт с верфью на конкретно указанное судно.Небольшая бригада мастеров все же возводила корабль на сборочном стапеле, который вместе с близлежащими мастерскими (и водоемом) представлял собой поразительно компактный промышленный объект. Работая с деревянными досками и бревнами или металлическими пластинами и формами, сборочная бригада строила судно по частям.

    И из Weirs 1984:

    Традиционная организация судостроения, восходящая к временам деревянных кораблей, заключалась в том, чтобы строить корабль на месте, работая над каждой функциональной системой корабля по очереди.Сначала укладывался войлок, затем возводился каркас и так далее. Когда корпус был почти готов, приступили к достройке корабля. Оснащение планировалось и осуществлялось по системе, так как были установлены системы вентиляции, трубопроводов, электрооборудования и механизмов. Традиционная организация труда представляла несколько препятствий на пути к высокой производительности. Управление и контроль за строительством большого корабля, на котором могли работать буквально сотни человек, было очень сложной задачей с использованием традиционных методов.

    ….Неспособность одной рабочей бригады закончить работу, необходимую другой, часто приводила к сверхурочной работе одной бригады и бездействию другой. Несвоевременное предоставление материалов также часто замедляло прогресс. Специализация рабочего была затруднена из-за последовательности совершенно разных видов деятельности; задача возведения каркаса сильно отличалась от достройки. Следовательно, рабочие специализировались по навыкам или ремеслу, а не по задачам, становясь мастерами-сварщиками, слесарями-трубопроводчиками и т. д. вместо мастеров-снабженцев или мастеров-корпусостроителей.Поскольку все строительные работы велись на причале, использование любого производственного оборудования, кроме временного, было затруднено. Оснащение корабля после завершения строительства корпуса наложило ряд препятствий на пути повышения производительности. Во-первых, и это самое главное, тесные помещения внутри корабля сильно ограничивали количество рабочих, которые могли работать в одном месте в любой момент времени. Размер доступных отверстий делал неудобным перемещение машин и оборудования внутри корабля, а также предоставление временных услуг, таких как сварочные кабели, подмостки, сжатый воздух и т. Д., может быть трудным, дорогостоящим и даже опасным. Более того, рабочие часто выполняли задачи над головой или с скомпрометированным доступом к своей работе и часто работали под воздействием погодных условий.

    Что касается скомпрометированного доступа, последствия этого нельзя недооценивать. Из Stott 2018:

    Обширная программа повышения производительности британских судостроителей 1980-х годов, разработанная совместно с Луи Д. Чирилло и IHI из Японии, подсчитала, что стоимость единицы работы удваивается после того, как блок покидает мастерские. и что одна и та же работа требует в 8 раз больше человеко-часов, если она выполняется на площадке окончательной сборки, по сравнению с ранней стадией процесса изготовления стали, и в 12 раз больше, если она выполняется после запуска.

    [4] — В частности, Великобритания была известна тем, что ее традиции черчения сильно отличались от американских, и требовалось гораздо меньше чертежей для определения корабля, чем в Америке. Из «Liberty’s Provenance»:

    В Британии квалифицированная судостроительная рабочая сила, привыкшая к повторяющимся действиям, не нуждалась в большом количестве рабочих чертежей, иллюстрирующих, что и как нужно делать. Что касается одних только двигателей, то восемьдесят чертежей превратились в 350.Британская практика заключалась в том, чтобы создавать машины с нуля, по сути, под одной крышей. Это редко было новаторским. Это было повторяющимся, следуя давно принятым и хорошо зарекомендовавшим себя процедурам и практикам. Торговцы приобретали свои навыки в течение многих лет ученичества до такой степени, что технические чертежи были минимальными и, как правило, носили ориентировочный, а не предписывающий характер. Для американцев допуски, зазоры и другие детали, обычно считающиеся само собой разумеющимися в Британии, должны были быть указаны в бесконечных деталях.

    [5] — «Либерти» часто описывали как «корабли на 5 лет», потому что они должны были быть полезными только в течение очень короткого промежутка времени. Из домкома о выделении на них денег в 1941 г.:

    Он медлителен и мореходен и имеет долговечность современного стального корабля, но для требований нормальной торговли во внешней торговле не мог конкурировать в скорости, оборудования и общей исправности с современными грузовыми судами. Дизайн — это лучшее, что можно придумать для аварийного продукта, чтобы его можно было быстро, дешево и просто построить.Они будут построены на случай чрезвычайной ситуации, и тогда нужно будет определить, будут ли они полезны впоследствии.

    [6] — Этому способствовал тот факт, что и Kaiser, и Bechtel имели значительный опыт сварки, применяя ее при строительстве трубопроводов на сотни миль. Из Тассавы, 2003 г.: 

    К 1940 г. компания Kaiser and Bechtel накопила более чем десятилетний опыт [сварки], проложив сотни миль трубопроводов по всему Среднему и Дальнему Западу.

    [7] — Проблемы лобового сопротивления в конечном итоге будут решены путем разработки заклепок заподлицо для изготовления самолетов.

    [8] — Сварка в ограниченной степени использовалась в судостроении, чтобы обойти Лондонский военно-морской договор, который налагал ограничения на вес корабля. Немцы, например, использовали сварку на своих карманных линкорах, чтобы уменьшить их вес, что позволило установить более крупное вооружение.

    [9] — Более подробное описание того, как собрать рубки заводским способом, из «Кузницы свободы»:

    по мере добавления толпы сварщиков, электриков, резчиков, трубомонтажников, горельщиков и столяров входили, выходили и окружали место действия, чтобы выполнять свою работу, но также мешали друг другу.Это означало, что процесс постройки корабля фактически замедлялся по мере приближения к его завершению, как выяснили люди Кайзера.

    Эдгар и Клэй пробовали разные способы ускорить процесс. Но они не могли избежать того факта, что процесс судостроения требовал одновременного выполнения большого количества задач, а не последовательности, как на сборочной линии Кнудсена.

    Бедфорд решил, что должен быть лучший способ, и начал с середины и кормы корабля «Либерти».

    Он обсудил свою идею с Норманом Гиндратом. Каждая рубка состояла из отдельных стальных плит длиной в среднем двадцать футов каждая: самая тяжелая весила 72 тонны, а самая легкая — 45 тонн. Клей сказал ему создать сборочный цех, где рабочие могли бы сваривать эти секции вместе и строить рубки за пределами площадки. Затем они с Клэем найдут способ переместить эти собранные рубки и полностью установить их на корпус — все равно, что защелкнуть крышку на ящике.

    То, что придумал Гиндрат, было гигантским 480-футовым навесом со стальным каркасом, с двумя 90-футовыми пролетами с тремя мостовыми кранами в каждом пролете и 150-футовым выходом за здание, где плиты будет установлена ​​сталь — и вертикальный зазор под кранами 40 футов.Вдоль длинных сторон каждого отсека проходили рабочие места для различных судов по оснащению рубок, от соединения и монтажа труб до электрических и листовых мастерских.

    После того, как судно было построено, Бедфорд назначил Элмера Ханна, опытного кораблестроителя, которого Кайзер нанял из Consolidated Steel в Сан-Франциско, ответственным и стоял на страже. Плиты и профили поступали от различных поставщиков прямо на склад, а затем в сборный центр на платформе или прицепе. В каждом отсеке было установлено по три конвейерных ленты для одновременного обслуживания трех рубок.Лента была вовсе не лентой, а трехфутовой бетонной платформой, на которой с двухфутовым интервалом были установлены колеса тележки, а на колесах были огромные навесные приспособления, несущие рубку и тянущиеся двухбарабанной тележкой. 10-сильный подъемник на противоположном конце.

    Сначала были выложены палубы, сделанные из тридцати шести стальных пластин, прожженные двойным факелом и промаркированные по размеру. Затем листы устанавливались на приспособление «вверх ногами» на конвейерной ленте, где они были сварены вместе двумя сварочными аппаратами и комплектом сварочных аппаратов Lincoln на 300 ампер.

    Затем шли балки, ребра жесткости и другие формы, которые были сварены на месте, каждая вырезана и согнута в большом количестве заранее и хранится в «угловом саду». Затем мостовые краны поднимали каждую рубку и переворачивали ее правой стороной вверх на ряд приспособлений, так что переборки, шлюпочные палубы, мостовые палубы, крыши домов — все вырезалось, формировалось, подвергалось механической обработке заранее и хранилось на стеллажах — а также поскольку трубопроводы, водопровод, отопление и электропроводка могут быть установлены, станция за станцией, на ленте.

    К тому времени, когда рубка достигла конца конвейерной ленты, она была готова во всех деталях, включая временные ребра жесткости и такелаж для подъема каждой рубки на место в фарватере. Затем втягивающий конвейер подхватил его и поддомкратил для прицепа. Каждый прицеп представлял собой Trailermobile весом восемьдесят пять тонн с тридцатью двумя шинами 10×15. Затем тягач Caterpillar DW10 переместил его на стапели, где четыре высоких козловых крана подняли готовую надстройку и поставили ее на место.Легче сказать, чем сделать, поскольку координация одновременного подъема всех четырех кранов требовала некоторого планирования и навыков. Но, как и все остальное на верфях Kaiser, практика стала идеальной.

    Бедфорд вскоре расширил эту технику, включив в нее машинное отделение. Все сто секций трубопровода были сборными, и слесари работали вместе в макете машинного отделения Liberty вместе с деревянным макетом двигателя. Сварщики прикрепили фланец на одном конце каждой трубы полным сварным швом, но другие концы были приварены только точечной сваркой, чтобы их можно было разобрать, а затем переустановить и приварить на место на реальном корабле.

    На верфи Америки пришло конвейерное производство. К августу на сборной верфи работало 2500 рабочих, в том числе 42 женщины-сварщика и горелки, и корабли были готовы на 95 процентов».

    [10] — См. «Корабли для Победы» стр. 224.

    [11] — Из «Британской военной машины»: производительность на человеко-час была «значительно выше».

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.