Прогрев бетона трансформатором технология: Прогрев бетона трансформатором — технология, расчет длины провода и мощности

Прогрев бетона трансформатором — технология, расчет длины провода и мощности

Прогрев бетона трансформатором хорошо зарекомендовал себя при бетонировании в зимнее время. Этот способ относится к категории электропрогрева, из чего становится понятно, что тепло вырабатывается при помощи электрического тока.

Совместно с трансформаторами можно использовать либо провода, либо электроды. В первом случае провода погружаются в опалубку и крепятся к арматуре, затем в нее заливается раствор. Во втором случае в уже замоноличенную конструкцию вставляются или размещаются на поверхности электроды. Затем в обоих случаях провода или электроды подключают к сети 200/380 В через трансформатор и производят обогрев.

Зачем нужен трансформатор при прогреве?

Казалось бы, почему нельзя напрямую подключить греющие элементы к сети? Причина проста – слишком высокое напряжение. С одной стороны оно опасно для жизни, с другой потребует слишком большую нагрузку (в виде очень длинных проводов, например). Да и риск возникновения локального перегрева слишком высок. Поэтому для осуществления правильного с технологической точки зрения процесса прогрева необходимо понизить это напряжение. Именно для этого и применяются специальные трансформаторы. Они даже так и называются «понижающие трансформаторы».

В принципе для прогрева бетона можно использовать широкий круг трансформаторов, но также есть и специализированные модели (станции прогрева), с которыми можно ознакомиться на нашем сайте в разделе «Оборудование». Они различаются выходной мощностью. Чем она больше – тем больший объем бетона можно нагреть.

Расчет мощности трансформатора и длины провода

Для расчета необходимой мощности обычно принимают следующие значения: для прогрева одного кубометра бетона требуется примерно 1,3 кВт мощности. Если температура воздуха слишком низкая, то значение увеличивается, если высокая – уменьшается. Длина ПНСВ провода на 1 м

3 раствора составляет примерно 30-50 м. Хотя в каждом случае необходимо проводить индивидуальные расчеты, руководствуясь тем фактом, чтобы в каждом отрезке провода сила тока была в районе 15 А для схему «звезда» и 18 А для «тройки» (для ПНСВ–1.2).

Как правило, для бетонирования в холодных условиях используют трехфазные трансформаторы. Соответственно и нагружать эти фазы надо равномерно. При этом очень важно соблюдать одинаковую и верно рассчитанную длину петель провода во избежание перекоса фаз и выгорания кабеля.

Процесс прогрева трансформатором

Когда все расчеты, укладка и подключения завершены, можно приступать непосредственно к прогреву, включив питание. Некоторые трансформаторы имеют несколько ступеней напряжения, переключая которые можно менять температуру нагрева провода. Начинать необходимо с минимального напряжения. При существенном падении тока в петлях можно повышать ступени. При достижении оптимальной температуры продолжать ее поддержание до набора бетоном заданной прочности.

При использовании в качестве греющего элемента электродов, которыми служит обыкновенная арматура, их подключают в шахматном порядке к трем фазам для равномерной нагрузки. В этом случае фазы не замыкаются, а проводником тока служит сам раствор.

Прогрев бетона в зимнее время: методы и схемы электропрогрева

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

Добиться необходимой температуры бетонной смеси можно пятью способами:

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

Рассказываем, в каких случаях используется каждый из них.

Электродный прогрев

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

Плюсы:

Простота монтажа и высокий КПД;

Позволяет прогреть конструкцию любой толщины и формы.

Минусы:

требует проведения расчетов и долгой подготовки;

высокие энергозатраты (не менее 1000 кВт на 3–5 м3 смеси).

Что нужно знать об электродном прогреве

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

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

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

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

4. Подходят электроды четырёх видов:

Вид электродов	Описание	Схема подключения
Пластинчатые	Это металлические пластины, которые помещаются с разных сторон конструкции между бетоном и опалубкой.
Полосовые	Полосы металла 20–50 мм шириной. Подходят для прогрева горизонтальных элементов – например, плит или бетона, который соприкасается с грунтом. Подключаются по очереди к разным фазам с одной стороны конструкции, либо с разных сторон аналогично пластинчатым электродам.	>
Струнные	Размеры: 2–3 м в длину и 15 мм в ширину. Часто используются при прогреве колонн. Устанавливаются в центре конструкции. Электрическое поле образуется между опалубкой с токопроводящим листом и струной.
Стержневые	Подходят для конструкций сложной формы. Вставляются прутья арматуры диаметром до 15 мм, после чего их подключают к различным фазам трансформатора. Обеспечивают сквозной прогрев.

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

Пример техники: Установка ПЛАЗЕР СПБ-70П

Отправить заявку

Прогрев бетона проводом ПНСВ

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

Плюсы:

несложно предсказать «поведение» и отрегулировать температуру, бетон нагревается постепенно, набор прочности происходит плавно;

существенно ускоряет процесс застывания;

подходит для повторного использования;

устойчив к возгоранию за счёт покрытия изоляцией;

отличается прочностью и не перегибается;

эффективен при экстремальных температурах;

устойчив к воздействию кислотной и щелочной среды.

Минусы:

требует точных расчетов и подготовительных работ.

Что нужно знать о проводе ПНСВ

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

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

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

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

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

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

Электропрогрев опалубки (контактный метод)

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

Плюсы: доступность.

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

Индукционный обогрев

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

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

Плюсы: низкая цена; равномерный прогрев.

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

Пример техники: Cтанция УЗТТ КТПТО-80

Отправить заявку

Инфракрасный подогрев

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

Плюсы: простота и доступность.

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

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

Пример техники: Инфракрасный нагреватель Wacker Neuson HDR 45

Отправить заявку

Выводы:

1. Электродный прогрев подойдёт для раствора любой толщины и формы, но требует больших энергозатрат (около 1000 кВт на 3–5 куб. м.).
2. Провод ПНСВ равномерно нагревает смесь и отличается безопасностью эксплуатации: кабель изолирован, температура легко регулируется.
3. Контактный метод требует изготовления опалубки под заказ и не может обеспечить равномерный обогрев.
4. Индукционный способ применим исключительно с армированными конструкциями.
5. Инфракрасным теплом можно прогреть только небольшой слой бетона.

Автор статьи: Давид Гукасов

Трансформатор для прогрева бетона — технология подключения, как прогревать

Строительные работы, как правило, ведутся не только в теплое время года, но и зимой. В этот холодный период соорудить бетонную конструкцию возможно только при помощи обогрева. При низких температурах воздуха особенности веществ сильно меняются, что непременно оказывает отрицательное влияние на его качество и прочность. В процессе зимнего строительства на помощь может прийти трансформатор для подогрева бетона, который можно использовать несколькими методами. Также при работе с бетоном будет полезен такой инструмент как затирочная машина.

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.

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.

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.

Прогрев бетона сварочным трансформатором

Прогреть небольшую конструкцию, например, фундамента можно и при помощи сварочного двухфазного трансформатора. Прогрев бетона сварочным трансформатором схож с вышеописанным процессом прогрева. Предварительно рассчитав методику прогрева, необходимо поделить провод ПНСВ на нужное количество кусков необходимой длины. К каждому из них докрутить провод алюминиевый с одной и с другой стороны. Это будут холодные концы. Их длина должна дотягиваться до трансформатора, при этом места скрутки должны находиться в опалубке.

Отрезки необходимо уложить в опалубку. Для того, что бы избежать замыкания, провода следует подвязать креплениями из пластика к арматуре. После этого можно заливать фундамент раствором, и подключать холодные концы к сварочному трансформатору. К холодным концам предварительно можно припаять клеммы, определив где плюс, а где минус. Клеммы подключаются к обратному выходу и к прямому выходу трансформатора сварочного аппарата, предварительно установив на нем минимальный ток.

Далее следует измерить ток: на каждом отдельном отрезке должно быть до 20 Ампер, на сварочных проводах – до 240 Ампер. Еще один способ прогрева бетона сварочным трансформатором – использование электродов.

Принцип работы:

1. Уложить в опалубку электроды. Их необходимо последовательно соединить так, чтобы получились отделенные друг от друга отрезки.
2. Подключить прямой провод к одному из отрезков, обратный – к другому отрезку.
3. Чтобы контролировать ток между электродами можно использовать лампу накаливания.

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.

Трансформатор для прогрева бетона: способы и популярные модели

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

Особенности

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

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

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

Преимущества прогрева

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

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

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

Способы прогрева

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

• Применяется провод ПНСВ.
• Электричество подается на электроды.

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

Нагревательный провод ПНСВ

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

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

Интересное видео: Прогревочный провод ПНСВ

Регулировку прогревочных агрегатов производят в соответствии с условиями окружающей среды.

Электроды

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

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

Популярные модели

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

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

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

схема подключения и укладки, технология

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 м² 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.

Трансформатор для прогрева бетона — виды и характеристики

В осенне-зимний период, при понижении температуры, время затвердевания бетона увеличивается, что замедляет строительство. При сильных морозах вода в растворе кристаллизуется и его качество резко снижается, при размораживании он крошится, этого допускать нельзя и работы останавливаются. Решить проблему помогут современные методики электрического разогрева смеси, для чего понадобится специальный трансформатор для прогрева бетона.

Зачем прогревать бетон

Чтобы бетон набрал технологическую твердость, оптимальной считается температура 20ºС при относительной влажности не менее 95%. При этом критичная прочность в 70% набирается в течение суток, а полное отвердевание наступает через 28 дней. Снижение температуры замедляет гидратацию цемента и для застывания требуется больше времени.

Частичное решение проблемы – введение специальных присадок. Но при температурах окружающей среды ниже -5ºС лучшим решением является обогрев раствора при помощи электрических систем, запитанных от трансформатора. Они позволят ему быстро набрать критичную твердость при любой температуре.

Принцип работы

Понижающий трансформатор для подогрева бетона представляет собой устройство, обеспечивающее питание электродов или греющего кабеля от одно- или трехфазной сети. Он заключается в стальной кожух, и оснащается системами охлаждения, автоматического регулирования и панелью управления.

Переменный ток из сети подается на катушку высокого напряжения, по закону электромагнитной индукции через магнитопровод он возбуждает низковольтную ЭДС во вторичной катушке низкого напряжения, которая выдерживает большие токи. К зажимам подключаются греющие электроды или специальный нагревательный кабель.

Управляющий блок регулирует выходную мощность, необходимую для нормальной работы системы электроподогрева при изменении температуры воздуха. Перед катушкой высокого напряжения устанавливается предохранитель, он понадобится для отключения оборудования, если прогревочный трансформатор для бетона перегружается, или при угрозе короткого замыкания. Для контроля работы катушки низкого напряжения в ее цепь включен амперметр.

Подключение трансформатора для прогрева бетона и работа всей системы основана на свойстве проводника выделять теплоту при прохождении по нему тока. Сначала устанавливается опалубка, в которой сваривается арматурный каркас. Затем на нем раскладывается нагревательный провод ПНСВ сечением 1,2 мм, хотя есть и другие варианты, но этот дешевый и практичный. Холодные концы выводятся наружу, после чего происходит заливка и трамбовка строительной смеси.

После заливки раствора кабель подключается к станции (трансформатору) для обогрева бетона, и прогревает его до 80ºС со скоростью не более 10ºС в час. При этом время прогрева бетонной смеси зависит от температуры окружающего воздуха. Амперметр обмотки низкого напряжения все это время показывает ток 14-16 А. После достижения максимальной температуры ее опускают до 40ºС не более, чем на 5ºС в час и удерживать для достижения монолитом критической прочности.

При обогреве электродами, укладываемыми в качестве арматуры, принцип прогрева схож с проводными системами. Подключение конструкций, представляющих собой электроды, к трансформатору производится через специальный кабель. При работе следят за током в обмотке низкого напряжения, поскольку при затвердевании бетона, электрическое сопротивление повышается и ток уменьшается.

Виды и характеристики трансформаторов

При выборе агрегатов для прогрева бетона учитываются основные технические и эксплуатационные характеристики трансформаторов:

• максимальная мощность;
• выдаваемое напряжение;
• система охлаждения;
• наличие управляющей автоматики.

Трансформаторы бывают с воздушным охлаждением от окружающей среды и устройства, тепло от обмоток которых отводится минеральным маслом. Вторые агрегаты мощнее и надежнее.

КТПТО-80

Популярный трансформатор для быстрого прогрева бетона – КТПТО-80 с масляным охлаждением. Он работает от трехфазной сети на 380 В с мощностью 80 кВт. Он обогреет до 40 кубов бетона при температурах от -40 до 10ºС.

К его достоинствам относят простоту, возможность подключения другого оборудования. При больших объемах прогреваемого бетона – условие параллельной работы трансформаторов – достаточная мощность внешней сети.

Среди недостатков отмечают громоздкость и необходимость регулярного ТО. Модернизированные варианты имеют меньшие габариты и вес, оборудуются системами автоматического контроля.

СПБ-20

Трансформаторная подстанция для прогрева бетона с сухим воздушным охлаждением. Подключается к сети с напряжением питания 380 В, мощность до 20 кВт. Отлично справляется с небольшими объемами до 20  кубометров. Рабочие температуры находятся в диапазоне -40ºС-+5ºС.

Достоинством относят небольшую массу и габариты, надежную систему защиты, неприхотливость. Недостаток – ненадежные переключатели регулировки напряжения сети.

ТСДЗ-63/0.38

Трансформатор двухобмоточной конструкции с выходной мощностью до 63 кВт. Рассчитан на длительную эксплуатацию в широком диапазоне температур от -45ºС до +20ºС. Отличается небольшим весом и габаритами.

К преимуществам относят наличие воздушной системы охлаждения с принудительной вентиляцией, качественную защитную автоматику. К недостаткам – выход вентилятора системы охлаждения останавливает работу трансформатора.

ТСДЗ-80/038 УЗ

Трансформатор для прогрева бетона ТСДЗ-80/038 УЗ имеет сравнительно небольшие габариты и массу, мощность 80 кВт, подключается к трехфазной сети. Принудительное охлаждение обмоток обеспечивается двумя вентиляторами, встроенными в корпус.

К достоинствам относят возможность подключения автоматики, к недостаткам зависимость от работы вентиляторов, отсутствие регулировки выходного напряжения.

ТСЗП-80/0.38

Конструкция этого трансформатора обеспечивает шесть ступеней напряжения в диапазоне 45-100В. Это обеспечивает эффективное управление процессом прогрева бетонного монолита. Система естественного охлаждения облегчает конструкция и является одним из преимуществ этого оборудования. К недостаткам этого оборудования относят недостаточно стабильную работу автоматики.

Прогрев бетона трансформатором, стоит дорого, поскольку на это расходуется много электроэнергии. Но это окупается преимуществами данной методики:

• Возможность круглогодичного выполнения строительных работ;
• Увеличение прибыли за счет сокращения сроков не в ущерб качеству;
• Повышение конкурентоспособности на рынке;
• Рациональность организации рабочей силы и логистических потоков;
• Гарантия высокого качества готового бетона;
• Уменьшение доли присадок в растворах, что ведет к их удешевлению.

Выбор трансформатора осуществляется в зависимости от объема прогреваемого бетонного раствора. При необходимости подключаются несколько подстанций, обеспечивающие равномерное повышение температуры в монолите.

схема укладки и подключения, расчет

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

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

Применение

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

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

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

Характеристики провода

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

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

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

Технология прогрева и схема укладки

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

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

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

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

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

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

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

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

Расчет длины

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

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

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

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

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

Трансформатор для нагрева бетона. Станции подогрева бетона

Стремительный ритм жизни сказывается на технике строительных работ. Они постоянно требуют ускорения сроков и улучшения готовых объектов. Как один из способов добиться сокращения возведения построек и повышения качества процедуры — это использование специальных станций подогрева бетона. Это оборудование, позволяющее нагревать массу изнутри. Это помогает предотвратить замерзание раствора во время строительства, когда температура окружающей среды опускается ниже нуля.

Кроме всего прочего, трансформатор для утепления бетона помогает сократить время застывания раствора летом. В устройстве есть трансформатор, который преобразует напряжение, подаваемое на нагревательные элементы. В роли последнего используется арматурный каркас цоколя и заранее уложенная в опалубке проволока. На арматурный каркас или закладные провода подается напряжение, позволяющее нагреваться до 100 ° C. Бетон имеет отличную теплопроводность, поэтому заливаемый раствор можно нагревать до 50 ° C, даже когда температура наружного воздуха опускается ниже нуля.

Описание трансформатора СПБ 20

Если вам нужен трансформатор для утепления бетона, то можете рассмотреть данную модель. Это один из самых распространенных в частном строительстве. Среди его отличительных особенностей можно выделить небольшую массу, что упрощает эксплуатацию и не делает ее трудоемкой. Устройство достаточно компактное, но с помощью этой модели можно обеспечить эффективный прогрев раствора при строительстве коттеджей и домов средней площади.

Этот трансформатор для нагрева бетона можно использовать при температуре окружающей среды до -40 ° С.Устройство нагревает массу до 50 ° C и может работать в одном из нескольких режимов. Именно поэтому у строителей есть возможность использовать устройство на объектах разного размера.

Технические характеристики станции

Описанная станция обеспечивает прогрев за счет повышения температуры по проводам. В качестве альтернативы можно использовать арматуру. Рабочее напряжение 380 В, мощность 20 кВт. Размеры оборудования эквивалентны 52×61,5×68,5 см. Охлаждение осуществляется воздушным. При транспортировке важно учитывать вес устройства, который составляет 120 кг.Для устройства предусмотрены провода, рекомендованные производителем к эксплуатации.

Характеристики трансформатора марки СПБ 80

Если вы хотите приобрести утепляющий трансформаторобетон, то можете обратить внимание на модель СПБ 80. Она похожа на предыдущую, но мощность ее впечатляет. Этот параметр обеспечивает обогрев монолитных конструкций при возведении зданий средней этажности.

Строительство нельзя прерывать, даже если климатические условия были критическими.С помощью станции можно ускорить застывание бетона летом. Нагревательный элемент представляет собой стальную проволоку или арматурный каркас. При подключении трансформатора к ТЭНам они должны быть полностью погружены в массу. Если пренебречь этим правилом, проволока перегорит, и весь процесс будет прерван.

Технические характеристики станции

Вышеупомянутая станция разогрева бетона имеет рабочее напряжение 380 В. Охлаждение осуществляется системой естественного воздуха.Мощность эквивалентна 80 кВт, вес оборудования 340 кг. Размеры устройства 77х78х110 см. Станция дополнительно оснащена защитой от перегрева и перегрузки. На рынке можно найти модификации этой модели, которые имеют функцию принудительного охлаждения.

Описание трансформатора марки ТСДЗ-63

ТСДЗ — трансформатор для обогрева бетона, стоимость которого составляет 73000 руб. Это компактное трехфазное устройство имеет функцию принудительной циркуляции воздуха.Всего за 12 часов работы с помощью этой техники можно обработать до 100 м ³ грунта или высушить такой же объем бетонного раствора.

Диапазон рабочих температур от +15 до -45 ° С. Этот трансформатор для обогрева бетона, цена которого была указана выше, устанавливается на опоре для предотвращения тряски и вибрации. Для модели необходим блок питания на 380 В. Среди основных компонентов этого трансформатора:

• сварной металлический бак с радиаторами;
• блок с приборами управления;
• маслорасширитель;
• трехстержневой магнитопровод;
• каркасная конструкция;
• система защиты от влаги, перепадов сетевого напряжения и температуры.

Рама изготовлена ​​из прочного металла. Заземление необходимо для работы оборудования.

Описание масляного трансформатора для бетона

Масляный трансформатор для нагрева бетона марки КТПТО-80 имеет мощность 80 кВт. Оборудование может использоваться в широком диапазоне температур — от -40 до +10 ° С. Объем бетона может варьироваться от 25 до 40 м. ³ . Среди преимуществ следует выделить возможность подключения дополнительного оборудования и довольно простое устройство.

Эта станция для утепления бетона имеет ряд недостатков, среди которых:

• большая масса;
• внушительных размеров;
• затрудненное передвижение по площадке;
• Необходимость корректировки в межсезонье.

Приобретая данное оборудование, вы должны знать, что оно требует обслуживания. Некоторые отказываются от покупки такого агрегата по той причине, что он снабжен неудобной для транспортировки полозьями.

Заключение

Процесс затвердевания бетонных масс под действием низких температур может замедляться.Срок строительства в таких условиях растягивается на неопределенное время. Иногда работу приходится останавливать. Однако современные технологии даже зимой позволяют продолжать формование бетонных конструкций, не замедляясь. Как отличное решение — трансформаторы или целые станции для утепления бетона. Оказывают посильную помощь в решении проблемы обработки раствора при низких температурах.

.

Бетонные полы с подогревом — Теплый пол

Современный бетон в Восточном Провиденсе, Род-Айленд

Отопление дома с помощью печи с принудительной подачей воздуха — не единственный вариант, когда у вас бетонные полы. Вы можете сэкономить энергию и создать более здоровую и комфортную жилую среду, если сам пол будет распределять тепло от земли вверх через лучистую систему обогрева пола.

Наука, лежащая в основе лучистого напольного отопления, довольно проста: в бетонную плиту во время заливки устанавливаются трубы, по которым циркулирует горячая вода, или электрические нагревательные элементы, превращая тепловую массу бетона в незаметный радиатор теплого, равномерного тепла.

Найдите подрядчиков по бетонному полу для установки поверхностного отопления.

Бетонный пол с подогревом дает следующие преимущества:

• Твои ноги всегда жареные в тепле
• Температура стабильна и легко регулируется
• Вы не почувствуете сквозняков и не услышите шума вдуваемого воздуха
• Пыль или аллергены не попадают в ваш дом через вентиляционные отверстия

Лучше всего то, что вы обычно будете платить более низкие коммунальные расходы, чем при использовании системы с принудительной подачей воздуха, потому что лучистое отопление бетонного пола потребляет меньше энергии для достижения того же уровня комфорта.

Что делать, если у вас уже есть бетонный пол? Лучистое отопление по-прежнему возможно. Доступны новые ультратонкие электрические нагревательные маты, которые можно встраивать в тонкозатвердевшие цементные или гипсовые покрытия, что позволяет переоборудовать существующие плиты без значительного увеличения высоты пола. Здесь вы найдете дополнительную информацию о том, что такое лучистое отопление для пола, как оно работает, о преимуществах лучистого тепла и где найти монтажников.

Информация о лучистом отоплении

Что такое теплый пол?

Что такое лучистая энергия? Вот отличное описание, предоставленное Radiant Professionals Alliance: Держите руку над чашкой кофе и почувствуйте тепло.Логичный вывод — поднимается жар. Возможно, логично, но неверно!

«Горячий воздух» поднимается, но «тепло» может распространяться во многих направлениях. Вот почему вы можете почувствовать тепло чашки кофе, если приложите к ней руку. Передача лучистой энергии происходит за счет передачи тепла теплой поверхностью более холодной поверхности.

Подумайте, как Солнце (10 000 ° F) нагревает землю (61 ° F). Солнце излучает свою энергию на землю. Лучистая энергия поглощается землей и выделяется в виде тепла.

Система лучистого теплого пола просто излучает тепло от пола вверх, обеспечивая оптимальный комфорт и многие другие преимущества.

Преимущества внутрипольного отопления

.

Коэффициент теплопередачи в сочетании с повторно используемым бетонным кирпичом и стеной из теплоизоляционных плит из пенополистирола

Четыре образца тектонических форм были взяты для проверки их коэффициентов теплопередачи. Путем анализа и сравнения тестовых значений и теоретических значений коэффициента теплопередачи был предложен метод расчета скорректированного значения для определения коэффициента теплопередачи; предложенный метод оказался достаточно корректным. Результаты показали, что коэффициент теплопередачи кирпичной стены из вторичного бетона выше, чем у стены из глиняного кирпича, коэффициент теплопередачи кирпичной стены из вторичного бетона может быть эффективно снижен в сочетании с изоляционной панелью из пенополистирола, а тип изоляции сэндвич был лучше чем у типа внешней теплоизоляции.

1. Введение

По мере того, как урбанизация постепенно расширяется, увеличиваются также высокие темпы строительства зданий и выдающиеся достижения в области энергосбережения [1]. Энергосбережение играет важную роль в национальных энергетических стратегиях, снижая значительную нагрузку на ресурсы и окружающую среду [2, 3]. В элементах частокола здания площадь внешней стены занимает большую долю по сравнению с крышей здания, дверями, окнами и т. Д. [4, 5].Тепловая консервация наружных стен является ключом к достижению энергоэффективности в зданиях [5, 6]. Наружные стены различаются в зависимости от строительных материалов, типов конструкций и условий окружающей среды. Глиняный кирпич, широко используемый во многих существующих зданиях, привел к огромным разрушениям земельных ресурсов. Его производственный процесс с использованием высокотемпературного обжига также привел к увеличению выбросов парниковых газов. Таким образом, возникла растущая потребность в исследованиях строительных материалов для зеленых стен и их термоконсервации и теплоизоляционных характеристик.Переработанный бетонный кирпич, изготовленный из измельченных отходов бетона, широко используется в кирпичных конструкциях в качестве экологически чистых строительных материалов. Было проведено множество исследований его механических свойств, но лишь несколько измерений его теплоизоляционных свойств [7]. Кроме того, наиболее распространенным типом теплоизоляции было добавление теплосохраняющих материалов на внешней стороне внешней стены, с самым большим ограничением, заключающимся в более коротком сроке службы [8, 9]. Вспениваемый полистирол (EPS), используемый для теплоизоляции, продемонстрировал очевидные свойства сохранения тепла и теплоизоляции.Тем не менее, различные материалы для наружных стен с различными формами структурных типов для сохранения тепла из пенополистирола, независимо от того, сильно ли отличаются вариации их теплоизоляционных свойств, традиционно не были в центре внимания в контексте сохранения тепла стен и энергосбережения.

Коэффициент теплопередачи () обычно использовался в качестве показателя для измерения термоконсервации и теплоизоляции стен корпуса и в основном определялся коэффициентом теплопроводности () материалов.Считается, что тепловая и влажная среда влияет на характеристики теплообмена стенок корпуса [10–12]. Коэффициент теплопроводности изменяется в зависимости от температуры и влажности воздуха, что приводит к отклонению между фактическим и теоретическим значением. Однако во многих исследованиях предполагалось, что рабочие характеристики материалов не изменятся или коэффициент теплопроводности () материалов выражен как постоянный. Поэтому существует растущая потребность в изучении скорректированного коэффициента теплопроводности материала в различных средах и его расширенном применении в энергосберегающих конструкциях.

Кирпичи из вторичного бетона имеют все больший потенциал развития и использования. Его различная комбинация с изоляционной панелью EPS обеспечивает как экологическую защиту окружающей среды, так и энергосбережение. Понимание характеристик теплопередачи вторичного бетонного кирпича в сочетании с изоляционной плитой из пенополистирола становится все более необходимым для количественной оценки их вклада в энергосбережение.

Целями данного исследования было испытание коэффициента теплопередачи () кирпичной стены из вторичного бетона, прямое сравнение теплового поведения различных строительных решений стен и предложение скорректированного метода расчета коэффициента теплопередачи при оптимизации энергопотребления здания. .

2. Тест коэффициента теплопередачи

В настоящее время не существует официального стандарта для методов испытаний, которые непосредственно касаются динамических характеристик стен: основные справочные нормы [13] включают измерение стационарных характеристик одинарных материалов и многослойных конструкций. при стандартных граничных условиях. В этом исследовании был проведен экспериментальный анализ климатической камеры для сравнения влияния коэффициента теплопередачи элементов оболочки, которые характеризуются эквивалентными характеристиками в установившемся режиме.

2.1. Типы стен и свойства материалов

В этом исследовании были изготовлены четыре различных образца для количественной оценки их тепловых характеристик. Четыре образца, которые были отобраны среди типологий стен, подробно описаны на рисунке 1 и в таблице 1.

0,020 цементный раствор 900 Типы образцов Слои Толщина (м) Электропроводность ( Вт м −1 K −1 ) Плотность (кг · м −3 ) SJ0 Стенка из глиняного кирпича 0.240 0,508 1662 SJ1 Переработанный бетонный кирпич стеновой 0,240 0,708 1887 SJ2 0,930 [16] 1990 2 Изоляционная плита EPS 0,060 0,042 [16] 29,50 3 кирпича из вторичного бетона стена 0.240 0,708 1887 SJ3 1 кирпичная стена из вторичного бетона 0,115 0,708 1887 2 цементный раствор 0,010 0,930 [16] 1990 3 Изоляционная плита EPS 0,060 0,042 [16] 29,50 4 цементный раствор 0,010 0.930 [16] 1990 5 стеновых кирпичей из переработанного бетона 0,115 0,708 1887

SJ0 была стеной из глиняных кирпичей; SJ1 была переработана бетонная кирпичная стена; SJ2 добавлен односторонний шаблон EPS на базе SJ1; SJ3 был добавлен в шаблон EPS в середине SJ1.

2.2. Устройство для испытаний

В соответствии со стандартами и исследованиями, относящимися к этому типу испытаний [14, 15], в экспериментальных исследованиях использовалось устройство для измерения стационарной теплопередачи (CD-WTFl515, Шэньян, Китай).Условия теплопередачи тестируемой оболочки здания моделируются на основе стандарта GB / T 13475-2008 и однонаправленного устойчивого принципа теплопередачи для измерения и анализа коэффициента теплопередачи. Климатическая установка с контролем окружающей среды состоит из двух камер с кондиционированием воздуха, в которых температура регулируется с помощью термостойких проводов и систем охлаждения (рисунки 2 и 3). Одна камера используется для создания микроклимата на открытом воздухе. Температура дозирующего резервуара установлена ​​на -10 ° C (при допустимом перепаде температур ± 0.2 ° С). Другая камера имитирует внутреннюю среду, в которой температура установлена ​​на 35 ° C (с допустимой разностью температур ± 0,1 ° C). Образцы были изготовлены в соответствии с предусмотренными размерами испытательного оборудования. Размеры установки и образцов составляют 2600 × 2160 × 2140 мм в высоту и 1500 × (≤400) × 1500 мм соответственно (рисунок 4). После 28 дней естественной сушки в испытательном устройстве поверхность раздела между образцами и испытательным устройством была герметизирована пенополиуретаном.

Все образцы были испытаны в Пекинском центре испытаний строительных материалов. Перед обработкой образцов стен в аппарате сначала была проведена калибровка установки. Образцы стен внутри и снаружи должны соответствовать горячей и холодной камерам соответственно. Для каждого образца были измерены шесть групп данных связанных параметров окружающей среды, таких как температура горячего поля () и холодного поля (), влажность горячего поля () и холодного поля (), а также общая входная мощность (). уменьшить погрешность измерения.К каждой стороне образцов симметрично подключалось по девять датчиков температуры. Допустимый перепад температуры поверхности образца составлял ± 0,5 ° С, интервал сбора данных — 10 мин. Измерения проводились в соответствии с настройками параметров согласно нормативам GB / T 13475-2008. Когда допустимая разница температур была в пределах диапазона значений после трех часов непрерывного климат-контроля, испытания были прекращены.

3. Модель расчета коэффициента теплопередачи

Теплопередача через стену проходила в трех фазах: теплообмен внутренней поверхности; теплопроводность внутренней стены; теплообмен внешней поверхности.Методы расчета теплообмена на каждом этапе различны [17], с точки зрения решения процесса уравнения Фурье с помощью метода испытаний и метода теории, граничных условий.

3.1. Принципы расчета испытательных значений

Принцип испытания устройства для испытания теплоотдачи в установившемся режиме (CD-WTFl515, Шэньян, Китай) основан на одномерном установившемся теплопереносе. Образцы были помещены между двумя различными температурными полями для имитации теплопередачи стен в реальных условиях.По обе стороны от образца температура поверхности и температура воздуха измерялись датчиками температуры. Также были измерены поверхностные температуры с обеих сторон направляющей пластины. Были проверены внутренняя и внешняя температура поверхности измерительной коробки и входная мощность. По измеренным данным можно рассчитать коэффициент теплопередачи стенок образцов [13], учтите, где — тепловой поток через стенку измерительной коробки (Вт · м ⁻² ), — коэффициент теплопередачи измерительной стенки (Вт м ⁻² K ⁻¹ ), является температурой внутренней поверхности измерительной камеры (K), и является температурой внешней поверхности измерительной камеры (K).

Тогда коэффициент теплопередачи конструкции ограждения можно рассчитать по следующей формуле: где — общая потребляемая мощность (Вт · м ^-2 ), — расчетная площадь измерения, — температура горячего поля (K), и — температура холодного поля (К).

3.2. Теоретическая расчетная модель

В условиях установившейся теплопередачи, когда весь процесс теплопередачи не изменяет общее количество тепла, закон Фурье может быть выражен как где — теплопередача плотности теплового потока конструкции, — теплота Коэффициент передачи оболочки здания (Вт · м ^-2 K ^-1 ) — это сопротивление теплопередаче внутренней поверхности, равное 0.11 м ² K Вт ⁻¹ , сопротивление теплопередаче внешней поверхности, которое составляет 0,04 м ² K Вт ⁻¹ , сопротивление теплопередаче каждого материала (м ² K W ^-1 ), представляет собой сопротивление теплопередаче оболочки здания, представляет собой толщину материалов (м) и представляет собой коэффициент теплопроводности каждого материала (Вт м ^-1 K ^-1 ).

3.3. Модель расчета скорректированного значения

Коэффициент теплопроводности материала является постоянной величиной в существующих теоретических расчетах и ​​численных расчетах, приведенных в литературе, без учета коэффициента теплопроводности материала при изменении температуры и влажности.Мы должны исследовать расчет истинного значения коэффициента теплопередачи и применить его к теоретическому расчету.

3.3.1. Расчет коэффициента теплопроводности в реальных условиях эксплуатации

Механизм теплопередачи строительных материалов стен аналогичен жидкостному, который основан на упругих волнах. Теплопроводность увеличивалась с увеличением температуры, а также на нее влияла влажность. Общее уравнение в случае реальных рабочих условий обычно выражается следующим образом: где — испытательное значение теплопроводности материала, — изменение теплопроводности, вызванное температурой, — изменение теплопроводности, вызванное влажностью веса, и — изменение теплопроводности. пробужденный от холода.

Были рассчитаны материалы, вызванные перепадом температуры, весом, влажностью и замерзанием, соответственно. Затем материалы были рассчитаны в рабочей среде на влияние теплопроводности на температуру и влажность.

Модель, используемая для описания влияния температуры и влажности на коэффициент теплопроводности неорганических вяжущих материалов, была [18]

Испытания на теплопроводность проводились на основе стандартов испытаний теплопроводности цементного раствора и вторичного бетонного кирпича [16].Затем можно рассчитать изменения теплопроводности материалов, вызванные температурой, весом, влажностью и замерзанием. Коэффициенты теплопроводности () (относительное изменение при изменении на 0 ° C) цементного раствора и повторно используемых бетонных кирпичей были рассчитаны как 0,7526 Вт · м ⁻¹ K ⁻¹ и 0,6160 Вт · м ⁻¹ K ⁻¹ соответственно.

Влияние влажности на коэффициент теплопроводности шаблона EPS можно игнорировать [19]. Модель, используемая для описания влияния температуры на коэффициент теплопроводности шаблонов EPS, была [20] где — коэффициент теплопроводности неорганических связующих материалов при средней температуре, — коэффициент теплопроводности при 20 ° C, — коэффициент теплопроводности при 0 ° C. , — средняя температура материала, — коэффициент теплопроводности пенополистирола при 10 ° C, — коэффициент теплопроводности влаги, — влажность материала (%), — коэффициент с поправкой на влажность, — это плотность материала (кг · м ⁻³ ).

Когда стены демонстрируют явление конденсации, суточное количество конденсации может быть выражено как [17] где — суточное количество конденсации (г), — это парциальное давление водяного пара на стороне с более высоким парциальным давлением (), — водяной пар парциальное давление стороны с более низким парциальным давлением (), является сопротивлением проницаемости водяного пара втекающего водяного пара (m ² h g ^-1 ), и является сопротивлением проницаемости водяного пара вытекающего водяного пара (m ² ч г ⁻¹ ).

3.3.2. Принципы расчета скорректированного значения

Теплопередача ограждающей конструкции здания обычно рассчитывалась на основе установившейся теплопередачи с фиксированными значениями теплопроводности материалов. Тем не менее, теплопроводность при различных материалах оболочки здания и типах конструкций, независимо от того, сильно ли отличаются изменения от постоянной теплопередачи в реальных рабочих условиях, традиционно не корректировалась в контексте исследований по энергосбережению.Следовательно, существует необходимость корректировать теплопроводность в зависимости от температуры и влажности. Расчет должен удовлетворять закону сохранения энергии, а плотность теплового потока через стену и каждый слой должна быть одинаковой. Рассмотрим где — тепловой поток, — тепловой поток на внутренней поверхности стенки (Вт · м ⁻² ), — тепловой поток на поверхности стенки (Вт · м ⁻² ), — тепловой поток через стенку (Вт · м ⁻² ), — это внутренний тепловой поток. температура поверхности любого слоя многослойной стены (K), температура воздуха в помещении (K), температура наружного воздуха (K) и сопротивление теплопередаче (м ² K Вт ⁻¹ ).

Кроме того, расчет должен удовлетворять тому, что осмотическое количество не только пропорционально разнице давления пара между внутренним и внешним пространством, но также обратно пропорционально сопротивлению в процессе проникновения. Уравнение представлено в виде где — интенсивность инфильтрации водяного пара (г · м ^-2 ч ^-1 ), — парциальное давление водяного пара воздуха в помещении (), — парциальное давление водяного пара наружного воздуха (), — полное сопротивление проникновению водяного пара из ограждающей конструкции (м ² h g ⁻¹ ), — сопротивление материалов проникновению водяного пара (m ² h g ⁻¹ ), — парциальное давление пара на внутренней поверхности любой слой многослойной стены ().

3.3.3. Правильный расчет коэффициента теплопередачи

В сочетании с этими известными значениями, такими как толщина материала каждой стены, теплопроводность и коэффициент проникновения водяного пара, распределение температуры внутри стены, распределение парциального давления водяного пара, содержание воды, и тогда можно было рассчитать количество льда. Это изменит теплопроводность каждого материала для расчета коэффициента теплопередачи. Затем модифицированные значения теплопроводности были повторно использованы для повторения расчета.Затем итеративно решается коэффициент теплопередачи до тех пор, пока изменение значений не будет соответствовать критерию сходимости (рисунок 5).

.

Термическое растрескивание бетона и профилактика

Термическое растрескивание бетона и профилактика

Разница температур внутри бетонной конструкции может быть вызвана частями конструкции, теряющими тепло гидратации с разной скоростью, или погодными условиями, которые охлаждают или нагревают одну часть конструкции в разной степени или с другой скоростью, чем другая часть конструкции. .

Эти разницы температур приводят к разному изменению объема, что приводит к трещинам.Обычно это связано с массивным бетоном, включая большие и более толстые секции (³ 500 мм) колонн, опор, балок, фундаментов и плит.

Разница температур из-за изменений температуры окружающей среды может повлиять на любую конструкцию.

Температурный градиент может быть вызван либо тем, что центр бетона нагревается больше, чем снаружи из-за выделения тепла во время гидратации цемента, либо более быстрым охлаждением снаружи по сравнению с внутренним.

Оба случая приводят к растягивающим напряжениям снаружи, и если предел прочности будет превышен, произойдет растрескивание. Напряжения при растяжении пропорциональны разности температур, коэффициенту теплового расширения, эффективному модулю упругости (который уменьшается из-за ползучести) и степени ограничения.

Чем массивнее конструкция, тем больше вероятность перепада температур и ограничения. Затвердевший бетон имеет коэффициент теплового расширения от 4 до 9 × 10-6 на градус.F. Когда одна часть конструкции подвергается температурному изменению объема, существует возможность термического растрескивания.

Особое внимание следует уделять проектированию конструкций, в которых некоторые части подвергаются температурным изменениям, а другие части конструкции частично или полностью защищены.

Падение температуры может привести к растрескиванию открытого элемента, тогда как повышение температуры может вызвать растрескивание в защищенной части конструкции.

Профилактические мероприятия:

• Снижение максимальной внутренней температуры.
• Задержка начала охлаждения.
• Контроль скорости охлаждения бетона за счет изоляции открытой бетонной поверхности в течение первых 5 дней. Это может быть сделано с помощью листов термоколяски толщиной 50 мм, покрытых полиэтиленовым листом, уложенных на бетонные поверхности, уже покрытые гессианской тканью, и разбрызгиванием воды, сохраняющим гессиан влажным. Температурный градиент между заполнителем из бетона и поверхностями не должен превышать 15 ⁰ ° C.
• Повышение прочности бетона на разрыв.
• Снижение температуры бетона при укладке, скажем, до 32 0 C.
• Использование цемента с низкой теплотой гидратации или замена части цемента летучей золой.
• Сохранение тепла стальной опалубки за счет воздушного отопления зимой.
• Использование теплоизоляционного материала в качестве опалубки.
• Сохранение изоляционной опалубки на длительный срок.
• Цемент низкий, лучше всего — марка OPC 33.
• Цемент с высоким содержанием C2S.

Ремонт: Заполнение и заполнение трещин в бетоне.

Подробнее:

Требуемые свойства ремонтных бетонных материалов

Бетон, армированный волокнами — типы, свойства и преимущества бетона, армированного волокном

Почему выбирают железобетон в качестве строительного материала для конструкции?

Виды повреждений гибких покрытий, их причины и способы ремонта

.