Прогрев бетона электродами расчет

Среди всех существующих способах электропрогрева бетона, прогрев с помощью металлических штырей (электродов) является наиболее простым, но энергозатраты достаточно большие. Преимущество электродного обогрева это почти полное отсутствие расчетов и стабильность самого процесса. Электрод не обгорает и не сгорает в отличие от нагревательного провода ПНСВ. Эффективность такого электропрогрева тоже достаточно высока, ниже я вкратце опишу подготовку и сам прогрев бетона при отрицательной температуре металлическими электродами.

Если у вас небольшой оббьем заливки бетона, то нет смысла возиться с нагревательными петлями и термо опалубкой. Все зависит от того какой у вас трансформатор для прогрева. Хочу напомнить, что на электроды подается только пониженное напряжение в диапазоне 50 – 100 вольт. Прежде всего, обратите внимание на мощность трансформатора, и учитывайте, что один электрод потребляет 30 – 50 Ампер, все зависит от его диаметра и длины. Самый идеальный вариант воткнуть электрод и замерить нагрузку клещами исходя из показании высчитайте, сколько вытянет ваш трансформатор.

При строительстве монолитных домов электродами хорошо прогревать колоны и диафрагмы. На одну колону достаточно одного электрода из арматуры диаметром 6 мм. На эту арматуру кидаете фазу от трансформатора, и сушка будет происходить за счет выпаривания влаги при взаимодействии Фазы на электроде с металлоконструкцией колоны, так как она заземлена. Многие при прогреве колоны, забивают туда два электрода, это лишнее колона прекрасно прогревается и от одного электрода.

При прогреве стен втыкайте электроды с расстоянием 40 – 70 см друг от друга. Также учитывайте нагрузку на фазы, если у вас трехфазный трансформатор. При перекосе фаз распределите правильно нагрузку и качество электропрогрева значительно улучшиться.

Для начала протяните запитывающие кабеля , потом постепенно по мере заливки втыкайте электроды и подключайте их. Электроды необходимо втыкать сразу после заливки иначе бетон схватиться и у вас ничего путного не выйдет. Обязательно следите за тем, чтобы электроды не соприкасались с металлоконструкцией колоны, иначе погорят провода.

Для подсоединения берите кабель минимум 4 квадрата по алюминию, меньшее сечение неприемлемо. В процессе прогрева по мере падения ампер на электроде повышайте по возможности вольты на трансформаторе. В этой статье написано все очень кратко и приблизительно ниже есть ссылки на более обьемный материал, который затрагивает все способы электропрогрева бетона, в том числе и электродный прогрев.

Пособия по прогреву бетона

Процедура заливки бетона заметно усложняется, если проводить ее в холодное время года. Связано это с возникновением вероятности замерзания воды, что не позволит раствору набрать необходимой технологической прочности. Даже если получится избежать такого эффекта, то рентабельность проводимых работ окажется под вопросом, так как высыхать состав будет на протяжении довольно длительного времени. Решить проблему можно с помощью прогрева бетона. Для этих целей используется провод ПНСВ.

Электропрогрев позволяет придать материалу нужную твердость. Данная процедура регламентируется нормами СП 70.13330.2012. Его применение допускается в ходе выполнения абсолютно любых строительных работ. С экономической точки зрения целесообразно использовать дешевый провод ПНСВ, так как после затвердевания бетона он остается внутри конструкции.

Применение

С помощью кабеля ПНСВ можно решить сразу две проблемы, возникающие с бетоном в зимний период. Вода, входящая в состав раствора переходит в кристаллическое состояние. В результате полностью останавливается реакция гидратации. Всем известно из школьной программы, что при замерзании воды происходит ее расширение. В таких условиях сформировать прочные связи в бетоне невозможно, поэтому добиться нужной прочности не получится.

Чтобы состав затвердел правильно, необходимо обеспечить температуру окружающей среды на уровне +20 0 С. При ее снижении до нулевых показателей данный процесс замедляется даже при условии выделении тепла в результате протекания гидратации. Для выдержки нужных параметров без провода ПНСВ не обойтись. Необходимость в прогреве бетона возникает в следующих случаях:

• Недостаточная теплоизоляция монолита или опалубки.
• Низкая температура воздуха.
• Слишком большие размеры монолита.

Характеристики провода

Кабель ПНСВ состоит из жилы сечением 0,6-4 мм 2 и диаметром 1,2-3 мм. Некоторые марки покрываются оцинковкой для подавления негативного воздействия агрессивных составляющих раствора. В качестве дополнительного покрытия используется поливинилхлорид или полиэстер. Такая термоустойчивая изоляция отличается высокой прочностью и удельным сопротивлением, хорошо гнется, не повержена истиранию.

Технические характеристики кабеля ПНСВ:

• Диапазон рабочих температур – от -60 0 С до +50 0 С.
• Удельное сопротивление – 0,15 Ом/м.
• Расход провода – 60 м на каждый куб бетона.
• Допустимая температура монтажа – -15 0 С.
• Нижний температурный порог применения – -25 0 С.

Кабель соединяется с холодными краями посредством алюминиевого провода АПВ. Питается провод от трехфазной сети 380В. В некоторых случаях при правильных расчетах допускается использование домашней сети 220В. Главное условие – длина кабеля должна быть минимум 120 м. Также необходимо, чтобы по системе протекал ток номинальной величиной 14-16 А.

Процедура укладки и технология прогрева

Прежде, чем устанавливать систему прогрева, необходимо смонтировать арматуру и опалубку. Только после этого можно приступать к раскладке ПНСВ. Интервал между поворотами должен составлять 80-200 мм. Конкретное расстояние выбирается в зависимости от наружной температуры, уровня влажности и скорости ветра. Провод не должен иметь натяжение. Для его крепления к арматуре нужно использовать специальные зажимы. Минимальный радиус изгиба – 25 см. Также необходимо позаботиться об отсутствии перехлестов жил, по которым передается ток. Они должны прокладываться на расстоянии 15 мм друг от друга. При нарушении этого правила возникает рис короткого замыкания.

Наибольшей популярностью пользуется схема укладки под названием «змейка». Укладка ПНСВ в данном случае чем-то напоминает процедуру монтажа теплого пола. При таком методе расход греющего кабеля будет минимальным, а обогреть получится максимальный объем массива. Заливать бетон нужно в сухую опалубку, при этом температура раствора должны быть выше +5 0 С, а схема подключена правильно. Также необходимо проверить, чтобы холодные концы были выведены на необходимую длину.

Перед началом прогрева бетона необходимо ознакомиться с инструкцией, которая идет в комплекте с проводом ПНСВ. Подключение через секции шинопроводов может осуществляться двумя способами: через «звезду» или «треугольник». Первая схема подразумевает соединение трех проводов в один узел. Подключение к трансформатору выполняется через свободные контакты. Во втором случае система делится на 3 участка, каждый из которых подключается к выводам трехфазного трансформатора.

Прогрев бетонной смеси с помощью кабеля ПНСВ выполняется в несколько этапов:

1. Каждый час температура плавно повышается на 10 0 С. Так удастся обеспечить равномерность прогрева.
2. В условиях постоянной температуры прогрев нужно осуществлять до момента набора смеси половины своей технологической прочности. Оптимальным показателем является 60 0 С, а максимальным – 80 0 С.
3. Остывать бетон должен на 5 0 С в час. При несоблюдении данной рекомендации существует вероятность растрескивания монолита.

Если все технологические требования были соблюдены, то материал наберет необходимую прочность. ПНСВ после завершения работ остается в массиве и выполняется функции дополнительного армира.

Применять такие кабели, как ВЕТ или КДБС намного проще, так как их подключение производится напрямую в бытовую сеть или щитовую с напряжением 220В. Разделение на секции устраняет возможность перегрузок. Единственным недостатком таких этих кабелей является высокая стоимость. В связи с этим их реже используют при масштабном строительстве.

Также довольно большой популярностью пользуется технология, при которой опалубка оснащается электродами и ТЭНами. В этом случае греющий кабель не нужен, однако данный способ требует больших энергозатрат. Связано это с тем, при затвердевании бетона его сопротивление повышается, что делает проводимость воды ниже.

Расчет длины

При расчете длины кабеля ПНСВ необходимо учитывать ряд факторов, основным из которых является количество тепла, подаваемое к монолиту с целью его качественного затвердевания. На данный параметр влияет температура воздуха, форма и размеры конструкции, влажность, а также наличие теплоизоляции.

Также нужно определить шаг укладки провода, учитывая в расчетах среднюю длину петли (28-36 м). Если температура воздуха составляет -5 0 С, то шаг должен быть 200 мм, -10 0 С – 160 мм, -15 0 С – 120 мм.

Рассчитывая длину кабеля, нужно знать его мощность. Для провода диаметром 1,2 мм – 0,015 Ом/м, 2 мм – 0,044 Ом/м, 3 мм – 0,02 Ом/м. Величина рабочего тока не должна превышать 16 А. В случае с ПНСВ 1,2 мм удельное сопротивление будет равняться 38,4 Вт. Для расчета суммарной мощности нужно это число умножить на длину использованного провода.

Для расчета напряжения понижающего трансформатора используется эта же схема. Если диаметр ПНСВ составляет 1,2 мм, а всего его уложено 100 м, то общее сопротивление будет равняться 15 Ом. Сила тока все та же (16 А). Напряжение – это произведение сопротивления и силы тока. В рассматриваемом примере оно будет составлять 240 В.

Заключение

Прогрев бетонной смеси с помощью провода ПНСВ является одним из самых бюджетных способов. Однако использовать его лучше при наличии достаточного опыта в сфере строительства. Кроме этого, для укладки ПНСВ может понадобиться специальное оборудование. Этот вид кабеля можно использовать в быту. Главное, верно рассчитать потребляемую мощность. Для снижения расходов на прогрев бетона рекомендуется применять теплоизоляционные материалы. Они ускорят процесс и будут способствовать более равномерному остыванию, что положительно скажется на качестве монолита.