Провод для прогрева бетона

В большинстве случаев воздействие положительных температур на бетонный раствор, находящийся в опалубке, организовывается при минусовых наружных температурах на стройплощадке. Но практика показывает, что прогревать бетон полезно и в других случаях – чтобы ускорить схватывание и затвердевание массы и получить максимально однородный состав. Один из таких методов, который называют активным прогреванием, использует провод для бетона, закладываемый непосредственно в рабочую массу.

Методика прогрева железобетона

Главное преимущество этой технологии перед другими методиками прогрева – абсолютное отсутствие потерь тепла, так как тепловая энергия остается в окружающей ее бетонной массе. Затраты же на нагревание кабеля и передачу тепла в тело бетонной конструкции – минимальные по сравнению с другими обогревающими технологиями.

Следующий, несомненно, большой плюс – простота реализации этого способа. Достаточно после расчетов правильно подобрать греющий элемент, схему подключения и укладки, выбрать подходящее напряжение, и конечного результата можно добиться, не прибегая к услугам строителей и электриков.

Сама технология состоит из нескольких этапов, первый из которых – сооружение опалубки или формы соответствующей конструкции, в которую будет укладывать армокаркас, греющий провод и будет заливаться бетон, который перед подачей напряжения в схему обязательно должен уплотняться глубинным вибратором.

Некоторые особенности, которыми обладает ПНСВ или КДБС, использующиеся для прогрева бетонной массы, позволяют схеме более эффективно преобразовывать электроэнергию напряжения в тепловую, главное – правильно все рассчитать. Это тепло и греет бетон, ускоряя его схватывание и затвердевание.

Профессиональные строители знают и понимают разницу между греющим проводом и кабелем, а индивидуальным застройщикам будет полезно иметь об этом представление, что поможет использовать технологию правильно и более эффективно. Методика прогрева при помощи кабеля дороже по следующим причинам:

1. Прогрев армированного бетона проводится при подключении схемы к пониженному напряжению через специальный понижающий трансформатор, чтобы не допустить при случайном повреждении изоляции утечки опасного напряжения в конструкцию через влажную металлическую арматуру.
2. Греющий КДБС можно подключать к сети не менее 220в. Оптимально – 220в или 380в без понижения сетевого напряжения.

Подключить ПНСВ или КДБС проще в смысле организации рабочего процесса – соединения делаются через специальные муфты, а кабель при этом не нужно укорачивать или наращивать. Но греющий кабель дороже провода, поэтому в индивидуальном строительстве он используется на усмотрение хозяина. Еще один недостаток кабелей – их нельзя использовать повторно.

Отличия проводов:

1. Внешне провод от кабеля можно отличить по следующим признакам: у провода обычно одна жила, у кабеля – две или больше.
2. У провода номинальные температурные пределы при нагреве бетона – ± 55°С.
3. Максимальная сила тока – 16 А.
4. Сечение – 0,6-3 мм, что позволяет гнуть провод в любом направлении и использовать сложные схемы укладки. Можно использовать специальный калькулятор расчета сечения провода.
5. Расход провода на нагревание 1 м³ бетонного раствора – 50-55 м.

Какие бывают греющие провода

ПНСВ 1.2 считается самой дешевой продукцией для прогревающих схем. Расшифровка характеристики ПНСВ: ПН – провод нагревательный, С – сталь, В – виниловая изоляция. Как уже говорилось, это самый дешевый вариант из существующих, поэтому в индивидуальном строительстве он более популярен, но для его эксплуатации нужен понижающий трансформатор, и в частном хозяйстве в этой роли может выступать обычный сварочный аппарат.

Провод ПНСВ 2х1.2 представляет собой одну стальную жилу круглого сечения, с ПВХ или пластиковой изоляцией толщиной ≤ 0,8 мм. Рабочее напряжение для запитывания схемы с этим проводом – от 50 до 1000 вольт. Ток – переменный или постоянный. Возможность подключения к источнику постоянного тока позволяет подключать схему прогрева через понижающие трансформаторы с различным напряжением на выходе, но в пределах указанного выше значения. Электрическая развязка через трансформатор – это одна из мер безопасности при работе с высоким напряжением. Расчет температурного диапазона этой марки провода – от -60°С до +50°С, максимально допустимая – +80°С.

Почему эта марка так популярна у строителей и частных хозяйственников:

1. Низкая возможность механического повреждения изоляции.
2. При перепадах напряжения в сети, даже при подключении через понижающий трансформатор, провод не будет перегреваться так интенсивно, как аналоги.
3. Из-за использования стальной жилы провод не деформируется в бетонной массе при ее схватывании и дальнейшем затвердевании.
4. Сопротивление провода – 0,15 Ом/метр.
5. Номинальная мощность – до 2,5 кВт/м³.
6. Расчет расхода для 1 м³ бетонного раствора – до 60 погонных метров.
7. Время схватывания бетона при использовании данного метода – до 72 часов.

Вопреки расхожему мнению, ПТПЖ 1х1.2, 2х1.2 (расшифровка: П – провод, Т – радиотрансляционный, П – изоляция из пластмассы, Ж – жила из оцинкованной стали) – это не кабель, а провод, который использовался в народно-хозяйственной промышленности еще до изобретения технологии подогрева бетона электричеством. Технические характеристики практически аналогичны параметрам ПНСВ, стальная жила бывает оцинкованной, сечение – 0,6-1,2 мм, изоляция ПЭВД (высокого давления). Единственное различие – в количестве жил: у ПТПЖ их две.

1. ПТПЖ сохраняет рабочие характеристике при уличных температурах до -30°C.
2. Радиус изгиба в схеме – не менее 10 диаметров жилы, чтобы не допустить появления микротрещин в изоляции.

Более экономная схема прогревания бетона с использованием ПТПЖ получится, если провод будет иметь сечение не более 0,6 мм. Также ПТПЖ используют в системе «теплый пол».

Также может быть использован АПВ (расшифровка: А – алюминиевая жила; П – провод; В – изоляция из ПВХ-пластиката (винила)).

Особенности укладки греющего провода

Для каждой бетонной конструкции нужно разработать свою схему и подобрать соответствующие материалы, чтобы прогрев раствора проходил равномерно и сохранялась однородность структуры массы.

1. Кабель подключается непосредственно к источнику напряжения, провод должен иметь так называемые «холодные» концы, удельное сопротивление (ρ) которых должно быть меньше ρ провода в схеме.
2. Минимальный шаг размещения проводов вдоль длинной стороны формы – 15 мм. Их сближение может вызвать оплавление изоляции и короткое замыкание. Также нельзя накладывать их друг на друга.
3. Хоть в спецификации к проводу и указаны допустимые диапазоны, на практике производить укладку при температуре на улице ниже -15°С не рекомендуется, так как увеличивается риск растрескивания изоляции, что может привести к КЗ.
4. Эффект от обогрева можно увеличить, если поместить его в фольгу. Такая теплоизоляция повысит теплообмен и уменьшит сроки дозревания бетона до нормативных значений прочности.

Методика прогрева и укладки провода

Подготовительные работы, которые проводятся перед монтажом схемы:

1. Сборка опалубки и армирующего каркаса. Все элементы этих конструкций должны быть освобождены от наледи.
2. Провод укладывается на одном уровне с верхним и нижним рядами армирующего каркаса, без натяжения и сильного провисания, шаг укладки – 80-200 мм, конкретное расстояние зависит от погодных условий и уличной температуры. Пересечений и соприкосновений провода допускать нельзя, крепить кабель к арматуре следует пластиковыми хомутами, в крайнем случае – проволокой в изоляции или металлическими скрепками.

Калькулятор расчета

1. Понижающий трансформатор должен находиться от стройплощадки на расстоянии ≥ 25 м.
2. Вокруг участка, на котором будет производиться бетонирование и обогрев раствора, устанавливается ограждение.
3. ПНСВ подключается к секциям шин, к которым подключено питание от трансформатора.
4. Шинопровод подключается к трансформатору, производится пробный холостой запуск электрической схемы на предмет проверки правильности сборки.

Схема должна учитывать реальное время прогревания бетонной смеси:

1. Первоначальный период – это разогрев. Увеличение температуры в этом временном отрезке должно быть в пределах 10°С за 120 минут.
2. Основной рабочий период – нагревание, при котором нельзя греть провод выше 80°С.
3. Последний период работы схемы – остывание. В это время бетон должен остывать со скоростью ≤ 5°С в час.

Прогревание бетонной массы необходимо закончить после набора начальной прочности в пределах 50% от номинальной. При этом оптимальное время подогрева бетона будет варьироваться от 2-4 часов до трех суток – зависит от практических факторов: объема бетона, уличной температуры, схемы укладки и т.д.