Провод для прогрева бетона: виды, монтаж

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ

Заливка раствора в подготовленную для прогрева форму

После проведения и утверждения всех расчетов и схем приступают к прогреву. Технология следующая:

Нагревательный элемент равномерно раскладывается в месте заливки

Важно, чтобы части кабеля не соприкасались друг с другом. Нагревательный объект не должен выходить за границы конструкции и взаимодействовать с опалубкой.
Прежде чем выводить концы кабеля за границы обогрева, холодные концы надежно соединяют с нагревательными выходами методом пайки

Для максимальной защиты места пайки дополнительно оборачивают металлической фольгой.
Проводится тест-проверка с использованием мегаомметра и измерение размеренной нагрузки тока по фазам.
Если система работоспособная и нареканий в реализации проекта нет, конструкцию заливают бетонным раствором.
Через понижающую трансформаторную подстанцию подается ток.

Это самый простой способ, позволяющий эффективно без нарушения особенностей эксплуатации прогреть бетон проводом.

Установка провода

Схема укладки провода

Провод прокладывается внутри опалубки еще до начала заливки полостей бетоном. Как правило, его фиксируют мягкой алюминиевой проволокой к арматуре, но по правилам техники безопасности такой подход в реализации не приветствуется. Минимальный радиус закругления не менее 25 см, обусловлено это большой жесткостью стальной жилы. Это правило особенно актуально при понижении температуры окружающей среды, невзирая на то что виниловая изоляция сохраняет свои физические свойства при температуре до -30 градусов. При -10 градусах крутой изгиб может стать причиной нарушения целостности изоляционного слоя.

Для равномерного прогревания провода прокладывают параллельно друг другу с интервалом не более 15 см. Для 5 м.куб. бетона требуется около 30 м кабеля вида ПНСВ 1,2.

При напряжении в 220В требуется около 17 метров кабеля, а при 380В минимум 31 метр. При таком подходе вся система будет прогреваться равномерно. Если же будет проложена секция большей длины, выделение тепла будет происходить не дальше 5-6 метров от места подключения к питающей сети.

Преимущества и недостатки

Таким способом прогревать монолитные бетонные конструкции выгодно за счет экономного энергопотребления и низкой стоимости кабелей. Отдельного внимания заслуживает устойчивость проволоки к химическому воздействию (кислотному и щелочному), что позволяет их применять при добавлении в строительную смесь разных присадок.

Несмотря на весомые достоинства, есть и недостатки:

необходимость в использовании специального оборудования – ПТ;
сложность в проведении расчетов требуемой длины кабеля.

Стоимость специального оборудования – понижающих станций – высока. Процесс использования недолгий, а стоимость аренды, как правило, составляет около 10% себестоимости агрегата. Применение сварочных аппаратов представляется возможным при обогреве небольших сооружений.

Чем прогреть бетон

В зимний период очень часто для прогрева бетона применяют электроды. Это дает возможность исключить превращения воды в лед, чтобы она нормально вступала химическую реакцию с цементом. Рассмотрим подробнее, как происходит данный процесс.

Для чего это нужно

Выше в статье мы рассмотрели общие сведения о влиянии температуры на качество бетонного раствора. Пришло время объяснить это на примере.

Так как бетонировать приходится не только в теплое время года, но и в морозы, необходимо не забывать о физическом превращении воды в лед. Следует понимать, что допускать этого ни в коем случае нельзя, так как она нужна для химической реакции с основным компонентом раствора – цементом.

Применение алмазных кругов для резки ж/б

При замерзании гидратация прекратится, и процессы твердения бетона остановятся, что вызовет нарушение структуры материала. Даже после оттаивания льда и возобновления гидратации, ее восстановить не удастся.

Прогрев бетонной смеси с помощью электродов

Тоже самое можно сказать и о железобетоне, когда на арматуре образуется «ледяная корка», забирающая воду из зоны не так охлажденных участков. Эти процессы негативно влияют на структуру материала.

Вот почему инструкция требует обязательно прогревать бетон, чтобы его затвердевание прошло максимально успешно.

В настоящее время есть несколько методов добиться необходимых результатов, в частности используют нагрев:

электродами;
сварочным аппаратом;
инфракрасными волнами.

Обогрев электродами — виды

Один из самых популярных в строительной индустрии способов. Основа метода – прохождение электрического тока через толщу бетона.

Рассмотрим, какие электроды для прогрева бетона применяются в данном случае:

Пластинчатые, напоминающие пластины, устанавливают с внутренней стороны опалубки, чтобы был лучший контакт со смесью. Бетон начинает разогреваться до нужной температуры благодаря появлению электрического поля. В теплом состоянии бетонная смесь может быть некоторое время.

Прогревание бетона электричеством

Работа со сварочным аппаратом

Применение для прогрева бетона сварочного аппарата является вполне реальной задумкой. Но, для хорошего разогрева смеси необходимо в процессе работ использовать вспомогательные электроды. Не стоит беспокоиться за надежность оборудования, современные агрегаты надежны и не представляют опасности для человека при соблюдении правил ТБ.

Конструкция многих аппаратов простая и не представляет трудностей в использовании. Благодаря таким станциям удается прогреть 30-100 м 3 смеси, а работу можно вести почти при -45° С.

Сварочный аппарат сконструирован в виде автономной установки, состоящей из сварочного агрегата и двигателя.

Кроме основных функций, он может быть оборудован и вспомогательными, в частности, иметь:

блок подогрева мерзлого грунта;
блок сушилки электродов;
блок снижения напряжения;
генератор тока.

С его помощью удается регулировать прогрев, так как он имеет несколько ступеней напряжения. Можно смело утверждать, что данный агрегат обладает всем необходимым для нормальной работы.

Технология прогрева сварочным аппаратом

Правильный процесс нагрева выглядит следующим образом:

По бетонной площадке равномерно раскладывают электроды (отрезки арматуры).
Соединяют их в 2 параллельные цепи.
Устанавливают между ними лампу накаливания, чтобы следить за напряжением.
К цепям подсоединяют провода прямой и обратной связи.

https://youtube.com/watch?v=rQgRjo1YDms

Проводите работы только согласно технической документации на конкретный объект.

Монтаж секционного обогревочного кабеля

Греющий провод в опалубке

При установке секционного обогревочного кабеля не стоит вопрос с обрезкой, поскольку нагреватели реализуются готовыми секциями, а не в бухтах. Для бетонирования в зимнее время требуется рассчитать мощность обогревающего элемента на основании используемых кубов бетона в монолитной бетонной конструкции.

К технологии ТМО бетона прилагается инструкция, где указано, что на обогрев 1 м.куб. строительной смеси потребуется от 500 до 1500 Вт. Все зависит от погодных условий на улице. Если воспользоваться несколькими несложными техническими приемами, удастся существенно сократить расходы на оплату электроэнергии:

предварительно утеплить опалубку;
применять специальные насадки для смеси, которые позволяют понижать точку замерзания раствора.

Если предстоит залить перекрытия или балки, расчет требуемого материала проводится из 4 погонных метров на каждый квадратный метр поверхности. Если предстоит возвести объемные конструкции, например, двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами с интервалом не более 0,4 метра. Защита греющих проводов позволяет их надежно приматывать к арматуре.

Достоинства и недостатки сегментированного кабеля

КДБС кабель для прогрева бетона

Сегментированные провода имеют неоспоримые преимущества в сравнении со своими аналогами:

несложный расчет длины требуемого обогревательного элемента, простота установки;
вероятность поражения электроэнергией минимальная;
для организации прогрева строительного материала не требуется дополнительное использование дорогостоящего оборудования.

К недостаткам можно отнести сравнительно высокую стоимость.

Укладка и монтаж

Обогрев бетона нужно осуществлять при низком напряжении и высокой силе тока в греющих элементах. При монтаже кабеля учитывают равномерность прогрева раствора бетона в конструкции. Закладка осуществляется при температуре воздуха до -15 °С. Не натягивая, проводник прикрепляют к арматуре. Крепёж осуществляют с помощью специальных зажимов. Изгибы радиусом меньше 25 см, а также перехлесты токоведущих жил недопустимы.

Часто используемая схема при укладке ПНСВ называется «змейка» Она напоминает систему «теплый пол».

Чтобы повысить эффективность работы, секции ПНСВ производятся в виде спирали.

Можно воспользоваться кратким руководством монтажа при стандартной методике:

Выбор диаметра по технической карте. Для обогрева армированных конструкций лучше использовать прочную ПВХ изоляцию, а для неармированных — полипропиленовое покрытие.
Проводить нарезку равными отрезками, впоследствии свернуть их спиралью.
Укладывать в арматурный каркас или в опалубку.
Включение в сеть – после того как бетонная смесь начнёт схватываться. Трансформаторная подстанция помогает регулировать температуру за счёт изменения напряжения.
Перед осуществлением монтажа рассчитывается объём смеси бетона, длина прогревочного кабеля, учитываются его характеристические свойства и температура окружающей среды.

При расчете длины учитывается:

форма конструкции;
температура воздуха;
марка бетона;
теплоизоляция;
сила и направление ветра.

Чтобы рассчитать необходимое количество проводника, пользуются специальными таблицами.

Для укладки используют хомуты или скрепки

В процессе монтажа не допускают пересечения или касания проводников. Необходимо соблюдать особую осторожность после включения, так как нужно максимально исключить перепады напряжения, иначе проводник перегорит, а удалить его не получится

Монтаж секций обогревающего кабеля

Провода поставляют в торговую сеть уже готовыми секциями. Для эффективной гидратации раствора в холодное время нужно определить мощность секции, зависящей от габаритов монолита.

Специалисты советуют следовать следующим рекомендациям по монтажу обогревочного провода:

На обогрев одного кубометра бетонного раствора потребуется мощность провода от 500 до 1500 Вт. Величина корректируется коэффициентом уровня температуры окружающего пространства;
Для снижения расхода электроэнергии применяют присадки, понижающие точку замерзания раствора;
С этой же целью утепляют опалубку.

Дополнительная информация. Если не хватает опыта в деле обогрева монолита в зимнее время года, то не стоит браться за это дело самостоятельно. Нужно обратиться к специалистам. Они сделают расчёт и правильно осуществят монтаж прогревочного кабеля.

Зачем нужен прогрев бетона

Если вода в растворе бетона замерзнет, он не наберет технологической прочности

Электропрогрев бетона требуется в холодное время года, когда температура окружающей среды опускается ниже температуры замерзания воды, что влечет за собой гидратацию бетонного раствора. Смесь не затвердевает, как требуется, а частично замерзает.

С приходом тепла начинает активный процесс оттаивания, в результате монолитность конструкции нарушается, что отрицательно сказывается на долговечности и сопротивлении проникновения влаги в полости монолитных блоков.

Чтобы предотвратить нежелательные и опасные для здоровья и жизни человека последствия, обязательно осуществляют прогрев бетона в зимнее время специальными проводами. Расчет метража и схемы прокладки проводят на этапе проектирования здания.

Расшифровка и конструкция провода ПНСВ

Начать наше знакомство с проводом ПНСВ предлагаем с расшифровки его названия, которое уже многое скажет о его назначении. Более же дательный разбор конструкции провода позволит нам определиться с основными его характеристиками.

Расшифровка названия провода ПНСВ

Маркировка провода ПНСВ несколько отличается от аббревиатур обычных проводов. В связи с этим у многих возникают определенные трудности.

Провода ПНСВ

Итак:

Первая буква «П» говорит нам о том, что перед нами провод. Кроме проводов существуют еще кабели, но не в данной категории.
Вторая буква «Н» и она является наиболее определяющей в назначении кабеля. Именно она указывает на то, что провод нагревательный и использовать его для передачи электрической энергии не стоит.
Третья буква «С». Она указывает нам на материал, из которого изготовлен проводник. В нашем случае провод имеет стальной проводник. А как известно сталь имеет не самый высокий показатель теплопроводности, что и позволяет применять провод в качестве нагревательного.

Конструкция провода ПНСВ

Последняя буква аббревиатуры «В». Она указывает на материал, из которого изготовлена изоляция провода. В данном случае это винил или как его правильнее называть поливинилхлорид.

После этого обычно указывается сечение провода в мм2. Данная марка провода имеет не столь широкий модельный ряд. Наиболее распространенными моделями являются изделия в 1, 1,2, 1,4 мм2. Но на рынке можно встретить модели до 6 мм2.

Конструкция провода ПНСВ

Провод прогревочный ПНСВ по своей конструкции очень похож на провод ПВ1, который по сути является его прототипом. Тем не менее давайте уделим несколько слов его конструкции.

Прежде всего это конечно жила провода. Она выполняете одной цельной проволокой, что конечно же оказывает серьезное влияние на общую гибкость провода. Особенно это заметно в проводах большего сечения. По классификации гибкости данный провод относят к первому наименее гибкому классу.

Гибкость проводов ПНСВ

В то же время характеристики гибкости данный провод имеет относительно неплохие. Так минимальный радиус изгиба должен составлять не менее 5 наружных диаметров провода, что по характеристике соизмеримо с проводами 3-го и более высоких классов гибкости проводов.
Кроме непосредственно жилы наш греющий провод имеет изоляцию. Она напрямую зависит от сечения провода. Ведь чем больше сечение, тем толще должна быть изоляция. Так минимальная толщина ПВХ-изоляции составляет 0,8 мм. Но для изделий сечением до 4 мм2 она может составлять 1 мм.

Характеристики проводов ПНСВ

Что касается расцветки провода, то обычно к этому не предъявляют особых требований. Стандартной является черная или коричневая окраска. Но по желанию заказчика возможен выпуск проводов и другой окраски.

Принцип работы и виды прогревочных проводов

Наиболее распространен греющий провод типа ПНСВ. Это обусловлено простотой установки и приемлемой ценой в сравнении с аналогами.

Еще часто используют аналог ПНСП. Его основное конструктивное отличие заключается в изоляционном материале. Состав – полипропилен, за счет которого обеспечивается возможность повышать максимальную мощность тепловыделителя.

В таблице приведены основные технические и физические характеристики проводов типа ПНСП и ПНСВ.

Марка провода	Расчетная масса 1 000 метров провода, кг	Оптимальная длина нагревательной секции при напряжении 220 В, м	Номинальный наружный диаметр, мм	Номинальное значение электрического сопротивления 1 метра нагревательной жилы, Ом
ПНСВ	19	110	2,8	0,12
ПНСВ	18,5	95	2,7	0,18
ПНСВ	18	80	2,6	0,22
ПНСП	16,4	130	2,8	0,11
ПНСП	12,7	100	2,6	0,12
ПНСП	14,5	110	2,7	0,14
ПНСП	11,1	85	2,5	0,18
ПНСП	9,6	75	2,4	0,22

Нагревательные провода типа ПНСП и ПНСВ используются также для организации полов с подогревом в жилых помещениях.

Особенности нагревающих проводов ПНСВ

Кабель ПНСВ представляет собой стальную жилу диаметром от 1,2 до 3 мм и сечением от 0,6 до 4 мм2, покрытую изоляцией ПВХ или полиэстера. Благодаря этому изолирующему материалу, провод не перегибается, не переламывается и отличается устойчивостью к возгораниям.

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

Также стоит обратить внимание на еще одну отличительную характеристику прогревочных кабелей этого типа – наличие «холодных окончаний». Эти ответвления выходят за границы бетонной плиты

Для «холодных окончаний» применяют провода АПВ (алюминиевые токопроводящие жилы), соединяющие сам кабель с питающей трассой.

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

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.

Процесс искусственного прогрева бетона

Перед прокладкой провода для прогрева бетона необходимо закончить опалубочные и арматурные работы. Иногда, целесообразнее производить одновременно монтаж опалубки, арматуры и укладку кабеля. Но, если нужно, чтобы грунтовое основание при бетонировании фундаментов не замерзало, тогда укладка нагревательных систем происходит перед началом монтажа арматуры и опалубки.

Пример подключения ПНСВ

Материалы для обогрева закладываются таким методом, чтобы механическим путем не повредилась их изоляция, и не произошло короткое замыкание токонесущей жилы с металлическими элементами. Не допускается искрение в контактах. Все соединения должны быть плотными.

Питание системы обогрева происходит от автономных источников (генератор) или от электрической сети 220 В (если заземлена арматура) через трансформаторные подстанции, регулирующие напряжение до 24–120 В. За счет этого можно понизить или повысить мощность выделяемого тепла, смотря, какая температура воздуха. Используют сварочные, сухие или масляные трансформаторы, но наиболее часто применяется комплексная подстанция КТПТО-80-86/У1. Чаще всего на стройплощадке можно увидеть комплексную подстанцию КТПТО-80-86/У1. С ее помощью прогревается 20–30 куб. м. раствора.

Процесс нагревания, остывания раствора и время изотермической выдержки контролируется датчиками температурного режима автоматически.

Греющий кабель остается в бетоне и может использоваться при последующей эксплуатации строения.

Как правильно подобрать провод (кабель) для прогрева бетона в зимнее время