Как сделать прогрев бетона в зимнее время электродами? Схема подключения и способы прогрева

Как прогревается бетон при помощи сварочного аппарата?

Бетонная стяжка заливается не только летом, когда стоит теплая погода, но и зимой, когда температура редко повышается выше нуля.

Как известно из школьного курса физики, вода при минусовой температуре воздуха из жидкого состояния преобразуется в твердое состояние, а поэтому зимой понадобится прогрев бетона сварочным аппаратом, поскольку в состав данного материала входит вода.

На сегодня активно применяются такие способы прогрева бетона, как прогрев посредством ПНСВ кабеля, специализирующегося на данной процедуре, прогрев с помощью специализированных термоматов, однако наиболее популярностью продолжает пользоваться именно сварочный аппарат, действие которого мы и рассмотрим.

Коротко о главном

Сварочный аппарат представляет собой автономную установку для осуществления сварочных работ над металлическими деталями, резки материалов посредством электродуговой сварки. Сварочные агрегаты имеют помимо основных элементов для производства сварочных работ еще дополнительные элементы.

Вспомогательные элементы сварочного агрегата:

• Генератор сварочного тока;
• Приспособление, служащее для воздушно-плазменной резки металлов;
• Блок напряжения холостого хода установки;
• Блок прогрева бетона и других твердых материалов.

Свойства бетона

Многие полагают, что бетон затвердевает всего за несколько дней, однако подобное распространенное мнение весьма ошибочно, так как рассматриваемый материал выдерживается почти месяц, а именно 28 суток. Однако и за этот срок, как утверждают опытные профессионалы, бетон не затвердевает окончательно, поскольку процесс твердения может продолжаться годами.

Доказан факт, что бетон по истечении 28 суток получает основные качественные характеристики: прочность, морозоустойчивость, водонепроницаемость. Именно поэтому не рекомендуется поддавать на протяжении указанного выше времени бетонную стяжку фундамента или пола всяческим нагрузкам.

Прогрев посредством сварочного устройства

Для прогрева бетонного основания на строительной площадке строителями нередко используются специальные приспособления, но могут иметь место на пути реализации данной необходимости обыкновенные сварочные аппараты. Первоочередным вопросом в решении поставленной задачи являются дополнительные электроды, с ролью которых отлично могут справиться отрезки арматуры.

Арматура, в свою очередь, монтируется равномерно по всему участку работ, которая засыпается опилками. Опилки служат отличным дополнением термоизоляционного слоя бетонной поверхности. Вдобавок опилки снизят до минимума испарения влаги. Далее арматура соединяется между собой проводом таким образом, чтобы вышли параллельные цепи.

К цепям присоединяются прямой и обратный сварочные провода, при этом стоит обращать внимание на то, чтобы они замыкались друг на друга. С помощью лампочки накаливания узнаем о наличии напряжения, при этом лампочка должна быть установлена между цепями. С помощью лампочки накаливания узнаем о наличии напряжения, при этом лампочка должна быть установлена между цепями

С помощью лампочки накаливания узнаем о наличии напряжения, при этом лампочка должна быть установлена между цепями.

Во время нагрева арматуры необходимо усердно следить за температурой нагрева самого бетона, чтобы не имел место перегрев. Контроль температуры выполняется путем использования любого термометра.

Замыкать сварочную цепь на бетонную арматуру настоятельно не рекомендуется, поскольку данный способ не принесет ожидаемого результата, а счет за потребление электроэнергии будет весьма не привлекательным. Способов прогрева существует несколько.

Прогревание бетонной поверхности электродами

Методика прогрева бетонной поверхности посредством электродов основывается на прохождении электрического тока. В свою очередь существует несколько видов электродов, которые могут понести отличную службу во время прогревания бетонной поверхности.

Виды электродов:

• Полосовые;
• Пластинчатые;
• Струнные;
• Стержневые.

Прогрев бетона должен производиться с учетом площади рабочей поверхности, правил техники безопасности и безопасного обращения конкретно со сварочным аппаратом.

Перед применением сварочного приспособления в прогревании рабочей поверхности, будь то бетонная стяжка пола, фундамент или что-либо другое, необходимо проконсультироваться с грамотными и опытными профессионалами.

Прогрев бетона сварочным аппаратом проводом ПНСВ

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

Схема прогрева бетона кабелем ПНСВ

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

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

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

Подогрев бетона сварочным аппаратом и электродами

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

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

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

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

Схема прогрева бетона электродами

Технология их применения происходит следующим образом:

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

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

Заключение

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

Преимущества и недостатки

Особенность сегментированного кабеля в том, что не нужно дополнительно включать устройство в систему. Подобный вариант прогрева бетона отличается максимальной безопасностью (сравнивая с электродами). Это характеризуется тем, что вероятность поражения электричеством исключается. Также выделяют другое преимущество — простоту монтажа и расчёта при эксплуатации нагревательной секции. Провод уже разбит на сегменты, остаётся лишь определить необходимую мощность.

Плюсы и минусы такого провода

Обратите внимание! Прогревать бетон зимой проводом ПНСВ гораздо дешевле. Поэтому сегментированный кабель, разбитый на сектора шинопроводов, используют лишь на некоторых объектах, где на первом месте маневренность возведения и точность работ

Прогрев бетона электродами – схема подключения

Прогрев бетона электродами – самый распространенный метод электропрогрева в зимнее время. Это связано, в первую очередь, с простотой и дешевизной, потому что, в отдельных случаях, нет необходимости тратиться на нагревательные провода, дорогие трансформаторы и т.п.

Принцип действия такого способа электропрогрева основывается на физических свойствах электрического тока, который при прохождении через материал выделяет определенное количество теплоты.

В данном случае, проводимым материалом является сам бетон, другими словами, когда ток проходит через водосодержащий бетон, он в это время его нагревает.

Внимание! Если бетонная конструкция содержит в себе арматурный каркас, не рекомендуется подавать на электроды напряжение более 127 В. В случае отсутствия металлического каркаса, можно использовать как 220 В, так и 380 В. Большее напряжение применять не рекомендуют

Большее напряжение применять не рекомендуют.

Существует несколько видов электродов для прогрева бетона в зимнее время:

Электроды стержневые. Для их создания используется металлическая арматура d 8 – 12 мм. Такие стержни вставляются в бетон на небольшом расстоянии и подключаются к разным фазам, как на схеме. В случаях сложных конструкций, такие электроды для прогрева бетона будут незаменимы. Стеклопластиковая арматура для таких целей не подойдет, потому что она является диэлектриком.

Электроды в виде пластин. Иногда их называют пластинчатыми электродами. Схема подключения такого подогрева очень проста – пластины располагаются на обоих противоположных внутренних сторонах опалубки и подключаются к разным фазам, а проходящий ток будет нагревать бетон. Вместо широких пластин иногда используют узкие полосы, принцип действия этих полос – такой же.

Электроды струнные. Используются при заливке колонн, балок, столбов и похожих конструкций. Принцип действия все тот же, струны подключаются к разным фазам, тем самым нагревая бетон в зимнее время.

Прогрев бетона электродами необходимо осуществлять только переменным током, так как постоянный ток, проходящий через воду, способствует ее электролизу. Другими словами – вода будет химически разлагаться, не осуществив своей основной функции в процессе твердения.

Особенности прогрева с помощью сварочного аппарата

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

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

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

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

Подготовка к самостоятельным работам

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

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

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

Необходимые инструменты

Инструменты для нагрева бетона.

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

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

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

Прогрев бетона проводом ПНСВ

Профессиональное строительство это процесс, который не останавливается ни при какой погоде: ни в дождь, ни в снег, ни при сильном морозе. Одним из основных компонентов любого строительного процесса является бетон, для ускоренного твердения которого применяются различные технологии, методы и устройства. Наиболее распространенными техническими средствами для подобного ускорения процесса являются: обогрев бетонного раствора и конструкций из него посредством специальных термоэлектрических матов строительных (ТЭМС) и провода для прогрева бетона.

Характеристики и особенности провода

Для обогрева бетона, в большинстве случаев, применяется провод с маркировкой ПНСВ, что расшифровывается как: «провод нагревательный стальная жила виниловая оболочка». В некоторых случаях используется ПТПЖ 2х1,2. Кабель ПНСВ для электропрогрева бетона, состоит из стальной жилы в некоторых случаях дополнительно оцинкованной, с диаметром, который может варьироваться от 1,2 до 3 мм. Сверху она покрыта изоляционной оболочкой, выполненной из поливинилхлорида или его подвидов. Такой вид изоляции позволяет избежать переломов и перегибов внутренних жилок, а также предохраняет от возгораний. Кабель для прогрева бетона, в зависимости от диаметра жилы и электрического сопротивления, может выдержать, на каждый метр, нагрузку в 80-160 Ватт. Провод типа ПНСВ оптимально применять для прогрева монолитного бетона, например, при заливке фундаментов или стен.

Еще одной отличительной чертой прогревочного кабеля является наличие так называемых холодных окончаний. Это особые ответвления, которые выходят за пределы бетонной поверхности. Для них используются провода АПВ, соединяющие между собой греющий кабель ПНСВ и питающую трассу от прогревочного трансформатора.

Провода для обогрева закрепляются на арматурном каркасе и снабжаются током через понижающие трансформаторы, состоящие из нескольких ступеней, что позволяет изменять уровень прогрева поверхностей в зависимости от температуры окружающего воздуха. Наиболее часто прогревочные подстанции типа СПБ-80 или КТПТО-80/86, каждая из которых может прогреть около 20-30 м3 бетонного раствора. Подключаются станции к трехфазной сети с рабочим напряжением в 380В, с обязательным заземлением корпуса и нейтрального (ноль-фазы) провода.

Новый метод прогрева

Совсем недавно появилась возможность осуществлять прогрев бетона кабелем без трансформатора. Такое стало возможно при использовании технологии термокабеля ВЕТ, способного выдержать до 40 Вт на метр погонный и работать от сети с напряжением в 220В. В качестве нагревательного элемента применяется нихромовая экранированная нить, обеспечивающая поддержание постоянной температуры в +80 °C и равномерный прогрев раствора. Такой кабель подходит для любого типа фундамента, будь то ленточный ростверк или монолитный.

Цены на провода

Для расширения температурного диапазона применения кабеля от -60 до +50 °C, а также увеличения прочностных характеристик изоляционного слоя применяется первичное сырье (первичка). Цены, по которым сегодня можно купить провод ПНСВ для обогрева бетона, изготовленного из такого сырья, представлены в таблице ниже:

Как прогревать бетон?

Чтобы прогреть бетон, требуется соблюдение определенной последовательности:

1. В течение первых двух часов скорость нагрева бетонного состава не должна превышать 10 °C в час;

2. В дальнейшем необходимо следить затем, чтобы температура не превысила значение в +80 °C.

3. Последний этап — остывание, при этом температура не должна опускаться больше чем на 5 градусов в час.

В том случае, если применяется отдельная станция подогрева, подойдет схема подключения «звезда», предназначенная для прогрева небольших площадей. Осуществлять монтаж нужно согласно технологической карте объекта.

Особенности методики и виды прогрева

На сегодня самый эффективный способ не привязывать строительные работы к определенному времени года, трудиться в дождливых условиях, а также суровом климате — это проводить прогрев бетона электродами, технология может состоять из нескольких стадий:

• нагрев и выдержка;
• нагнетание температуры с последующим охлаждением при термоизоляции;
• нагрев, выдержка и остывание.

• подогрева почвы;
• сушки электродов;
• стабилизации напряжения;
• генератором.

Разновидности применяемых электродов

Электроды для прогрева бетона

Электроды для внутреннего напряжения:

Обвязка электродов для прогрева бетонного фундамента

Советы по реализации

Важно! Применять можно только переменный ток. Постоянный приведет к активизации электролиза

Также нерационально использовать этот метод для конструкций большой толщины

Заключение

К особенностям этого метода относят одноразовость использования электродов: после затвердевания они остаются частью конструкции. При этом стоимость расходников низкая, а сами они широко доступны, поэтому технология вполне оправдывает себя.

Схема укладки

Главным требованием является равномерность прогрева, холодных зон быть не должно. Минимальное расстояние между соседними проводами для прогрева бетона составляет 15 мм, максимальное подбирается из учета характеристик и внешних условий. Оптимальным промежутком по горизонтали считается 20-40 см, по вертикали – 8-10, превышать его не рекомендуется. Учитывается весь объем смеси и основные размеры конструкций.

Простейшей схемой является «змейка» с радиусом изгиба не менее 5 рабочих диаметров у ПНСВ и 10 у ПТПЖ. Его размещают вдоль арматуры без натяжения (в идеале с фиксацией пластиковыми хомутами), перехлестов и выходов к поверхности (рекомендуемое расстояние до краев – от 20 мм), отслеживается целостность изоляции. Прямые контакты оголенных участков с сеткой или металлическими прутьями вызывают КЗ, на особо опасных местах предусматривается прокладка кусочками пропитанной битумом бумаги или рубероида.

Нерегулируемый провод подключается к понижающему трансформатору, особое внимание уделяется холодным концам, подводящие ток жилы должны иметь меньшее значение удельного сопротивления, чем нагревательные, этому требованию соответствуют алюминий. При выборе схемы «треугольник» провода разделяют на три равные группы, соединяют параллельно и объединяют в три выходных точки. При распределении нагрузки «звездой» три одинаковых по длине отрезка на одном конце соединятся в один узел, остальные – к силовой станции

Все контакты надежно изолируются, для этих целей используют двустороннюю изоленту или термоусадочные трубки. Мощность трансформатора для прогрева определяет расчет, в среднем на 0,4-1 м3 бетона требуется 1 кВт

При распределении нагрузки «звездой» три одинаковых по длине отрезка на одном конце соединятся в один узел, остальные – к силовой станции. Все контакты надежно изолируются, для этих целей используют двустороннюю изоленту или термоусадочные трубки. Мощность трансформатора для прогрева определяет расчет, в среднем на 0,4-1 м3 бетона требуется 1 кВт.

Укладка КДБС проходит по тому же принципу, но чуть большим шагом (расход составляет 4 п.м. на 1 м2 по стяжке или горизонтальной плоскости) и прямым подключением к розетке. Он полностью погружается в бетон, снаружи остается только питающий вывод. Несмотря на более высокую стоимость кабеля и увеличение потребляемой мощности до 1,5 кВт на 1 м3, эта разновидность обеспечивает наиболее равномерный прогрев и стабильные рабочие характеристики. По окончании просушки его просто обрезают и оставляют в бетоне. КДБС выбирается для ответственных участков, при проведении срочного ремонта, при большом числе отдельных монолитных элементов, необходимости задействования вибратора. Его проще уложить людям без опыта работ, заводские параметры исключают перегрев или прогорание.

Основные правила технологии прогрева:

• Минимальная температура заливаемого состава составляет +5 °C.
• Питание подается исключительно на погруженные в бетоне провода, в идеале – через стабилизатор напряжения.
• Из-за растрескивания изоляции укладка не рекомендуется при температуре ниже -15 °C.
• Процесс проводится с контролем мощности: плавный разогрев первые 2 часа, поддерживание в пределах 50-60 °C не менее 3-4 дней, постепенное остывание.

Обзор цен на греющий кабель

Одно- и двужильный кабель реализуется в бухтах:

Расценки на саморегулирующейся кабель в секциях, соответственно, составляют: