Схема подключения и технология прогрева бетона электродами

Изменение удельного сопротивления в процессе электропрогрева бетонов различных марок

Поверхность раствора по окончании бетонирования и установки электродов укрывают утепляющими материалами. Прогревать бетон с не укрытыми поверхностями не допускается.

Электродный прогрев хорошо сочетаем с выдерживанием бетона методом термоса. Электродами прогревают только внешние слои во избежание потери тепла, полученного раствором перед заливкой.

Виды электродов

Существует несколько видов электродов, используемых для подогрева бетонного раствора. Наиболее применяемые из них:

Пластинчатые электроды

Пластичные электроды представляют собой металлические пластины, которые помещают между опалубкой и бетоном с разных сторон конструкции. После подключения к ним электрического потенциала образуется поле, нагревающее раствор.

Полосовые электроды

Этот тип электродов состоит из металлических полос от 20 до 50 мм шириной. Они также располагаются на верхнем слое раствора. Их отличительной способностью является возможность их расположения лишь с одной стороны конструкции. В этом случае электроды подключаются поочередно к разным фазам.

Полосовые электроды применяют при прогреве плит перекрытий и других горизонтальных элементов, а также бетона, соприкасающегося с мерзлым грунтом.

Стержневые электроды

Стержневые электроды по своей сути являются прутьями арматуры до 15 мм в диаметре, которые располагаются непосредственно в теле бетона.

Ими можно осуществить прогрев бетона конструкций сложной формы: балок, колонн, массивных плит, фундаментных башмаков, боковых поверхностей массивных конструкций.

Струнные электроды

Струнные электроды применяются в основном для прогрева колонн. Они имеют длину 2-3 метра и толщину около 15 мм. В центре конструкции устанавливается струнный электрод. Электрическое поле возникает между струной и опалубкой, обитой токопроводящим листом и подключенной к другой фазе электрической сети.

В качестве электродов в некоторых случаях могут быть использованы армирующие элементы самой конструкции. При этом значительно возрастают энергозатраты.

Условия заливки бетона в зимний период

• Транспорт, в котором перевозится раствор, должен быть утеплен, чтобы не происходила потеря тепла. То есть он должен быть закрытым.
• Укладываемый бетон и опалубка должны быть подогретыми, раствор укладывают и сразу утрамбовывают.
• На прокладываемую арматуру и опалубку не должен попадать снег. Для того чтобы прогреть опалубку и раствор нельзя использовать горячую воду.
• Нельзя производить заливку на замерзшую почву или конструкцию.
• Первые дни температура раствора должна быть не менее +10 градусов, все помещения, которые прилегают к постройке, должны быть отапливаемые.

При низкой температуре затвердевание раствора прекращается, в результате нарушается основная структура конструкции, которая впоследствии не поддается восстановлению. После того как завершиться бетонирование, конструкцию накрывают утеплителем, в противном случае нет смысла в прогреве раствора. Обычно с помощью электродов прогревают слои внешнего вида, чтобы не происходила потеря тепла. Перед тем как приступить к основной работе, необходимо произвести точные расчеты, и приобрести нужные материалы. Благодаря такому способу, можно подогревать конструкции различной толщины и конфигурации, но для сооружения плит этот метод не эффективен. Вид электродов выбирают в зависимости от погодных условий, и качества используемого материала. Полосовыми электродами можно прогревать плиты перекрытия, и другие элементы, расположенные в горизонтальном виде, а также бетон, которые прикасается к мерзлой земле. Стержневые электроды используют для подогрева колонн, балок и других сложных конструкций. Струнные электроды применяют для прогревания колонн, если в конструкции содержатся металлические составляющие, то затраты электрической энергии будут больше. При прогреве бетона электродным способом, конструкцию необходимо укрывать, иначе будет происходить значительная потеря тепла, и большой расход электрической энергии, желаемого результата не удастся добиться. Правильное подключение и подача напряжения также зависят от вида используемых электродов. При правильно выполненной работе, раствор быстро затвердевает, дает минимальную усадку, не разрушается из-за замерзшей воды, которая входит в состав смеси. Если выполнить работу самостоятельно сложно, то необходимо прибегнуть к помощи специалистов.

Схемы установки электродов

В таблице фазы обозначены цифрами ф1, ф2, ф3.

Преимущества прогрева электродами

• достаточно высокий КПД;
• прогрев конструкций любой толщины в независимости от формы.

Недостатки прогрева электродами

• значительное время для подготовки;
• проведение предварительных расчетов;
• дополнительное оборудование (трансформаторы);
• высокие энергозатраты от 1000 кВт для 3—5 куб.м бетонной смеси;
• слабая применимость при заливке плит.

При поверхностном расположении электродов полностью можно прогреть только конструкции небольшой толщины. В противном случае будет осуществляться только периферийный прогрев.

Еще десяток лет назад в зимний период времени практически все строительные работы теряли свою интенсивность. Обусловлено это было, прежде всего, минусовыми температурами. Но если рабочие и могли теплей одеться, то вот выполнять бетонирование в таких условиях было крайне проблематично. Однако через некоторое время появился весьма эффективный способ – прогрев бетона электродами и с помощью электрокабеля. Давайте более подробно рассмотрим особенности данного метода и поговорим о его целесообразности.

Для чего это нужно?

Прежде чем углубляться в данную тему, необходимо поговорить о том, для чего же это собственно применяется. Дело в том, что любой бетон имеет в своем составе определенное количество воды. Вполне естественно, что при минусовой температуре она образует кристаллы льда. Последние приводят к тому, что на поры бетона оказывается большое давление, которое в конце концов приводит к частичному или полному разрушению структуры. Конечная прочность при этом значительно снижается, а эксплуатационные характеристики ухудшаются.

Еще один опасный фактор – замерзание воды в период схватывания (затвердевания). Дело в том, что при низкой температуре взаимодействие бетонной смеси и воды замедляется. Это приостанавливает процесс затвердевания, делая его неравномерным. То есть говорить о какой-либо заявленной прочности не приходится. Тем не менее сегодня есть не одна схема прогрева бетона электродами, которая позволяет держать влажностно-температурные характеристики в допустимом диапазоне.

Читать также: Диск отрезной по дереву для ушм

О способах зимнего бетонирования

Стоит обратить ваше внимание на то, что на сегодняшний день применяется не только лишь электрод. Обусловлено это тем, что иногда такой метод не подходит или его использование обходится застройщикам слишком дорого. Кроме того, многое зависит от условий (температура, влажность, назначение будущей конструкции). По этой простой причине есть ряд других способов бетонирования в зимний период. К примеру, подогрев в греющей опалубке. Данный метод весьма эффективен и хорош, но целесообразен только при небольшой толщине. К середине бетон будет все равно немного промерзать и чем он толще, тем пагубней будет воздействие минусовой температуры. Также есть противоморозные добавки, делающие смесь более устойчивой к морозам. Существует индукционный обогрев и с помощью специальных проводов. Но самый популярный метод заключается в применении электродов.

Оптимальные характеристики кабеля

1. Удельное сопротивление — 0,15 Ом/м.
2. Рабочий температурный режим в пределах от -60°C до 50 °C.
3. Расход — не более 60 м кабеля на кубометр раствора.
4. Безопасный монтаж при -15°C.

Особенности монтажа

Кабель ПНСВ укладывается «змейкой» (схема сходна с системами «тёплый пол») после монтажа опалубки и арматуры. Интервал зависит от погодных условий и может составлять 8−20 см. В проводе не допускаются натяжения, изделие крепится к арматуре посредством зажимов

Важно, чтобы токоведущие жилы не соприкасались, а радиус изгиба не был меньше 25 см. Такой подход обеспечит качественный обогрев бетона нагревательными проводами. Схема позволяет расходовать кабель экономно

Схема позволяет расходовать кабель экономно.

Подсчет длины провода

При расчёте прогрева бетона проводом ПНСВ важно учесть показатели влажности, температуры воздуха, формы будущей конструкции, её объёма, теплоизоляции. От этих нюансов зависит количество тепла, необходимое для корректного застывания бетона. Расстояние между жилами при укладке, а значит и длина нужного кабеля, изменяется исходя из температурного режима

Шаг равен 20 см, если на улице -5°C. Дальнейшее понижение температуры на 5 градусов приводит к уменьшению шага на 4 см

Расстояние между жилами при укладке, а значит и длина нужного кабеля, изменяется исходя из температурного режима. Шаг равен 20 см, если на улице -5°C. Дальнейшее понижение температуры на 5 градусов приводит к уменьшению шага на 4 см.

Потребляемая мощность также важна в подсчётах. Произведение удельного сопротивления на силу тока, возведённую в квадрат, позволит узнать этот показатель для 1 метра кабеля. Сила тока в системе не должна превышать 16 А, а удельное сопротивление для провода ПНСВ 1,2 мм составляет 0,15 Ом/м.

Альтернативные системы

Кабели ВЕТ и КДБС также позволяют добиться хороших результатов. Их преимущество — простое подключение к сети 220 В через розетку или щит. Перегрузки исключены, ведь провода разделены на секции. Но цена изделий выше, финансовые потери на строительстве крупных объектов будут ощутимыми.

Параллельно применяют теплоизоляцию, что ускорит процесс нагревания раствора, а снижение температуры сделает равномерным.

Когда используют электроды?

Каждый из вышеописанных способов используется в той или иной ситуации. Что же касается электродов, то и это не универсальное решение. К примеру, при заливке бетонной плиты он совершенно не эффективен. В этом случае лучше применить греющий провод. А вот если речь идет о какой-либо вертикальной конструкции, то тут электродный подогрев станет отличным решением.

Кстати, иногда используется естественный утеплитель, которого зачастую недостаточно. В этом случае в качестве дополнительного подогрева подойдет электрод. Но нужно понимать, что чем шире конструкция, тем ниже эффективность и выше стоимость, но к этому вопросу мы еще вернемся. К счастью, сегодня технология прогрева бетона таким способом освоена и широко применяется строителями со всего мира. Тем не менее на территории РФ большая часть построек использует подогрев проводами.

Нельзя не отметить, что технология прогрева бетона электродами подразумевает всего 3 работника. Это и является существенным преимуществом, так как не нужно много людей. Помимо этого, стоит сказать об эффективности метода. Такое решение обеспечивает не только равномерное схватывание смеси, но и не нарушает целостность конструкции. Это является довольно важным моментом, так как такой фактор напрямую влияет на прочность и долговечность изделия. Еще один немаловажный фактор – простота и высокая скорость монтажа. Это особенно актуально во время сильного мороза. Кроме того, нельзя не сказать о том, что для колонны нередко достаточно использования лишь одного электрода.

Сильные стороны мы рассмотрели, а сейчас имеет смысл сказать и о минусах, которые тут тоже имеются.

Как прогреть бетон проводом

Укладка провода

Необходимые условия для проведения работ

Укладку провода производят при температуре воздуха от -25 до +50 градусов.

Заранее необходимо посчитать, какое количество провода вам понадобится. Предположительно на 1м3 идет примерно 55 м провода.

Прогрев бетона проводом ПНСВ зимой совершенно безопасен, потому что такой провод изготавливают с хорошей изоляционной оболочкой.

За счёт прочности жилы почти отсутствует возможность залома.

Ни в коем случае не стоит подключать провод к сети, пока вы его не погрузите в бетонную смесь, потому что это чревато перегоранием из-за того, что возрос ток.

Прогрев бетона проводом ПНСВ применяют не только в бытовых целях, но и в промышленных.

Расчет провода для прогрева бетона

Для одного кубического метра бетона нам потребуется примерно 55 м провода. Чтобы узнать, какой метраж провода понадобится, необходимо выяснить, какой объём бетона будет залит. Таким образом, на 20 м3 нам потребуется 1100 м.

Установка и заливка кабеля

Для установки кабеля предстоит провести некоторые сложные работы.

1. Для начала необходимо очистить поверхность от разного рода мусора и разных посторонних предметов, это обезопасит провод от повреждения.
2. Затем необходимо проследить за тем, чтобы провод не перегибался. Для этого провод укладывают полукругом, но так, чтобы не было пустых зон.

3. 
   Самым распространённым рисунком для укладки кабеля выступает змейка.

Подключение к электросети

После всех манипуляций, описанных выше, производят заливку и подключение.

Для подключения кабеля необходимо подвести его к источнику питания, а при подключении рекомендуют использовать трансформатор.

После того, как вы подключили кабель, необходимо соблюдать меры безопасности:

• не должно быть перепадов напряжения,
• чтобы избежать перепадов используйте стабилизатор.

По рекомендациям специалистов нужно использовать станции для прогрева следующих марок: «СПБ-40 и СПБ80».

Подключают провод по двум схемам: «Звезда» и «Треугольник».

При схеме «Треугольник» жилы провода разделяют на три равные части и провода каждой части сопрягаются параллельно.

Наборы, которые образовались, необходимо соединить в три узла и присоединить к трём зажимам станции.

Прогрев

Перед началом прогрева бетона необходимо выяснить время прогрева.

Вначале раствор будет разогреваться, при этом нельзя увеличивать температуру больше, чем на десять градусов.

Вторым этапом будет повышение температуры не больше чем на восемьдесят градусов.

Окончательным этапом будет остывание бетона, но понижать температуру не стоит больше, чем пять градусов в течение часа.

Работы после прогрева

У строителей часто возникает вопрос: «Можно ли подвергать бетон сверлению сразу после того, как он затвердел?»

На этот вопрос можно ответить положительно, но необходимо учесть несколько нюансов.

Резать бетон можно, но не нужно производить ударные нагрузки.

При резке лучше использовать алмазный инструмент.

Если использовать такой инструмент, при сверлении отверстие в бетоне будет иметь ровные края.

Также если прорубить отверстие в бетоне алмазной коронкой, то в тот момент, когда коронка дойдёт до арматуры не придётся его менять.

Недостатки подогрева электродами

В нашем случае нужно говорить об использовании в качестве электродов арматуры катанки. Обычно ее подбирают диаметром 8-10 миллиметров, что вполне достаточно для эффективной работы. Казалось бы, какие тут могут быть недостатки, но они есть.

Во-первых, это довольно большие энергозатраты. Каждый электрод будет потреблять порядка 50 А. При этом необходимо использовать понижающие трансформаторы. К примеру, модель на 80 кВт потянет не так и много. Поэтому помимо электродов нужно покупать дополнительное оборудование, что довольно дорого.

Еще один существенный недостаток, из-за которого многие застройщики обходят данный метод стороной – высокая стоимость. Дело в том, что электроды из катанки являются одноразовыми. После их установки они навсегда остаются в теле конструкции, и извлечь их не представляется возможным. Но те, кто все же решил воспользоваться именно таким методом, остаются довольны. Прочность конструкции сохраняется в течение длительного времени, а эксплуатационные характеристики находятся на высоком уровне.

Прогрев бетона электродами: технология

А сейчас давайте вкратце рассмотрим суть данного метода. Как было отмечено выше, он не подходит для заливки бетонной плиты, только для колонн, стен, а также диафрагм. Уже после того, как заливочные работы будут завершены, в стены вставляются металлические стержни. На них подается напряжение через понижающий трансформатор. Обычно выбирают интервал между двумя соседними электродами от 60 до 100 сантиметров, что зависит как от погоды, так и конфигурации объекта.

С понижающего трансформатора на арматуру подается три фазы, в результате чего пространство между электродами прогревается и замерзание исключается. Стоит обратить ваше внимание на то, что прогрев бетона в зимнее время основан на прохождении электрического тока через воду, содержащуюся в растворе. В результате мы имеем равномерный нагрев. Нужно понимать, что если есть арматурный каркас, то напряжение не должно быть более 127 В, а если таковой отсутствует, то можно подавать 220 и 380 В, но не более.

Читать также: Редуктор бко 50 4 кислород

Тмо для прогрева бетона назначение, характеристики,

Обогрев бетона ТМО – это разработка, разрешающая создавать литьё и укладку товарного бетона в монолитном постройке при отрицательных температурах без нарушения технологического процесса, снабжающего материалу твердения и нормальные условия созревания. Мы желаем поведать о характеристиках и назначении оборудования для трансформаторного прогрева бетона.

Методы

Существуют разные методы обогрева бетона для литья и зимней укладки.

С разной частотой применяют такие технологии:

• Сооружение укрытий, теплушек, прочих конструкций и надстроек, мешающих прямому контакту рабочей территории с холодным воздухом. Довольно часто используется совместно с обогревателями на электрическом, твердотопливном, дизельном либо газовом питании. Относится к дорогостоящим и малоэффективным методам, негодным для масштабных объектов;
• Применение опалубки с подогревом. Предполагает наличие особого оборудования для сооружения опалубки с обогревающими элементами, и комплекса соединительных и питающих проводов, трансформаторов и защиты системы и автоматики управления. Подходит для маленьких конструкций, стен и других стандартных элементов;
• Электродный обогрев бетона. Основан на тепловом эффекте, характерном для прохождения электрического тока через проводник с сопротивлением, лишь проводником тут есть сам раствор. Отличается низким КПД и громадными затратами энергии, пригоден для заливки вертикальных стен, колонн и диафрагм;
• Прогрев бетона посредством провода ПНСВ (1, 2). В опалубки укладывается особый провод, который нагревается при прохождении через него электрического тока. Прогрев бетона ТМО и проводами отличается высоким КПД и низкими затратами энергии, подходит для разных, а также массивных и нестандартных конструкций, отличается сложной подготовкой;
• Инфракрасный нагрев. Тут раствор подогревают особыми излучающими матами, но существует неприятность испарения воды. Метод пригоден для плит и маленьких горизонтальных и тонкостенных конструкций;
• Индукционный обогрев. Основан на явлении электромагнитной индукции: катушка с проводником формирует переменное электромагнитное поле, которое наводит ток в арматурном каркасе конструкции, в следствии чего она нагревается. Отличается сложным расчётом и дорогим оборудованием теплового эффекта и количества витков.

Обратите внимание! Анализ всех способов увеличения температуры раствора разрешает выделить обогрев посредством проводов как наиболее универсальный и действенный, актуальный для конструкций разных форм и размеров и пригодный для работы с громадными объемами бетона. Потом мы рассмотрим главный источник питания для систем электрического обогрева бетона – станции и трансформаторы, снабжающие преобразование сетевого напряжения до приемлемых значений, и регулировку и подачу рабочего тока на объекте

Потом мы рассмотрим главный источник питания для систем электрического обогрева бетона – станции и трансформаторы, снабжающие преобразование сетевого напряжения до приемлемых значений, и регулировку и подачу рабочего тока на объекте.

Виды используемых электродов

В настоящее время используется три типа электродов. Каждый из них подходит для тех или иных ситуаций. К примеру, стержневые электроды, которые являются одними из самых популярных, изготавливаются из арматуры диаметром 8-12 мм. В теле бетона их устанавливают с расчетным шагом, который определяется предварительно. Крайний ряд монтируется не дальше чем 3 сантиметра от опалубки, что гарантирует полный прогрев краев стены или колонны. Примечательно то, что именно такие электроды подходят для конструкций самой сложной формы.

А вот пластинчатые электроды работают несколько иначе. Их подвешивают по разные стороны опалубки. В результате создается электрическое поле, которое прогревает бетон до нужной температуры в течение определенного времени. В принципе, прогрев бетона в зимнее время таким методом очень эффективен. Струнные электроды лучше всего подходят для таких сооружений, как колонны.

Использование сварочных аппаратов

Прогрев бетона сварочным трансформатором – это широко используемый метод, обеспечивающий хорошие показатели нагрева конструкции при дополнительном использовании нагревательных элементов различных видов.

Использование современных трансформаторных сварочных – это совершенно безопасный процесс, не представляющий опасности при соблюдении ТБ.

Прогрев бетона в зимнее время при помощи сварочного устройства весьма эффективен. Такой метод позволяет эффективно обработать до 100 кубических метров цементно-песчаной смеси при температуре до -40 градусов Цельсия.

Большинство современных сварочных аппаратов комплектуются дополнительными модулями:

• блок подогрева промёрзшей почвы;
• блок просушки электродов;
• модуль понижения напряжения;
• генератор электрического тока.

Перед тем, как прогреть бетон сварочным устройством, следует проверить наличие дополнительных опций, значительно упрощающих процесс прогрева бетонной конструкции в зимнее время.

Схема прогрева бетонных конструкций.

Нагрев цементно-песчаной смеси при помощи сварочного прибора трансформаторного типа состоит из следующих шагов:

1. Равномерное расположение отрезков арматуры по заливаемой площадке.
2. Соединение электродов в две параллельные цепи.
3. Установка контрольной лампочки накаливания.
4. Подводка проводов прямой и обратной связи.

В случае, если вода слишком быстро испаряется с поверхности цементно-песчаной конструкции, имеет смысл накрыть площадку небольшим количеством опилок.

Подключение подогревочной системы к цементно-песчаной конструкции производится в несколько этапов:

• соединение токопроводящих алюминиевых кабелей с сварочным устройством;
• проверка каждой петли при помощи токовых клещей;
• повышение мощности аппарата до 50% через час работы и до 100% через два часа после включения нагрева;
• контроль силы тока в пределах 25 ампер.

Прогрев бетона электродами: схема подключения

Необходимо понимать, что метод подключения электроподогрева будет отличаться в зависимости от выбранного типа электрода. При работе с пластинчатыми электродами одна фаза подается на первый электрод, а вторая на расположенный с противоположной стороны. В результате мы имеем два электрода, которые находятся параллельно друг другу, на каждом есть фаза. В случае со стержневой арматурой к одной фазе подключаются первый и последний электроды в ряду. Остальные работают от 2-й и 3-й фазы.

Хотелось бы отметить, что не стоит пренебрегать монтажом трансформаторов. Они в некоторых случаях не нужны, но в большинстве ситуаций их имеет смысл установить. Так, температура прогрева бетона будет оптимальной, то есть не слишком высокой, в противном случае может появиться такой нежелательный эффект, как пересушивание. По этой простой причине имеет смысл подводить все электроды через понижающий трансформатор.

Разновидности электролитов для прогрева бетона

В зависимости от вида и геометрии конструкции используются различные электроды для прогрева бетона. Для каждого из них разрабатывается своя схема подключения:

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

Схема подключения электродов

Струнные. Изготавливают из арматуры длиной 2–3 м диаметром 10–15 мм. Используют для колонн и других подобных вертикальных конструкций. Подключают к разным фазам. В качестве одного из электродов может использоваться армирующий элемент.

Стержневые. Представляют собой куски арматуры толщиной 6–12 мм. Располагаются в растворе рядами с расчётным шагом. Первый и последний электрод в ряду подключают к одной фазе, другие – ко 2-ей и 3-ей. Используются для участка любой сложной геометрии.

Стержневые электроды для бетона

Пластинчатые. Подвешиваются на противоположные края опалубки без заглубления в раствор и подключают к разным фазам. Электроды создают электрическое поле, которое и прогревает бетон.

Расстановка пластинчастых электродов

Полосовые. Выполняются в виде металлических полосок шириной 20–50 мм. Их располагают на поверхности раствора с одной стороны конструкции и подключают к разным фазам. Используют для плит перекрытий и других элементов в горизонтальной плоскости.

Подогрев элекродами: важные правила

Для эффективной работы электроподогрева, необходимо подключение к различным полюсам электросети. Данное правило является очень важным к исполнению, так как если использовать одну фазу, то результата не будет никакого.

Кроме того, замыкание цепи происходит только через влажный бетон. Для каждого случая составляется специальный проект, в котором указывается шаг между электродами, расположение понижающих трансформаторов и допустимое напряжение.

Стоит обратить ваше внимание на то, что некоторые марки бетона теряют свою прочность. К примеру, потери в размере 20-25% считаются допустимыми. Тем не менее перед тем, как начать технологический прогрев бетона, рекомендуется в течение некоторого времени выдерживать его без подогрева.

Пару советов

Если вдруг по каким то причинам электроды небыли привязаны к каркасу , а опалубка уже смонтирована и бетон вот вот зальют , не беспокойтесь после того как бетон зальют вы возьмёте арматуру с диаметров 12 — 14 мм2 с длиной чуть больше чем высота стены и начнёте проталкивать в месте где должен стоять электрод после того как арматуру достанете в тоже место протолкните электрод ,так как арматура сделает так называемый коридор растолкнув крупный щебень электро почти без всяких усилий провалится в бетон.

Некоторые электрики при прогреве электродами делаю следующее , подсоединяют одну фазу на арматуру каркаса вторую на пару электродов , так делать нельзя , это приведёт к отслоению арматуры каркаса от бетона , что приведёт к потере прочности конструкции.

Несколько деталей

Вот мы с вами и рассмотрели, что такое прогрев бетона электродами. Технология может отличаться в зависимости от используемых электродов. Однако стоит отметить, что для улучшения конечного качества и прочности бетонной смеси целесообразно применять специальные добавки. К примеру, хлористый кальций, добавленный в шлако-портландцемент, позволяет сократить потери прочности и время затвердевания на 20-30%. Если же заметили, что даже при наличии понижающего трансформатора присутствует высушивание, то поверхность необходимо увлажнить водой или отключить подогрев на некоторое время.

Разновидности электродов

Стержневые

В качестве таковых чаще всего используется арматурный пруток хотя можно устанавливать и узкие полосы металла (композитная арматура, понятное дело, не подойдет, а вот для армирования — то что надо). Его длина должна быть несколько большей толщины заливки (для включения в цепь), а сечение выбирается исходя из ее конструктивных особенностей и плана размещения электродов (как правило, для частного домостроения не более 10 мм). Чтобы арматура легче входила в раствор, один ее конец заостряется.

Стержневые электроды позволяют прогреть «заливку» с конфигурацией любой сложности и формы, поэтому используются чаще всего, особенно при индивидуальном строительстве. Их располагают перпендикулярно продольной оси конструкции. Причем так, чтобы они не соприкасались с прутьями армирующего каркаса.

Струнные

По сути, это разновидность тех же стержневых, но расположение – вдоль оси опалубки. Применяются при прогреве конструкций с малым сечением и большой длиной (балки, колонны и ряд других). Для упрощения присоединения проводов торчащие из опалубки края изгибаются верх (буквой «Г»).

В ряде случаев можно в качестве электродов использовать продольные прутья смонтированного в опалубке металлического каркаса. Но при таком способе прогрева резко увеличивается энергопотребление, поэтому и используется он реже. При этом соблюдаются особые меры предосторожности.

Полосовые

Представляют собой куски железных полос (20 – 50 мм, толщиной 3), которые укладываются поверх залитого раствора. Такой прогрев применяется для заливки малой толщины (массивная стяжка, плита и тому подобное), при этом все элементы размещаются на одной стороне конструкции.

Пластинчатые

Располагаются с противоположных сторон заливки, с внутренней стороны опалубки. Их габариты выбираются в соответствии с ее параметрами. Естественно, что устанавливаются они парами, количество которых и расстановка определяются индивидуально для каждой конструкции.

Особенности методики

Общая схема работы

Сама методика прогрева бетонной массы с использованием электродов достаточно проста.

Реализуется она по такому алгоритму:

• Внутри опалубки монтируются токопроводящие элементы, подключенные к источнику питания. Конфигурация размещения и тип электродов подбирается отдельно в зависимости от особенностей конструкции.
• После того как электроды размещены, в опалубку заливается раствор. Находясь в жидком состоянии, он превращается в один из элементов электрической цепи, который достаточно хорошо проводит ток.
• На электроды подается напряжение, благодаря чему в теле бетона создается электрическое поле. Оно постепенно отдает свою энергию окружающему веществу, нагревая его.
• За счет изменения параметров тока (сила, напряжение) можно своими руками регулировать степень нагрева.

Фото подключенных электродов

В результате во время набора цементом прочности в нем поддерживается оптимальная температура. Такой обработки вполне достаточно, чтобы обеспечить однородную структуру застывшего материала. Резка железобетона алмазными кругами это подтверждает – на пробных образцах практически не обнаруживаются пустоты и рыхлые области.

Время прогрева зависит от множества факторов, среди которых важнейшими являются объем бетонируемой конструкции и наружная температура. В некоторых случаях отапливать раствор приходится до 4-5 недель, т.е. до полного набора прочности. Впрочем, чаще всего дополнительное тепло требуется только на начальных этапах.

Типы электродов

Типы электродов

Для реализации данного метода применяют токонесущие элементы различной конфигурации. Изучить их конструктивные особенности можно, проанализировав приведенную здесь таблицу:

Стержни из арматуры в толще заливки

В зависимости от типа задействованных деталей выделяют такие методы повышения температуры:

• Поверхностная (периферийная) обработка – электроды накладываются на поверхность раствора без погружения, часто с использованием специальных токопроводящих подложек. После окончания работы могут быть демонтированы и использованы повторно на другом объекте.
• Погружной (сквозной) электроподогрев бетона – электроды находятся внутри материала, и после его отвердевания не извлекаются. Чтобы прочность конструкции не снижалась, токопроводящие элементы размещаем не ближе, чем в 30 мм от поверхности.

Погружная схема

Использование сварочных аппаратов

Мастера, которые пытаются реализовать данную методику самостоятельно, часто интересуются, как греть бетон электродами с применением сварочного аппарата (см.также статью «Как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом»).

Действительно, это вполне возможно:

• Обычный сварочный аппарат включает в себя два блока – двигатель и собственно сварочный генератор. При этом мощности последнего достаточно, чтобы обеспечить обогрев около 50м3 бетонного раствора.
• Перед началом работы в цемент опускаем электроды. Для большинства задач достаточно шага в 20-30 см.
• Электроды соединяем последовательно, формируя несколько параллельных цепей.
• Для наблюдения за напряжением между цепями специалисты рекомендуют устанавливать лампу накаливания.
• Цепи подключаем к аппарату и подаем напряжение. Контроль нагрева осуществляем в специальных скважинах.

Такое устройство вполне можно использовать

Виды прогрева

Сквозной (внутренний, погружной)

Применяется для конструкций, имеющих большую толщину или сложную форму. Из названия понятно, что электроды размещаются внутри залитой массы раствора. Общее правило – электроды устанавливаются на расстоянии не менее 3 см от элемента опалубки.

Периферийный (поверхностный, нашивной)

Под полосы устанавливается подкладка. На практике для этого чаще всего берутся куски рубероида, что позволяет такие электроды легко снимать и использовать многократно.

Общее правило

Если в опалубку установлен металлический каркас, то использовать напряжение более 127 В ЗАПРЕЩЕНО . Для конструкций неармированных оно может быть не более 380 В.

Что учесть при прогреве бетона

• По мере отвердевания залитой массы изменяется ее эл/сопротивление, так как происходит испарение влаги. Следовательно, необходимо систематически корректировать силу подаваемого тока, поэтому в схему обязательно должен быть включен элемент регулировки (например, реостат, трансформатор с несколькими выходами).
• Поверхность конструкции, подлежащей прогреву, должна быть укрыта материалами, снижающими теплопотери. Это могут быть опилки, маты, пленка п/э, рубероид и тому подобное. В противном случае сам процесс прогрева теряет смысл.
• При стержневом методе нужно соблюдать одинаковые расстояния между электродами как в одном ряду, так и в соседних. Это обеспечит равномерность загрузки «линий» и исключит перекос фаз.
• Снижения энергозатрат можно добиться введением в состав раствора специальных добавок-пластификаторов, ускоряющих процесс отвердевания бетона.
• Специалисты не рекомендуют применять электродный прогрев для мелких конструкций. Для этого существуют другие методики.
• В качестве «питания» нельзя использовать источник постоянного тока, так как в этом случае не избежать электролиза жидкости.
• При небольших объемах заливки в качестве источника напряжения можно использовать сварочные трансформаторы.
• Единой рекомендации по размещению электродов на (в) заливке раствора нет. Схема определяется индивидуально и зависит от внешних условий, параметров опалубки, марки цемента и ряда других факторов.
• Через определенные временные промежутки (зависят от специфики работ) делается замер температуры. Для этого проделываются специальные «шурфы».
• ЗАПРЕЩАЕТСЯ. При использовании прутьев арматурного каркаса в качестве электродов работать с напряжением свыше 60 В. В исключительных случаях (более этого номинала) – только при соблюдении дополнительных мер и локально (на отдельных сегментах конструкции).

Для получения из раствора качественного искусственного камня рекомендуется комплексный обогрев массы, сочетающий несколько методик, в том числе, и «пассивную» («термос»).

Провод ПНСВ

Универсальный и доступный способ прогрева бетона в зимнее время с помощью высокоомного кабеля и понижающего трансформатора. Во время увязки каркаса из арматуры укладывается греющий кабель, размеры и форма конструкции значения не имеет.

Этот способ подогрева применим как на стройплощадке, так и для домашних мастеров строителей. Расскажем немного подробнее, как прогреть бетонную смесь проводом ПНСВ в домашних условиях.

После армирования каркаса конструкции или укладки маяков под наливной пол, провод укладывается змейкой не ближе 20 сантиметров друг от друга (оптимальный шаг укладки). Длина одной петли составляет от 28-36 метров. В качестве источника напряжения можно использовать сварочный аппарат. Схема подключения в этом случае будет выглядеть так:

Нюанс прогрева, ПНСВ нельзя подключать неукрытый раствором, т.к. без поглощения тепла из-за высокой температуры на открытом воздухе, он перегорит. Чтобы избежать перегорания делают переход на алюминиевый кабель, оставляя выходные концы нагревательного провода ПНСВ по 10 см из раствора. Производитель рекомендует ток в кабеле 11-17 ампер, который можно контролировать токовыми клещами. О том, как пользоваться токоизмерительными клещами, мы рассказывали в отдельной статье.

Для домашнего строительства достаточно ПНСВ диаметром 1.2 мм. Его характеристики:

• сопротивление 0,15 Ом/м;
• рабочий ток погруженного в раствор 14-16 ампер;
• температура укладки от -25 до 50 °C.

Расход провода на куб бетона 60 погонных метров. Температура, до которой нагревается бетон — 80 °C, ее контроль осуществляется любым термометром. Скорость набора температуры раствором не должна превышать 10 градусов за час. Чтобы избежать бессмысленных трат на счетах за электроэнергию, нагреваемый участок укрывают любым материалом, препятствующему нагреванию атмосферы, например, засыпают опилками. Для получения отличного результата бетонную смесь перед заливкой также подогревают, температура смеси не должна быть ниже +5 °C. Вот по такой инструкции можно прогреть бетон в зимнее время своими руками. Технология трудоемкая, однако под силу даже неопытному человеку. О том, как укладывать греющий кабель в фундаменте, рассказывается в видеоуроке:

Кстати, вместо провода ПНСВ можно также использовать кабель BET для прогрева бетона. На видео ниже вкратце рассмотрена инструкция по монтажу греющего проводника:

В статье указаны не все способы подогрева бетона зимой. Существуют индукционный, инфракрасный метод и другие, но их не рассматриваем ввиду их малой распространенности и сложности. Мы дали общее представление о технологии строительства бетонных конструкций, и возможности использования домашними мастерами методов нагрева стяжек и стен. Кстати, использование провода ПНСВ возможно не только во время нагрева строящийся конструкции, но уже и после того. Его можно использовать, как готовый теплый пол или анти лед на лестницах или тротуарах. Короткие участки подключаются через понижающий трансформатор от 400 до 1500 ватт. Для подключения напрямую в сеть 220 вольт провод в длину будет более 120 метров.

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, зачем нужен прогрев бетона в зимнее время и как его осуществить с помощью тепловых пушек, электродов либо провода ПНСВ. Надеемся, наши инструкции были для вас понятными. Больше информации вы можете получить, просмотрев видеоуроки в статье.

Советуем также прочитать:

• Подогрев дорожек греющим кабелем
• Как экономить электроэнергию дома
• Как подобрать тепловую пушку по мощности
• Временное электроснабжение строительной площадки