Какие требования к электропрогреву бетона

Требования безопасности при электропрогреве бетона

К самостоятельной работе при электропрогреве бетона допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение, проверку знаний, вводный инструктаж, инструктаж на рабочем месте и признанные годными для работы медицинской комиссией.

Работающие при электропрогреве бетона должны иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже II. Подключение и отключение установки по электропрогреву бетона должны производиться электротехническим персоналом, имеющим квалификационную группу по электробезопасности не ниже III. Рабочие обязаны:

• o выполнять только ту работу, по которой проинструктированы и допущены мастером (прорабом);
• o соблюдать требования безопасности, проекта производства работ и технологических карт;
• o выполнять правила внутреннего трудового распорядка, установленные в организации;
• o уметь оказывать доврачебную помощь потерпевшим;
• o знать местонахождение аптечки, средств пожаротушения, номера телефонов медицинской помощи, пожарной охраны, службы эксплуатации электросетей, нормы переноски тяжестей, правила личной гигиены;
• o пользоваться спецодеждой, средствами индивидуальной защиты и предохранительными приспособлениями, в том числе и каской;
• o не появляться на стройплощадке в нетрезвом состоянии;
• o во избежание пожаров и взрывов не пользоваться открытым огнем вблизи сосудов с газами, легковоспламеняющимися и взрывчатыми веществами;
• o курить в отведенных местах.

При электропрогреве бетона опасными и вредными производственными факторами являются:

• o электрический ток;
• o острые концы арматурных стержней и электропроводов;
• o открытые проемы в перекрытиях;
• o производство работ вблизи перепада высот;
• o повышенная или пониженная температуры воздуха;
• o повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
• o возможность короткого замыкания в электросети.

Участки производства работ по прогреву бетона и установки оборудования должны быть ограждены, а в зоне производства работ — вывешены знаки безопасности. Необходимо проверить наличие и исправность заземляющих устройств, исправность спецодежды и средств индивидуальной защиты. На расстоянии 3 м от участка прогрева должна быть оборудована система блокировки, а также световая сигнализация, автоматически выключающаяся при отключении прогрева. Открытая арматура железобетонных конструкций на участке прогрева должна быть заземлена. Токонесущие элементы необходимо оградить и закрыть кожухом, защитными приспособлениями. Распределительные щиты и трансформаторы должны находиться в местах, исключающих скопление воды, попадание атмосферных осадков, они должны быть оборудованы изолирующей решеткой. Щиты должны иметь свободный подход. По окончании установки электродов и монтажа электрооборудования необходимо проверить правильность сборки схемы, качество контактов.

На участке прогрева и установки электрооборудования должны быть вывешены правила оказания первой помощи при поражении электротоком, телефоны и адреса вызова врача, пожарной команды. У главных щитов должны быть установлены изолирующие площадки и уложены резиновые коврики с рифленой поверхностью.

Аварийные ситуации и несчастные случаи могут произойти при электропрогреве бетона в случаях:

Прогрев бетона нагревательным проводом ПНСВ

Заливка бетона зимой имеет свои сложности. Главной проблемой считается нормальное затвердевание раствора, вода в котором может замерзнуть, и он не наберет технологической прочности. Даже если этого не случится, низкая скорость высыхания состава сделает работы нерентабельными. Прогрев бетона проводом ПНСВ поможет снять этот вопрос.

Электропрогрев бетона в зимнее время – наиболее удобный и дешевый способ достигнуть нужной твердости материала. Он разрешается нормами СП 70.13330.2012, и может применяться при выполнении любых строительных работ. После отвердевания бетона, провод остается внутри конструкции, поэтому применение дешевого ПНСВ дает дополнительный экономический эффект.

Применение

Прогрев бетона в зимнее время кабелем дает возможность решить две основные проблемы. При температурах ниже нуля вода в растворе превращается в кристаллики льда, в результате реакция гидратации цемента не просто замедляется, она прекращается полностью. Известно, что при замерзании вода расширяется, разрушая образовавшиеся в растворе связи, поэтому после повышения температуры он уже не наберет нужной прочности.

Раствор затвердевает с оптимальной скоростью и сохранением характеристик при температуре порядка 20°C. При падении температуры, особенно ниже нуля, эти процессы замедляются, даже с учетом того, что при гидратации выделяется дополнительное тепло. Чтобы выдержать технические условия, зимой не обойтись без прогрева бетона проводом ПНСВ или другим предназначенным для этого кабелем в таких ситуациях, когда:

• не обеспечена достаточная теплоизоляция монолита и опалубки;
• монолит слишком массивен, что затрудняет его равномерный прогрев;
• низкая температура окружающего воздуха, при которой замерзает вода в растворе.

Характеристики провода

Кабель для прогрева бетона ПНСВ состоит из стальной жилы с сечением от 0,6 до 4 мм², и диаметром от 1,2 мм до 3 мм. Некоторые виды покрываются оцинковкой, чтобы снизить воздействие агрессивных компонентов в строительных растворах. Дополнительно он покрыт термоустойчивой изоляцией их поливинилхлорида (ПВХ) или полиэстера, она не боится перегибов, истирания, агрессивных сред, прочна и обладает высоким удельным сопротивлением.
Кабель ПНСВ обладает следующими техническими характеристиками:

• Удельное сопротивление составляет 0,15 Ом/м;
• Стабильная работа в температурном диапазоне от -60°C до +50°C;
• На 1 кубометр бетона расходуется до 60 м провода;
• Возможность применения до температур до -25°C;
• Монтаж при температурах до -15°C.

Кабель подключается к холодным концам через провод АПВ из алюминия. Питание может осуществляться через трехфазную сеть 380 В, подключаясь к трансформатору. При правильном расчете ПНСВ может подключаться и к бытовой сети 220 вольт, длина при этом не должна быть менее 120 м. По системе, находящейся в бетонном массиве должен протекать рабочий ток 14-16 А.

Технология прогрева и схема укладки

Перед установкой системы прогрева бетона в зимнее время монтируется опалубка и арматура. После этого раскладывается ПНСВ с интервалом между проводами от 8 до 20 см, в зависимости от наружной температуры, ветра и влажности. Провод не натягивается и прикрепляется к арматуре специальными зажимами. Нельзя допускать изгибов радиусом менее 25 см и перехлестов токоведущих жил. Минимальное расстояние между ними должно составлять 1,5 см, это поможет не допустить короткого замыкания.

Наиболее популярная схема укладки ПНСВ – «змейка», напоминающая систему «теплый пол». Она обеспечивает обогрев максимального объема бетонного массива при экономии греющего кабеля. Перед заливкой в опалубку раствора необходимо убедиться в том, что в ней нет льда, температура смеси не ниже +5°C, а монтаж схемы подключения проведен правильно, на достаточную длину выведены холодные концы.

К проводу ПНСВ прикладывается инструкция, с которой нужно ознакомиться перед тем, как прогреть бетон. Подключение осуществляется через секции шинопроводов двумя способами через схему «треугольник» или «звезда». В первом случае систему разделяют на три параллельных участка, подключаемых к выводам трехфазного понижающего трансформатора. Во втором – три одинаковых провода соединяются в один узел, потом три свободных контакта аналогично подключаются к трансформатору. Питающее устройство устанавливается не далее, чем в 25 м от места подключения, прогреваемый участок обносится ограждением.
Система подключается после полной заливки всего объема строительного раствора. Технология прогрева бетона греющим кабелем ПНСВ включает в себя несколько этапов:

1. Разогрев осуществляется со скоростью не более 10°C в час, что обеспечивает равномерное прогревание всего объема.
2. Нагрев при постоянной температуре длится до тех пор, пока бетон не наберет половину технологической прочности. Температура не должна превышать 80°C, оптимальный показатель 60°C.
3. Остывание бетона должно происходить со скоростью 5°C в час, это поможет избежать растрескивания массива и обеспечит его монолитность.

При соблюдении технологических требований материал наберет марку прочности, соответствующую его составу. По окончанию работ ПНСВ остается в толще бетона и служит дополнительным армирующим элементом.

Нужно отметить, что применять кабель КДБС или ВЕТ значительно проще, поскольку их можно подключать напрямую к сети 220 В через щитовую или розетку. Они разделены на секции, что помогает избежать перегрузки. Но эти кабели стоят дороже ПНСВ, поэтому реже применяется при строительстве крупных объектов.

Еще одна популярная технология – использование опалубки с ТЭН и электродами, когда арматура вставляется в раствор и подключается к сети, используя сварочный аппарат или понижающий трансформатор другого типа. Этот способ прогрева не требует специального греющего кабеля, но более энергозатратен, поскольку вода в бетоне играет роль проводника, а его сопротивление при затвердевании значительно возрастает.

Расчет длины

Чтобы рассчитать длину провода ПНСВ для прогрева бетона требуется учесть несколько основных факторов. Главный критерий – количество тепла, подаваемого на монолит для его нормального затвердевания. Оно зависит от температуры окружающего воздуха, влажности, наличия теплоизоляции, объема и формы конструкции.

В зависимости от температуры определяется шаг укладки кабеля со средней длиной петли от 28 од 36 м. При температуре до -5°C расстояние между жилами или шаг составляет 20 см, с понижением температуры на каждые 5 градусов, он уменьшается на 4 см, при -15°C он составляет 12 см.

При расчете длины важно знать потребляемую мощность нагревательного провода ПНСВ. Для самого популярного диаметра 1,2 мм она равна 0,15 Ом/м, у проводов с большим сечением сопротивление ниже диаметр 2 мм имеет сопротивление 0,044 Ом/м, а 3 мм – 0,02 Ом/м. Рабочий ток в жиле должен быть не более 16 А, поэтому потребляемая мощность одного метра ПНСВ диаметром 1,2 мм равна произведению квадрата силы тока на удельное сопротивление и составляет 38,4 Вт. Чтобы подсчитать суммарную мощность необходимо этот показатель умножить на длину уложенного провода.

Подобным образом рассчитывается и напряжение понижающего трансформатора. Если уложено 100 м ПНСВ диаметром 1,2 мм, то его общее сопротивление составит 15 Ом. Учитывая, что сила тока не более 16 А, находим рабочее напряжение, равное произведению силы тока на сопротивление в данном случае оно будет равно 240 В.

Применение провода ПНСВ – один из самых дешевых способов прогрева бетона. Но он больше годится для применения профессиональными строителями, поскольку для его подключения требуются специальное знание и оборудование. Этот кабель можно применять и в бытовых условиях, правильно рассчитав потребляемую мощность. Снизить расходы при прогреве раствора поможет применение теплоизоляционных материалов, в этом случае нагрев произойдет быстрее, а снижение температуры будет происходить равномернее, что улучшит качество бетона.

Безопасное производство работ по электропрогреву бетона

Одним из важнейших способов ускорения твердения бетона, является пропускание электрического тока непосредственно через бетон или с помощью нагревательных электрических приборов (электрообогрев). В настоящее время электропрогрев бетона широко применяется при возведении различных монолитных бетонных и железобетонных конструкций в зимнее время, а также при изготовлении сборных элементов из тяжелых и легких бетонов на заводах и полигонах, о том какие требования и нормы по охране труда следует выполнять при проведение данного вида работ, читайте в статье .

Существуют несколько способов подогрева бетона .

1.Электродный способ прогрева бетона. При этом способе ток в бетон вводится через электроды, располагаемые внутри или на поверхности уложенного бетона. Соседние или противоположные электроды соединяются с проводами разных фаз, в результате чего между электродами в бетоне возникает электрическое поле.

2.Индукционный .Осуществляется посредством энергии переменного тока, преобразующейся в тепловую в стальной опалубке или арматуре, а далее передающейся материалу. Этот способ эффективен для повышения температуры в железобетонных каркасных конструкциях (колоннах, ригелях, балках, прогонах и других)

3. С использованием трансформаторов. Этим способом пользуются в условиях 30-градусных морозов, когда требуется прогреть монолитные конструкции.

4. Инфракрасными лучами. Сущность метода заключается в передаче бетону тепла в виде лучистой энергии, чем достигается ускоренное его твердение. Теплоносителем являются инфракрасные лучи, которые представляют собой электромагнитные волны, испускаемые нагретыми телами и передающие тепло бетону.Генераторами инфракрасных лучей могут быть различные нагревательные устройства, обогреваемые электрическим током или иным источником тепла, например газом.

3.Термоактивными опилками.Сущность метода прогрева термоактивными опилками заключается в следующем. В смоченный слабым соляным раствором слой опилок закладывают электроды. Опилками утепляют либо горизонтальную поверхность, либо ими заполняют двойную опалубку, так называемую термоактивную опалубку.

Требование к персоналу

К самостоятельной работе при электропрогреве бетона допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение, проверку знаний, вводный инструктаж, инструктаж на рабочем месте и признанные годными для работы медицинской комиссией.

Подключение и отключение установки по электропрогреву бетона должно производиться электротехническим персоналом, имеющим квалификационную группу по электробезопасности не ниже III

Требования по охране труда перед началом работы

. Работающий должен получить задание у руководителя работ, ознакомиться с технологическими картами и безопасными способами производства работ.

Участки производства работ по прогреву бетона и установки оборудования должны быть ограждены защитным ограждением.

Должны быть вывешены в зоне производства работ знаки безопасности.

Необходимо проверить наличие и исправность заземляющих устройств.

Проверить исправность спецодежды и средств индивидуальной защиты.

Электроустановки для прогрева бетона должны быть заводского
изготовления и иметь защиту от токов короткого замыкания. Допуск их
в эксплуатацию осуществляется после проведения необходимых
электрофизических измерений.

В период эксплуатации электроустановок для прогрева бетона необходимо применять световую сигнализацию.

Проверять ежедневно внешним осмотром и при помощи мегомметра состояние изоляции всех передвижных токоприемников.

Требования по охране труда при выполнении работ

Работы по электропрогреву бетона выполняются выполняться в полном соответствии с проектно-технологической документацией, требованиями, предъявляемыми к устройству и эксплуатации электротехнических установок , а также в соответствии с инструкциями по охране труда. Работы выполняются по наряд-допуску.

Напряжение источника питания цепей электропрогрева должно быть не выше:

— 380 В при электродном прогреве грунта, электропрогреве бетонной смеси и внешнем электрообогреве армированного и неармированного бетона;

— 220 В при электродном прогреве армированного и неармированного бетона.

Прогреваемые электротоком участки должны находиться под круглосуточным наблюдением квалифицированных электромонтеров, имеющих квалификационную группу по электробезопасности не ниже III.

Открытая арматура железобетонных конструкций на участке прогрева должна быть заземлена.

Перед включением в сеть и после каждого перемещения электрооборудования на новое место необходимо проверить состояние электропроводки, защитных средств, ограждений и заземления оборудования, сетки-экрана.

Токонесущие элементы необходимо оградить и закрыть кожухом, защитными приспособлениями.

Лица, не имеющие отношения к работе по электропрогреву, но работающие вблизи участков прогрева, должны быть проинструктированы по электробезопасности непосредственным руководителем работ.

Напряжение сигнальных ламп должно быть не более 42 В, высота их подвески не менее 2,5 м.

Трансформаторы, распределительные щитки должны быть вне зоны движения транспорта и производства других видов работ.

Измерение температуры бетона вручную может производиться при напряжении не выше 60 В только в присутствии электрика с применением диэлектрической обуви и перчаток и при наличии у рабочего II группы по электробезопасности.

В зоне действия глубинного вибратора не должно быть проводов к
нагревающим электродам и отводов под напряжением.

Устанавливать трансформаторы и распределительные щиты в местах, удобных для наблюдения. Щиты должны иметь свободный подход.

Распределительные щиты и трансформаторы должны находиться в местах, исключающих скопление воды, попадание атмосферных осадков, а также они должны быть оборудованы изолирующей решеткой.

Электролинии от трансформатора к прогреваемым участкам должны быть выполнены из изолированных проводов и уложены на козлах высотой не менее 0,5 м от земли.

В местах пересечения электролиний с проездами высота должна быть не менее 6 м, с проходами — 3,5 м.

Прокладка электролиний по земле должна быть в шлангах. В местах переездов защищаться настилами.

При питании трансформаторов от сети с глухозаземленной нейтралью заземление осуществляется через нулевой провод, а также используется естественное заземление в качестве повторного.

Временные инвентарные ограждения должны устанавливаться от токоведущих частей на расстоянии не менее 1,5 м, а при оттепели и прогреве грунта — 3 м.

сырую погоду электротермообработку бетона следует производить с особой осторожностью с учетом возможного возникновения шагового напряжения.

По окончании монтажа электрооборудования и установки электродов необходимо проверить правильность сборки схемы, качество контактов.

После подачи напряжения надо проверить равномерность нагрузки по фазам и соответствие тока нагрузки трансформатора.

Круглосуточно контролировать температуру прогреваемого бетона. В темное время суток, участок, на котором происходит выдерживание бетона с применением температуры, должен быть хорошо освещен.

После снятия напряжения должны быть вывешены знаки из
токонепроводящего материала «Не включать — работают люди!».

При возникновении пожара надо немедленно отключить напряжение.

На участке прогрева и установки электрооборудования должны быть вывешены правила оказания первой помощи при поражении электротоком, телефоны, адреса вызова врача, пожарной команды.

У главных щитов должны быть установлены изолирующие площадки и уложены резиновые коврики с рифленой поверхностью.

Защитные настилы должны быть покрыты масляной краской и
установлены на изоляторах толщиной не менее 0,1 м.

Опасные и вредные производственные факторы

— острые концы арматурных стержней и электропроводов;

— открытые проемы в перекрытиях;

— производство работ вблизи перепада высот;

— повышенная или пониженная температура воздуха;

— повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

Прогрев бетона электродами: технология, минусы, плюсы и особенности

Технология, применяемая в сложных условиях для приобретения бетоном необходимых физико-механических свойств, называется прогрев бетона электродами. Метод получил распространение благодаря простому оборудованию, которое основано на способностях электрического тока при прохождении через какое-либо вещество выделять тепло. Прогрев бетона в зимнее время электродами очень производителен, он охватывает рабочий объем 100 м³ при t -40 °C.

Минусами метода считают

• Значительные трудозатраты на подготовку прогрева
• Необходимость индивидуальных расчетов на каждую конструкцию: с разработкой электрической схемы и расстановкой электродов, а также с корректировкой по температуре наружного воздуха в процессе обогрева
• Требуется электроэнергии больше, чем при прогреве проводом – от 850 кВт на 3 м3 уложенного бетона
• Сложно применить для фундаментных плит: приходится применять одновременно поверхностный и периферийный прогрев
• Требуется дорогостоящее и массивное оборудование – комплектная трансформаторная подстанция (КТПТО – 80) наружной установки или трансформатор для условий работы при температурах от -45⁰С. Практически все модификации станций прогрева оборудованы средствами автоматики и контроля, могут работать в авторежиме, имеют защиту от перегрузок.

Суть метода электродного прогрева – электроды различного типа, конфигурации и материала вживляют в бетон или устанавливают на поверхностях забетонированной конструкции. Реже используют в качестве электродов армокаркас, поскольку экономия на расходных электродах не восполняет энергозатрат, которые при таком способе значительно выше.

После подключения к источнику переменного напряжения (через понижающий трансформатор) образуется трехфазная цепь, в которой одним из проводников является бетонная смесь. При прохождении тока образуется электрическое поле и происходит выделение тепловой энергии, которая и требуется для обогрева бетонной конструкции. Количество электродов рассчитывают предварительно, а температуру бетона и корректировку прогрева (в том числе и по погодным условиям) производят подбором и регулировкой выходных параметров трансформатора. Необходим постоянный контроль работы оборудования, температуры наружного воздуха и поверхности бетонной конструкции.

В процессе твердения бетона его электрическое сопротивление изменяется, в сложной нелинейной зависимости. Начальное сопротивление зависит от вида бетона, водоцементного отношения и от активности вяжущего – цемента. Цементы разных заводов дают значительные вариации удельного электросопротивления приготовленных бетонов — от 8,5 до 16,5 Ом. Зависимость прохождения тока и нагрева от фазы твердения бетона также учитывается при расчетах схем и нагрузок.

Практически все несущие конструкции, применяемые в частном строительстве, армируются стальной стержневой арматурой – прутком, а данный вариант определяет максимально разрешенное напряжение 127В. Использовать напряжение более 127В разрешено только при техническом обосновании, на локальных участках и при наличии специальных проектных разработок.

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.

Требования безопасности при электродном прогреве

Прогрев конструкций, армируемых стержневой арматурой, выполняют при пониженном напряжении – от 60 до 127В. Чтобы прогревать густоармированные конструкции при более высоких напряжениях, требуется отдельный расчет и проект. Подключают напряжение выше 127В в отдельных случаях:

• Бетонный элемент не включает армокаркас
• Участок прогрева локальный, конструкция отдельно стоящая и никак не связана с арматурными каркасами, закладными деталями и любыми токоведущими элементами соседних конструкций
• Конструкции могут быть прогреты электродным методом при напряжении питания до 380В только в тех случаях, когда невозможно короткое замыкание на армокаркас (то есть массив состоит только из бетона). Прогрев на высоком напряжении может быть разрешен по расчету только для конструкций без арматуры. Работы по прогреву или обогреву армированного бетона и грунтов с применением напряжения 380В запрещены

При всех работах по электропрогреву обязательны к выполнению правила электробезопасности.

Технические условия прогрева

Необходимо соблюдать следующие требования к проводам:

• минимальная температура для использования кабелей и специальных мер по утеплению зимой составляет +5°С;
• рекомендуется обогрев смеси до +8°С (не более +50°С);
• следует подбирать с такими параметрами, чтобы раствор не терял влагу;
• важен постоянный контроль температурного режима;
• при температуре окружающей среды ниже -30°С становится неэффективным;
• после бетонирования прогрев следует выполнять в течение 5-7 суток.

Важно использовать качественный провод при бетонировании:

• ПНСВ – нагревательный кабель с оцинкованной стальной жилой в поливинилхлоридной изоляционной оболочке;
• ПТПЖ – двухжильный, аналогичный первому виду, но с полиэтиленовым покрытием.

ПНСВ выпускается с широким выбором поперечных сечений жил от 1,0 до 6,0 мм2, что позволяет выбрать и купить подходящий вариант для проведения бетонирования зимой по оптимальной цене. По гибкости он относится к самому низшему классу, третьему, но его вполне достаточно, так как предельный радиус изгиба составляет 5 диаметров от толщины провода.

ПВХ оплетка весьма эффективна, так как даже на предельных токовых нагрузках она не плавится, не искрит и сохраняет герметичность. Толщина – от 0,4 до 1 мм, ПНСВ выдерживает нагрев до +80°С, которого с запасом хватает для основной сферы его применения. Удельная мощность тепловыделения – от 20 до 40 Вт/м2, зависящая от сечения жилы.

Срок эксплуатации составляет не менее 16 лет при условии соблюдения технических требований. К основным преимуществам можно отнести стойкость к повышенной влажности, кислотной и щелочной средам. Сначала рассчитывают количество и параметры кабеля ПНСВ, чтобы достичь необходимого теплового режима. В нем учитывается среднесуточная температура, время прогрева и схема укладки. Решение этой комплексной задачи следует доверять только специалистам.

Монтаж провода марки ПНСВ выполняется в такой последовательности:

1. определяется оптимальная длина отрезка 17-28 м, при которой будет обеспечена необходимая тепловая мощность, а максимальный ток равнялся 15 А;
2. равномерно укладываются участки в виде петли или змейки с интервалом 5 см так, чтобы концы выходили на одну сторону плоскости;
3. нельзя допускать, чтобы кабель касался других материалов;
4. осуществляется подключение к одно- или трехфазной (по схеме звезды или треугольника) сети электропитания посредством ПВ1;
5. необходимо, чтобы стык нагревательного и соединяющего проводов находился на бетонной поверхности в целях обеспечения техники безопасности.

Прежде чем купить кабель ПНСВ, важно обратить внимание на наличие оцинкованных жил, так как иногда производители в целях удешевления делают обычные стальные, которые в условиях повышенной влажности окисляются и теряют свои свойства.

Чтобы обеспечить нагрев до заданной температуры, обычно требуется 1,2-1,3 кВт для провода сечением 1,2 мм2. Поэтому применяют понижающие трансформаторы для получения напряжения 70 Вт и силы тока в интервале 14-18 А. В некоторых случаях используют подключение к сварочному аппарату, при условии внесения соответствующих изменений в схему и правильной настройке параметров питания.

Использование провода ПТПЖ эффективно при температурах окружающей среды выше -15°С. Пиковый нагрев – до +60°С. Максимальное напряжение, на которое рассчитаны жилы – 1,5 кВ, срок эксплуатации – до 10 лет.

Данный кабель имеет ряд особенностей, касающихся укладки и подключения:

• соединительные провода для подключения ПТПЖ должны иметь «холодные» концы, то есть меньшее удельное сопротивление;
• минимальный шаг между линиями нагрева – 15 мм;
• если не соблюдать температурный режим, то изоляция может повредиться и возникнет короткое замыкание;
• для повышения качества прогрева кабели оборачивают фольгой, увеличивая тем самым его площадь;
• схема укладки аналогичная, но можно соединять две жилы на одном из концов, создавая таким образом петлю, но мощность тока придется снизить, так как велика вероятность локального перегрева раствора;
• при монтаже при температуре ниже -10°С важна аккуратность, так как велика вероятность повреждения изоляционной оплетки.

Для снижения стоимости стяжек применяют кабеля с сечением 0,6 мм, которые легко укладывать, радиус их изгиба минимален, а также невысокие требования к питанию.

Установка электродов в конструкцию

Местные перегревы бетона крайне негативно влияют на его итоговую прочность, поэтому все электроды вне зависимости от их типа устанавливают наиболее равномерно. Минимальные расстояния по осям электродов при использовании выходного напряжения трансформатора 65В – 200 мм; при напряжениях от 85 до 120 В – минимум 350-400 мм. Чтобы минимизировать риск местного перегрева, применяют групповые схемы расстановки электродов, и подключают на одну фазу электропитания сразу группу электродов. Распределение электродов в группе и интервалы определяются проектом.

Установку и крепление электродных групп и отдельных электродов выполняют с учетом безопасных расстояний до армокаркаса. Недопустимы смещения и соприкосновения токопроводящих частей и стальной арматуры. В случае, если на арматуру окажутся замкнуты два электрода, подключенных на разные фазы, обеспечено К/З, результатами которого будут перегорание проводов тоководов, возможен расплав и поломка деталей трансформатора.

Процесс бетонирования – укладку и уплотнение бетонной смеси – выполняют с осторожностью, чтобы не допустить смещения электродов от проектного положения и их касания к арматуре.

Минимальные расстояния от электродов до арматурных стержней каркаса во время выхода на режим прогрева при напряжении:

• 55 В – 50 мм.
• 65 В – 70 мм.
• 85 В – 100 мм.
• 110 В – 150 мм.

Если не выдерживаются минимальные расстояния, то местные перегревы бетона неизбежны. Поэтому в случаях, когда по габаритам конструкции или по схеме минимум разделения обеспечить невозможно, то выполняют электроизоляцию тех участков электродов, которые приходятся на опасно малое расстояние от арматуры. Изоляцию делают, надевая на электрод эбонитовую трубку. Металл полосовых электродов обворачивают рубероидом в два слоя, при этом длина изоляции – 100-120 мм.

Все поверхности прогреваемого бетона должны быть теплоизолированы, прогрев без укрытия не допускается.

Если массивные и протяженные конструкции (модуль поверхности до 6) обогреваются электродами периферийно, по внешним граням и выдерживаются термосом, то минимальное расстояние при любой расстановке полосовых электродов по углам конструкций – 200-220 мм; на прямых участках – до 300-350 мм.

Режим и расстановку электродов назначают согласно расчетов, и нарушения проекта и технологии прогрева могут привести к местным или обширным пережогам бетона или перегревам бетонной смеси выше ста градусов, что для бетона может стать фатальным – не просто привести к недостаточному набору прочности, а вызвать глубокие трещины в конструкциях.

При выполнении режима прогрева необходим строгий контроль температуры бетона. На практике регулируют режим прогрева, включением и отключением групп электродов или прогрева полностью, при этом стремясь к плавным изменениям температур. Станции прогрева бетона оборудованы КИПами для автоматического контроля силы тока, напряжения и температуры бетона. Первые три часа после выхода на режим прогрева проводят контроль температуры один раз в час, затем – один раз в два –три часа. Также периодически проверяют состояние теплоизоляции конструкций.

Режимы электропрогрева могут быть различны

• Двухстадийный прогрев – нагрев уложенной смеси и изотермическая выдержка. На момент отключения питания бетон должен набрать определенную прочность (устанавливается проектом в процентах от марочной прочности и зависит от ответственности, нагрузок, условий работы будущей конструкции, вида бетона и пр.). Прогрев в две стадии с изотермией назначают для конструкций, имеющих модуль поверхности больше 15.
• Трехстадийный прогрев – нагрев, изотермическая выдержка и остывание. Требуемая прочность будет обеспечена к моменту остывания прогреваемых конструкций. Применяют режим для элементов, имеющих степень массивности от 6 до 15.
• Две стадии – нагрев и остывание с выдержкой термосом, с полной теплоизоляцией конструкции и/или применением греющей опалубки, в зависимости от значений минусовых температур атмосферного воздуха. Критическая прочность обеспечивается к завершению остывания бетона. Режим назначают для элементов, имеющих степени массивности до 6.

После уплотнения бетона в конструкции подключают питание электродов, при этом минимум температуры бетонной смеси составляет +5⁰С. Затем нагрев увеличивают, при этом скорость повышения температуры следует держать не больше 8 градусов в час при прогреве элементов со степенью массивности от 3 до 6, 10 градусов в час – соответственно для конструкций со степенью массивности от 6, и 15 градусов в час – для стоечно-балочного каркаса и тонких стен (120 – 150 мм) протяженностью до 5,75-6,0м.

Для различных видов цемента рассчитаны предельные допуски температур бетона при любых режимах электропрогрева. В частном строительстве в основном применяют портландцемент ПЦ400 и ПЦ500 (быстротвердеющий). Для данных марок цемента установлены пределы температур при модулях поверхности соответственно:

• От 16 до 20 — +55⁰С.
• От 10 до 15 — +65⁰С.
• От 6 до 9 — +70⁰С.

Время изотермической выдержки зависит от вида вяжущего (активности цемента), температурных параметров прогрева и назначенной проектом прочности бетона. Это время определяется по видам бетонов и проверяется лабораторно – испытанием кубиковой прочности на сжатие. Скорость остывания бетонной конструкции должна быть минимальная, предел составляет для элементов с модулем поверхности:

• От 6 до 10 — 10 градусов/час.
• От 10 и выше — 5 градусов/час.

Распалубку бетона выполняют не ранее, чем поверхность его остынет до +5⁰С, но при этом нельзя допускать смерзания опалубки с бетоном. После распалубки бетон повторно теплоизолируют в случаях, когда разница температуры атмосферного воздуха и бетонных поверхностей больше 20 градусов.