Подключение прогрева бетона звездой и треугольником

Обновлено: 28.04.2024

Как обеспечить качественное застывание бетона зимой: кабели ПНСВ, ВЕТ и КДБС

Чтобы гарантировать качественное и надежное схватывание отвердевающей массы, в ее толще размещают специальный кабель для прогрева бетона. Он используется для поддержания необходимого температурного режима, коммутируется в электрическую сеть и не требует дополнительного подключения понижающего трансформатора. Благодаря этому снижаются материальные и трудовые затраты. Помимо перечисленных издержек, существенно упрощается процедура монтажа.

Зачем нужен прогрев бетона?

Бетонный раствор на определенную долю состоит из воды. Нет ничего удивительного в том, что при понижении уличной температуры (зимой) ниже уровня замерзания воды строители сталкиваются с проблемами гидратации. В результате этого происходит частичное замерзание смеси, хотя требуется полное затвердевание. С увеличением температуры окружающей среды замерзшая вода постепенно оттаивает, теряется прочность и однородность смеси, что приводит к ухудшению качества сооружения. Особенно сильно это сказывается на водоотталкивающих свойствах.

Именно поэтому в зимнее время года следует применять различные способы для прогрева бетона. Наиболее качественным и надежным является электрообогрев специальным кабелем, который исключит возникновение любых нарушений в структуре и продлит срок эксплуатации возводимого объекта.

Принцип работы и разновидности проводов

После установки армирующего каркаса кабель для обогрева размещается прямо на рабочей поверхности. Площадь сечения и максимально допустимое напряжение зависят от конкретной ситуации. Затем происходит заливка бетонной смеси с последующим подключением обогревающего кабеля к питающей сети (либо трансформатору). Бетон постепенно нагревается, начинает быстрее и (самое главное) равномерно застывать. Структура остается однородной, поэтому исключается вероятность появления пузырей и трещин.

Для обогрева бетона применяют кабели трех основных разновидностей:

Двухжильный кабель для бетона в секциях (КДБС) может коммутироваться к электрической сети напряжением 220 В, поэтому нет необходимости применять понижающий трансформатор. Из трех изделий его намного проще монтировать, не нужно подрезать, а наличие удобных муфт обеспечивает легкую укладку по желаемой схеме. С другой стороны, у КДБС высокая стоимость (от 1000 рублей за 1 п. м.). Второй недостаток связан с единичным использованием. После затвердевания бетонной смеси демонтировать изделие не получится.
Двухжильный кабель финского производства ВЕТ. Опять же не требует наличия понижающего трансформатора и подключается к электросети напрямую. Характеризуется экономичностью, а для обогрева одного куба бетонной массы необходимо не более 20-25 п. м.
Одножильный прогревочный провод со стальным проводником и поливинилхлоридной изоляцией (ПНСВ) является самым дешевым изделием для прогрева бетонной массы (около 20-50 рублей за 1 п. м.), поэтому больше всего применяется при строительстве частных домов. В схеме питания обязательно наличие понижающего трансформатора. Впрочем, при соблюдении ряда условий возможна прямая коммутация к сети. После того как бетон будет прогрет, провод может использоваться повторно (в качестве «теплого пола» или системы «антилед»).

Рассмотрим подробнее наиболее популярный и простой провод ПНСВ.

Особенности нагревающих проводов ПНСВ

Конструктивно изделие состоит из одной стальной жилы, диаметр которой колеблется в пределах 1-3 мм. Площадь сечения круглого проводника может достигать 4 кв. мм. В качестве изоляции используется поливинилхлорид или полиэстер, исключающий сильные перегибы, защищающий провод от переломов и повышающий устойчивость к воздействию огня.

Наиболее распространенными считаются провода малого диаметра – около 1,2 мм, но поскольку стоимость изделия минимальна, то лучше не экономить и взять кабель ПНСВ на 3 мм. Особенно актуально это в случае, если планируется вручную уплотнять цементный раствор. В данной ситуации изоляция будет намного крепче, поэтому даже при сбоях в питании исключается вероятность перегрева.

Обязательно обратите внимание на другую отличительную характеристику обогревающих кабелей – холодные окончания. Данные конструктивные части находятся за пределами бетонной плиты, а для их производства используют обычные алюминиевые токоведущие жилы (АПВ). Их основная задача – соединение прогревающего кабеля, заложенного в бетон, с электрической сетью.

Особенности кабелей КДБС и ВЕТ

ПНСВ не идеален, и основной недостаток обогревающего кабеля связан с крайней необходимостью применения дополнительного оборудования – трансформатора, используемого для понижения напряжения и регулирования мощности выделения тепла. Проще говоря, чтобы устройство само себя не спалило, приходится уменьшать напряжение.

Применение двухжильных секционных проводников упрощает задачу обогрева бетонной смеси. Эти изделия характеризуется саморегулирующими свойствами. Речь идет об отечественном КДБС или финском ВЕТ. Для обогрева не нужно подключать дополнительные устройства. Достаточно выполнить коммутацию к электрической сети напряжением 220 В и наслаждаться полученным результатом.

На изображении ниже вы можете увидеть устройство кабеля для прогрева бетона:

A – зачищенные нагревательные жилы;
B – холодная оконцовка (обычный установочный кабель, например, с алюминиевыми жилами, который необходим для подключения к сети, но не используется как нагревательный элемент);
C – соединительная муфта для фиксации установочного кабеля с нагревательными секциями;
D – концевая муфта для изоляции;
E – нагревательный кабель для обогрева бетона установленной длины.

По конструкции финский кабель ВЕТ практически идентичен КДБС, но технико-эксплуатационные характеристики все-таки отличны. Их сравнение приведено в таблице ниже:

Название параметра	ВЕТ	КДБС
Рабочее напряжение, В	220-230	220-240
Линейная мощность, Вт/м	35-45 (зависит от модели и длины)	40
Сопротивление изоляции, Ом	103	103
Радиус изгиба, мм	25	35
Диаметр, мм	6	7
Длина нагревательной секции, м	3,3-85	10-150
Класс защиты от пыли и влаги	IP67	IP67

Для маркировки отечественных нагревательных кабелей КДБС используется общая схема маркировки AAКДБС BB, где AA – величина линейной мощности, BB – длина нагревательной секции. Например, если вы видите маркировку 40КДБС 20, то она указывает на то, что мощность одного погонного метра данного кабеля составляет 40 Вт, а протяженность нагревательной секции – 20 м.

Технологическая карта прогрева

Особые правила и рекомендации следует соблюдать при выборе длины нагревательной секции, укладки и фиксации проводов.

Как рассчитать длину провода в секции

При необходимости прогрева бетона с помощью одножильного провода ПНСВ нужно учитывать две основные переменные:

Температура бетонной массы зависит от уличной температуры, наличия и скорости ветра, того, насколько правильно установлена теплоизоляция, выполнена геометрия опалубки. Также немаловажное значение имеет марка используемого бетона.
Удельная мощность кабеля (P). При армировании бетона данная величина составляет около 30-35 Вт/м, без армирования – 35-40 Вт/м.

Определенные трудности возникают при необходимости расчета максимальной длины отдельного отрезка ПНСВ. Чтобы сделать это правильно, нужно узнать величину удельного сопротивления (p) металлической жилы в зависимости от ее сечения. Идеальным вариантом будет сила тока 14-16 А на одну секцию. В остальном для расчетов пользуются законом Ома – U=I*R, где:

U – напряжение;
I – сила тока;
R – сопротивление выбранного отрезка.

Например, при напряжении 90 В и силе тока 15 А после использования понижающего трансформатора нужно получить сопротивление 90/15=6 Ом. При сечении жилы 1,5 мм подобное сопротивление получаем у провода длиной 60 м. Рассчитывается оно по формуле 6 Ом/100 Ом/км = 0,06 км (60 м).

Данный пример можно рассматривать лишь как упрощенный метод расчета. В реальности сопротивление кабеля изменяется в соответствии с температурными колебаниями, поэтому в каждый результат нужно будет внести определенные поправки.

Когда бетон наберет необходимую прочность, то его можно подвергать механическим воздействиям – сверлению, разрезанию, скалыванию. Для выполнения подобных операций выбирайте инструменты с алмазным напылением, чтобы исключить появление микротрещин. Сверло с алмазной коронкой может использоваться даже на армированном бетоне.

Технология прогрева и схема укладки

Одной из самых популярных схем укладки ПНСВ является «змейка», используемая в системах «теплый пол». Такой подход гарантирует необходимый прогрев большого объема бетонной смеси и экономит греющий кабель. Перед заливкой бетона в опалубку убедитесь в отсутствии льда. Поддерживайте температуру смеси на отметке не менее +5 гр. Цельсия. Важно вывести на нужную длину холодные концы кабеля, сделанные из обычного алюминия.

Покупая ПНСВ, обратите внимание на наличие необходимой технической документации и инструкции по применению. Ознакомьтесь с ней прежде, чем выполнять обогрев бетона. Для подключения через секции шинопроводов используют две основные топологии – «звезду» и «треугольник». В первом случае три одинаковых проводника соединяются в общий узел, затем столько же свободных контактов коммутируются с понижающим трансформатором. Во втором случае система делится на три параллельных сектора, которые коммутируются с выводами на трехфазном трансформаторе понижающего типа. Само устройство, используемое для изменения напряжения, устанавливается на расстоянии не более 25 м от места подключения. Участок, на котором осуществляется прогрев, обязательно ограждается.

Подключение системы к цепи питания выполняется после полной заливки бетонной смеси. Общая последовательность технологии прогрева выглядит следующим образом:

При подогреве скорость набора температуры не превышает 10 гр. Цельсия в час. Это необходимо для равномерного протекания процесса.
При выходе на нужный температурный режим нагрев выполняется столько времени, сколько необходимо для набора половины технологической прочности бетонной массы. Максимально допустимая температура – 80 гр. Цельсия. Впрочем, оптимальным считается показатель 60 гр. Цельсия.
Скорость понижения температуры при остывании бетона не должна превышать 5 гр. Цельсия в час, что исключит потенциальные растрескивания и гарантирует однородность массива.

Четкое соблюдение перечисленных технологических рекомендаций позволит бетонной смеси набрать тот показатель прочности, который указывается в паспортных данных. По завершении работ ПНСВ оставляют в бетонном массиве и используют в качестве дополнительного армирующего элемента (реже – как систему «теплый пол»).

Эксплуатация кабеля КДБС или ВЕТ намного проще использования одножильного ПНСВ. Основная причина – возможность прямого подключения к сети напряжением 220 В через розетку или электрический щиток. Обе разновидности греющего кабеля делятся на разные секции, что исключает перегрузки. С другой стороны, стоимость изделий выше, поэтому, с экономической точки зрения, на крупных объектах их применение нерационально.

Помимо греющих проводов, используются и другие технологии. Например, в опалубку устанавливают ТЭН и электроды. В раствор вставляют арматуру, для чего используется сварочный аппарат или понижающий трансформатор. В таком случае нет необходимости прокладывать нагревательный кабель, но энергозатраты будут намного выше, поскольку вода в бетоне является проводником, а сопротивление бетона при затвердевании существенно возрастает.

Расположение и фиксация проводов

Выполняя монтажные работы, следите за соблюдением нескольких важных рекомендаций:

Между стенками опалубки нужно укладывать кабель так, чтобы все части провода были расположены на глубине от 20 см и ниже (начиная от верхней точки заливки бетонного массива).
Чтобы исключить трещины и изломы изоляции, выполняйте максимально плавные изгибы греющего кабеля. Допустимый радиус изгиба зависит от конкретной модели кабеля. Однако чаще всего строители выбирают изделия с запасом по изгибу (30-40 мм).
Для равномерного распределения температуры по всему бетонному массиву проводники раскладывают с заранее установленным шагом (равноудалено друг от друга). Избегайте любых пересечений, соблюдайте минимальный зазор между греющими контурами до 40 мм.

Когда весь кабель будет разложен в нужном месте, следует хорошо зафиксировать его на частях арматурного каркаса. Основная причина таких действий – защита изоляционной оболочки. Подойдет гибкая проволока, для скручивания которой не понадобится специальный инструмент. Вместо нее можно взять мягкие пластиковые хомуты.

В дальнейшем бетонная смесь заливается в опалубку. По ходу процесса нужно будет выравнивать массив. Делается это аккуратно, чтобы случайно не повредить нагревательный кабель или не нарушить последовательность его укладки. Поскольку ВЕТ и КДБС могут эксплуатироваться при различных вибрациях, то для уплотнения заливаемого бетона можно выбрать любой доступный метод. Завершив данные процедуры, кабельные жилы следует подключить между собой, а затем соединить с трансформатором или напрямую с электрической сетью.

Вполне очевидно, что прямое подключение греющего кабеля к электросети намного удобнее и экономически выгоднее. Стоимость кабеля выше, чем одножильного провода ПНСВ, но все-таки надежность системы намного лучше. Можно будет с легкостью поддерживать заданный температурный режим во всех точках бетонного массива, что гарантирует лучшее схватывание (застывание).

Обработка бетона после прогрева

После выполнения нагрева бетона, когда достигается минимальная рекомендуемая прочность, можно производить любые операция – резать, сверлить или дробить поверхность. Даже в тех случаях, когда прочность отличается от марочной. Единственное, чего следует избегать, – ударных нагрузок. В идеале нужно использовать инструменты с алмазным напылением, о чем говорилось выше.

Обогрев бетона при помощи ПНСВ – дешевый, но трудоемкий способ, в большей степени подходящий профессиональным строителям. Впрочем, изделие может использоваться в бытовых условиях, но придется выполнить правильный расчет потребляемой мощности. Наличие теплоизоляционных материалов – отличный способ уменьшить затраты на прогрев раствора. Они ускорят выход на заданный температурный режим, его поддержание и обеспечат плавное и равномерное остывание. Это в лучшую сторону скажется на качестве бетона. Если планируется заливка небольших объемов бетона при строительстве частного сектора, то рекомендуется использовать нагревательные кабели ВЕТ и КДБС.

Прогрев бетона в зимнее время: методы

Строительство бетонных монолитов при минусовых температурах осложняется неравномерным застыванием смеси. Вода быстро превращается в лед, процесс гидратации останавливается, в результате прочность готовой постройки нарушается. Прогрев бетона помогает избежать этих проблем.

Добиться необходимой температуры бетонной смеси можно пятью способами:

электродным;
проводом ПНСВ;
электропрогревом опалубки;
индукционным обогревом;
инфракрасным теплом.

Рассказываем, в каких случаях используется каждый из них.

Электродный прогрев

Принцип действия основывается на способности бетонного раствора проводить ток. Электроды располагают внутри и на поверхности смеси. После подключения к трансформатору образуется электрическое поле и происходит нагрев. Добиться оптимальной температуры можно изменением выходных параметров трансформатора.

Что нужно знать об электродном прогреве

1. По мере схватывания бетона, его электрическое сопротивление меняется нелинейно. Чтобы избежать потери тепла и влаги, после завершения установки электродов необходимо укрыть поверхность утеплителем. Им может стать фанера с прокладкой из пенопласта, шлаковата, картон, опилки, доски и т. д. Осуществлять работы без утепляющего материала нельзя.

2. Прогрев с помощью сварочных аппаратов не рекомендуется по ряду причин:

при вживлении электродов в бетон ток проходит непосредственно через раствор – отсюда вытекает опасность поражения людей и животных;
допустимое напряжение – 36 В, в противном случае опасность удара током становится критичной;
сварочный трансформатор не предназначен для таких нагрузок и быстрее изнашивается.

3. Постоянный ток при прогреве бетона электродами использовать недопустимо: он способствует электролизу. Вода разлагается и не кристаллизируется. Застывание смеси становится невозможным.

4. Подходят электроды четырёх видов:

Вид электродов	Описание	Схема подключения
Пластинчатые	Это металлические пластины, которые помещаются с разных сторон конструкции между бетоном и опалубкой.
Полосовые	Полосы металла 20–50 мм шириной. Подходят для прогрева горизонтальных элементов – например, плит или бетона, который соприкасается с грунтом. Подключаются по очереди к разным фазам с одной стороны конструкции, либо с разных сторон аналогично пластинчатым электродам.	>
Струнные	Размеры: 2–3 м в длину и 15 мм в ширину. Часто используются при прогреве колонн. Устанавливаются в центре конструкции. Электрическое поле образуется между опалубкой с токопроводящим листом и струной.
Стержневые	Подходят для конструкций сложной формы. Вставляются прутья арматуры диаметром до 15 мм, после чего их подключают к различным фазам трансформатора. Обеспечивают сквозной прогрев.

5. Трансформатор для прогрева бетона в зимнее время должен отличаться высокой мощностью, иметь защищенный корпус, быть удобным для транспортировки и выдерживать длительную работу при минусовых температурах.

Прогрев бетона проводом ПНСВ

Один из самых эффективных и безопасных способов. При прохождении тока через провод ПНСВ выделяется тепло, нагревая смесь. Расход – в среднем 60 м на 1 м3 бетона. Этот провод часто используется как напольный обогреватель в частном секторе.

Что нужно знать о проводе ПНСВ

1. Укладка кабеля в холодное года должна выполняться таким образом, чтобы он не касался опалубки, земли, а также не выходил за пределы бетона. После того, как опалубка будет залита бетонной смесью, дождитесь, пока она начнет застывать, затем подключите трансформаторную подстанцию и регулируйте температуру.

2. Секции монтируются на одинаковом расстоянии нагревательных проводов относительно друг друга (примерно 15 см). Смесь прогреется равномерно.

3. Закрепить провод на арматурном каркасе, вдоль которого он протянут, следует так, чтобы риски повредить его при подаче бетона в траншею отсутствовали.

4. Температура смеси измеряется в процессе изотермического прогрева каждые два часа. Этот пункт входит в содержание технологической карты на электрообогрев нагревательными проводами монолитных конструкций.

5. 70 В – напряжение, которым следует ограничиться при проведении работ. Поэтому при эксплуатации может потребоваться понижающий трансформатор (ПТ).

Электропрогрев опалубки (контактный метод)

Этот способ предполагает изготовление опалубки, в которую заранее будут закладываться нагревательные элементы. Они отдают бетону свое тепло при нагреве и ускоряют твердение. Электропрогрев опалубки происходит снаружи, через контактную поверхность.

Минусы: трудоемкость изготовления; низкий КПД (при заливке фундамента смесь греется лишь частично).

Индукционный обогрев

Применяется с армированными конструкциями. Металлические элементы, содержащиеся внутри них, станут сердечниками. Изолированный кабель выполняет роль индуктора и размещается петлями вокруг арматуры. Количество мотков провода и сечение необходимо рассчитать предварительно. Вдоль кабеля пускается переменный ток, образующий электромагнитное поле. Затем происходит нагревание армирующих элементов, от них тепло переходит к бетону, постепенно распространяясь по всей смеси.

Расход электроэнергии достигает 150 кВт/ч на 1 кубический метр бетона.

Плюсы: низкая цена; равномерный прогрев.

Минусы: сложный расчет; ограниченность применения (балки, колонны и т. д.).

Инфракрасный подогрев

Инфракрасные лучи нагревают поверхность непрозрачных объектов, распространяя тепло на весь объем. При применении инфракрасного подогрева бетонную конструкцию необходимо окутать прозрачной пленкой – она задержит тепло, пропустив лучи через себя. Подходит для прогрева железобетона.

Плюсы: простота и доступность.

Минусы: подходит только для небольших, тонких конструкций; инфракрасное тепло распространяется неравномерно.

Инфракрасный нагреватель должен быть устойчивым к сильному ветру и способным долгое время работать без дозаправки.

Выводы:

Электродный прогрев подойдёт для раствора любой толщины и формы, но требует больших энергозатрат (около 1000 кВт на 3–5 куб. м.).
Провод ПНСВ равномерно нагревает смесь и отличается безопасностью эксплуатации: кабель изолирован, температура легко регулируется.
Контактный метод требует изготовления опалубки под заказ и не может обеспечить равномерный обогрев.
Индукционный способ применим исключительно с армированными конструкциями.
Инфракрасным теплом можно прогреть только небольшой слой бетона.

Также в нашем интернет-магазине представлены дизельные станции для прогрева бетона. Узнать, сколько стоит оборудование с учетом скидки, можно у наших менеджеров. Стоимость доставки зависит от габаритов и массы товара.

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.

Содержание

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:

Разогрев осуществляется со скоростью не более 10°C в час, что обеспечивает равномерное прогревание всего объема.
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.
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.

Прогрев бетона проводом ПНСВ

Бетонирования является одним из самых распространенных технологических процессов при ведении строительства. Он применяется не только для создания фундаментов, но и различных перекрытий, опор и капитальных стен. Затвердевание цементно-песчаной или цементно-гравийной смеси происходит в ходе химической реакции гидратации, когда молекулы воды и вещества, в ней растворенные, создают новое химическое соединение.

Она является необратимой и сопровождается выделением некоторое количество тепла, которое при положительных внешних температурах поддерживает взаимодействие веществ в течение первых семи суток после заливки бетона в опалубку.

Однако его может быть недостаточно, если строительство ведется в демисезонный и тем более в зимний период, когда наружные температуры опускаются значительно ниже нуля. В этом случае часть веществ в химическую реакцию не вступает, что значительно снижает фактическую прочность бетонных конструкций.

Кроме того, неизрасходованная вода замерзает и расширяется, разрушая их изнутри. Чтобы такого не происходило, применяются различные способы прогрева залитой массы. Самым простым и эффективным является укладка внутри массива тепловыделяющего электрического кабеля, каким и является провод ПНСВ.

Провод ПНСВ, устройство и характеристики

Греющий провод ПНСВ – это одна стальная жила (она может быть простой или иметь цинковое защитное покрытие) в оболочке из винила. Собственно, это исходит из расшифровки аббревиатуры его названия:

Провод.
Нагревающий.
Стальная жила.
Виниловая оболочка.

Действует он за счет своих резистивных качеств: электрическое сопротивление стали достаточно высоко, а чем длинней проводник, тем его удельное значение выше, как и степень разогрева при пропускании электрического тока.

Промышленностью выпускается три вида провода ПНСВ, отличающихся диаметром внутренней жилы: 1, 1.2, а также 1.4 мм. Их основные технические характеристики приведены в таблице ниже.

Способы подключения греющего кабеля ПНСВ

Нагревательный провод ПНСВ подключается к сети переменного тока 380 или 220 вольт. Если рассчитанная потребляемая мощность всех секций превышает 5 кВт, питание осуществляется через силовой трансформатор. Обязательно предусматривается возможность регулировки силы подающегося тока, поскольку технология процесса достаточно сложна и зависит от внешних условий – температуры воздуха и скорости ветра.

Как правило, используется трехфазная сеть, а нагревательные секции подключаются к ней двумя известными способами:

Треугольником, в этом случае напряжение 380 вольт.
Звездой – напряжение 220 вольт.

В отдельных случаях допускается одиночное подключение. Как между двумя фазами, так и между фазой и землей.

Схемы прогрева бетона проводом ПНСВ с использованием трехфазной сети приведены на рисунках ниже.

Монтаж кабеля ПНСВ

Кабель монтируется внутри опалубки до начала заливки бетона. Обычно его крепят мягкой алюминиевой проволокой к арматуре, хотя правилами техники электробезопасности это и не приветствуется. Жесткость стальной жилы достаточно велика, поэтому минимальный радиус закругления не может быть менее 25 см.

Особенно актуально это правило при низких температурах. Несмотря на то, что по паспорту виниловая изоляция до –30 0 С сохраняет свои физические свойства, злоупотреблять этим не стоит. Уже при -10 0 С слишком крутой изгиб провода может привести к нарушению целостности слоя внешней изоляции.

Для равномерности прогрева секцию укладывают параллельными шлагами с расстоянием между ними не более 15 см по площади и на таком же расстоянии по вертикали. На практике выяснено, что для 5 куб. метров бетона требуется до 30 метров кабеля марки ПНСВ 1,2.

А также определено, что при напряжении 380 вольт длина одной секции должна быть 31 метр, а при напряжении 220 вольт – 17 метров. Тогда они будут прогреваться равномерно. Если же вы смонтируете секцию большей длины, то выделение тепла будет происходить не далее, чем за 5-6 метров от точки подключения к питающей сети.

Подключение кабеля к питающей сети осуществляется за пределами опалубки. Обычно это делается с помощью провода с мягкими алюминиевыми жилами, которыми плотно обматываются в несколько последовательных витков концы ПНСВ.

После застывания бетона провод для прогрева остается внутри его и может быть использован для систем обогрева типа «Теплый пол».

Технология прогрева бетонной массы

Фундаментальной ошибкой является мнение, что для достижения заданной конструктивной прочности бетона достаточно смонтировать греющий кабель и просто подключить его к сети. Процесс этот регулируемый и зависящий от множества параметров. Недопустим как недогрев, так и перегрев залитой бетонной массы.

Довести ее до кипения вам не удастся, поскольку виниловая оболочка плавится при 80 0 С. Это является своеобразным предохранителем. Но если она разрушится, вся греющая система выйдет из строя, а при соприкосновении провода с арматурой не исключено возникновение короткого замыкания.

Ниже, в качестве примера, приведена одна из технологических схем прогрева при включении секций «Звездой».

Первый этап, когда происходит поглощение основной массы воды и начинает формироваться кристаллическая структура в массе залитого бетона. В это время он нагревается до 55 0 С. Его длительность зависит от температуры наружного воздуха. Например, при –15 0 С она равна 5 часов, при –20 0 С – семь часов. Для поддержания процесса требуется напряжение на выходных обмотках трансформатора, равное 95 вольт.
Второй этап. Проводится для изотермического прогрева и создания кристаллической структуры в массе бетона. Питающее напряжение снижается до 75 вольт, а температура внутри залитой массы 55 0 С поддерживается за счет ее тепловой инерционности. Длительность и зависимость от внешней температуры такая же, как и на первом этапе. Однако при резком похолодании рекомендуется повысить напряжение до 85 вольт.
Третий этап. Стадия остывания. Набор 70-80% конструктивной прочности. Температура нагрева провода не более 20 0 С. Продолжительность 80 часов, если снаружи –15 0 С и 30 при –25 0 С.

Использование провода ПНСВ после застывания

Уложенные в бетонную конструкцию секции нагревательного кабеля остаются в ней навсегда и не теряют своих резистивных свойств. Поэтому есть смысл использовать их с целью повышения комфорта проживания. Нередко провод ПНСВ укладывают в бетонную стяжку пола специально. Однако это не лучшее решение, хотя и наиболее бюджетное.

При размещении нагревательного элемента под напольным покрытием следует учитывать возможные препятствия для рассеивания выделяемого тепла. В жилых комнатах таковыми являются места, где установлена корпусная мебель, основание которой плотно прилегает к полу. В них возникают зоны локального перегрева.

При длительном использовании провод постепенно истончается и, в конце концов, обрывается. Его замена связана с чрезвычайными трудностями, поскольку требует снятия напольного покрытия и разрушения бетонной стяжки.

Решением проблемы является использование саморегулирующегося нагревательного провода. Его конструкция состоит из двух медных жил, между которыми находится так называемая тепловая матрица – полупроводниковый элемент, проводимость которого изменяется по мере нагревания. Чем температура выше, тем выше сопротивление. Это приводит к тому, что сила тока, текущего по этому участку, уменьшается, из-за чего он остывает.

Такой нагревательный элемент работает при любых размерах – от кусочка длиной в несколько сантиметров до многометровой секции. Его можно перекрещивать с другими, подобными ему (с проводом ПНСВ такое делать категорически нельзя из-за опасности расплавления изоляции и возникновения короткого замыкания). Основным недостатком саморегулирующегося нагревательного провода является стоимость. Она в разы выше, чем одножильного резистивного.

Прогрев залитой бетонной массы с помощью греющего кабеля ПНСВ позволяет сократить срок достижения 80% конструктивной прочности с семи суток до двух-трех дней и не прекращать работы с наступлением холодов. Однако технология этого процесса довольно сложна, обычно его схема разрабатывается для каждого конкретного случая. Поэтому не прельщайтесь его видимой простотой. Обращайтесь к профессионалам, а при их отсутствии досконально изучите вопрос самостоятельно.

Читайте также: