- Применение трансформатора ТМО-80 для прогрева бетона
- Способы электрического прогрева бетона
- Электродный метод
- Использование ПНСВ и греющей опалубки
- Устройство и параметры трансформатора
- Техническое обслуживание и ремонт
- Провод для прогрева бетона — принцип действия, виды, укладка и монтаж
- Зачем нужен прогрев бетона?
- Виды нагревательных проводов и кабелей
- Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ
- Технология прогрева с использованием ПНСВ
- Монтаж ПНСВ
- Плюсы и минусы ПНСВ
- Монтаж секционного обогревочного кабеля
- Преимущества и особенности сегментированного кабеля
Применение трансформатора ТМО-80 для прогрева бетона
ТМО-80 для прогрева бетона является неотъемлемой частью технологии по укладке цементного раствора при отрицательных температурах воздуха. Аббревиатура ТМО расшифровывается как трансформатор масляный для обогрева. Применение этого оборудования в зимний период обеспечивает получение качественных бетонных конструкций.
Способы электрического прогрева бетона
Одним из распространенных способов прогрева является электрический метод, где широко используются трансформаторы ТМО-80. Без помощи такого оборудования просто невозможно провести эту процедуру. Особенно популярны следующие методы:
- электродный;
- с использованием провода ПНСВ;
- греющая опалубка.
В этих случаях применение трансформаторного оборудования просто необходимо. Благодаря тому, что эти агрегаты преобразовывают напряжение с 380 до 42 В, использование такого метода становится более безопасным.
Электродный метод
Обычно такой способ применяется при заливке вертикальных бетонных конструкций. Для этого в свежезалитый раствор по всей площади конструкции заглубляются электроды, к которым затем подключают провода, выходящие от трансформатора. Применяются следующие виды электродов:
Струнные электроды используются для прогрева длинных и высоких конструкций, например, колонн, свай и т. д. Стержневые применяются в более сложных монолитных объектах. В этом случае чаще всего используются обрезки арматуры или катаной проволоки диаметром от 8 до 10 мм.
Электродами в виде полос проводятся обогревы разных сторон конструкций. Пластинчатые элементы закладываются между опалубкой и раствором с противоположных сторон, что позволяет прогревать весь объем бетона.
Применяется такой способ при заливке небольших изделий. Процесс прогрева происходит за счет создания между электродами, подключенных к разным фазам, электромагнитного поля.
Преимуществом такого метода является простота и быстрый монтаж необходимого оборудования. Основным недостатком являются большие энергетические затраты и невозможность использования электродов повторно.
Использование ПНСВ и греющей опалубки
Аббревиатура ПНСВ обозначает, что это провод нагревательный стальной в изоляции из винила. Перед укладкой бетона кабель закладывают в опалубку и подключают к выходу трансформатора. При подключении электрооборудования происходит нагрев этого провода, и тепло передается в жидкий раствор.
Таким образом можно прогреть до 90 м³ бетона, что является основным преимуществом этого метода. К недостаткам можно отнести довольно сложный монтаж, при котором укладка кабеля займет длительное рабочее время и потребует больших физических усилий.
При использовании греющей опалубки задействуются непосредственно ее арматурные контуры, не соприкасающиеся друг с другом. Кроме этого, по внутренней части щитов укладываются нагревательные элементы, которые вместе с арматурой подключается к разным фазам трансформатора.
Такой способ эффективен в любые зимние морозы и не требует больших затрат. Применяется в основном при заливке стандартных конструкций.
Устройство и параметры трансформатора
Этот электрический преобразователь является неотъемлемой частью прогревочной станции КТПТО-80−11-У1. Кроме него, в состав оборудования входят шкаф управления, салазки. В свою очередь, трансформатор состоит из трехниточной трехфазной обмотки и системы масляного охлаждения, в котором используется специальное масло низкой вязкости. Технические характеристики ТМО-80:
Общий вес такого устройства составляет 665 кг, а подключение осуществляется от стационарных трехфазных распределителей или от передвижной механической электростанции.
Техническое обслуживание и ремонт
Для обеспечения более длительной эксплуатации этого оборудования необходимо проводить его техническое обслуживание. Проводит такие работы, как и ремонт ТМО для прогрева бетона, только подготовленный персонал. К ним относятся специалисты, обладающие допуском к обслуживанию электроустановок не менее 1 тыс. В. При осмотре агрегата уделяется внимание:
- контактным соединениям и состоянию их затяжек;
- качеству изоляционного материала;
- исправности заземления;
- уровню масла в охлаждающей системе.
Транспортировка трансформатора на объект или обратно осуществляется только в закрепленном состоянии, чтобы избежать опрокидывание агрегата. Частой неисправностью во время эксплуатации ТМО-80 является подгорание контактов переключателей токов. Происходит это в результате переключения во время работы трансформатора, что категорически недопустимо. Замену контактов проводят по следующему алгоритму:
Иногда во время работы оборудования может появиться сильный и неравномерный шум. Его возникновение возможно из-за обрыва заземления или в результате нарушения изоляции отводов. При ремонте необходимо восстановить целостность кабеля заземления и изоляции.
Во время работы трансформатора возможен его чрезмерный нагрев, что происходит из-за межвиткового замыкания. В этом случае необходимо устранить замыкание, произведя замену обмотки поврежденной фазы.
При соблюдении всех условий эксплуатации трансформатор ТМО-80 безотказно может прослужить в течение нескольких десятков лет. Иногда на объектах встречаются аппараты, выпущенные еще в середине прошлого века и работающие с успехом в настоящие дни.
Источник
Провод для прогрева бетона — принцип действия, виды, укладка и монтаж
При строительстве монолитных бетонных конструкций в зимнее время применяется несколько технологий для создания необходимых температурных условий. Это может быть установка специальных тепляков, применение тепломатов или специального провода для прогрева бетона. Первый способ наиболее энергоемкий, поэтому экономически невыгоден, второй вариант подразумевает установку тепловых станций, прогревающих только верхние слои, что также вносит ряд ограничений на применение. Последний вариант наиболее востребован, о нем и пойдет речь в данной публикации.
Зачем нужен прогрев бетона?
В холодное время года, когда температура окружающего воздуха опускается ниже точки замерзания воды, возникают проблемы с гидратацией бетонного раствора. Проще говоря, смесь частично замерзает, а не полностью затвердевает. После повешения температуры окружающей среды начинается процесс оттаивания, монолитность смеси может быть нарушена, что отрицательно отразится на монолитности конструкции, ее сопротивлению проникновения воды, что приведет к снижению долговечности.
Последствия заливки раствора на морозе, в этом случае не поможет даже гидрошпонка Аквабарьер или другая гидроизоляция
Чтобы избежать перечисленных последствий, обязательно необходимо зимой делать электропрогрев бетонной смеси. При этом изотермическом процесс не возникает нарушений в ее структуре, что положительно отражается на прочности возводимой конструкции.
Виды нагревательных проводов и кабелей
Чаще всего для электроподогрева бетона применяются провода ПНСВ. Это объясняется его относительно невысокой стоимостью и простым монтажом. Ниже представлен внешний вид термопровода, его конструктивные особенности и расшифровка маркировки.
Внешний вид провода ПНСВ (А), расшифровка маркировки (В) и конструкция (С)
В качестве альтернативы может применяться аналог – ПНСП, основное отличие которого заключается в изоляции, она выполнена из полипропилена, что позволяет незначительно повысить максимальную мощность тепловыделения.
Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП
Обратим внимание, что провода данного типа могут использоваться в качестве напольных обогревателей, которые работают по принципу теплого пола.
Основная трудность, связанная с применением термопроводово данного типа, заключается в необходимости произвести расчет их длины. Небольшие просчеты можно исправить регулируя уровень напряжения, поступающего с прогревочного трансформатора.
Подробно о том, как производится монтаж ПНСВ, а также описание связанных с этим процедур (расчет длины проводов, схема укладки, составление технологической карты и т.д.) будет приведено в другом разделе.
Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ
Основной недостаток описанных выше термопроводов – необходимость дополнительного оборудования, позволяющего регулировать мощность тепловыделения путем изменения напряжения. Значительно упростить задачу можно применяя двужильные секционные саморегулирующие термокабели, а именно финский ВЕТ или отечественный КДБС. Они не требуют для подогрева дополнительного оборудования и подключаются напрямую к сети 220 вольт. Устройство прогревочного кабеля представлено ниже.
Основные элементы конструкции кабеля обогревочного
Обозначение:
- А – Выходы нагревательных жил.
- В – Установочный кабель, служащий для подключения КДБС к сети 220в, для этой цели можно использовать любой соединительный провод, например АПВ.
- С – Муфта, для подключения нагревательной секции.
- D – Концевая изоляторная муфта.
- Е – Нагревательная секция фиксированной длины.
Конструктивно кабель ВЕТ практически не отличается от рассмотренного выше отечественного аналога, что касается основных технических характеристик, то они приведены в сравнительной таблице ниже.
Таблица сравнительных характеристик кабелей ВЕТ и КДБС
Что касается маркировки, то отечественные изделия данного типа кодируются в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – характеристика линейной мощности, а YY – длина секции. В качестве примера можно привести маркировку 40КДБС 10, которая указывает мощность 40 Вт на метр, а сама секция десятиметровой длины.
Технология прогрева с использованием ПНСВ
Принцип действия довольно простой: при подаче напряжения происходит нагрев провода, который в свою очередь нагревает бетонную смесь. Поскольку для нагрева рекомендуется ограничится напряжением 70 В, потребуется понижающий трансформатор (далее ПТ) соответствующей мощности.
Трансформаторная подстанция КТПТО 80 для работы с термопроводом
Перед тем, как осуществлять монтаж, необходимо рассчитать длину прогревочного провода. При этом необходимо принимать во внимание его тип и характеристики, напряжение трансформаторной подстанции, объема бетонной смеси, температуры окружающей среды, а также характер конструкции (предполагается заливка колоны, балки) и т.д. Чтобы не запутаться в расчетах, можно воспользоваться онлайн калькулятором для расчета нагревательного проводника ПНСВ или другого кабеля (ПНБС, ПТПЖ и т.д.).
Для нагрева бетонной смеси, объемом один кубометр необходимо около 1200-1300 Вт. Если мы будем использовать провод данной марки сечением 1,20 мм, то потребуется прогревочник 30-45 м (для точного расчета длины необходимо знать температурные условия).
Помимо этого необходимо учитывать силу тока, для нормальной работы погруженного в раствор кабеля допустимо 14,0 – 18,0 Ампер (в зависимости от схемы подключения).
Электрическая схема подключения ПНСВ А) звездой В) треугольником
Монтаж ПНСВ
Приведем краткое руководство стандартной методики:
- Выбираем диаметр провода согласно техкарте, как правило это 1,20-4,0 мм. Если планируется обогрев армированных конструкций, то рекомендуется остановиться на ПВХ изоляции, поскольку она более прочная. Для неармированных конструкций допускается применять провод с полипропиленовым покрытием.
- Нарезка производится сегментами равной длины, после чего их сворачивают спиралью (Ø 30,0-45,0 мм).
- Укладка спиральных ниток производится в арматурный каркас или их располагают в фанерном или деревянном каркасе (опалубке).
- Характеристики ПНСВ не предполагают его работу в качестве обогревателя за пределами бетонной смеси. При таких условиях он сразу выходит из строя. Для исправления ситуации используется любой монтажный провод большего сечения, который подключают к выводам сегмента.
Пример как подключить ПНСВ с помощью холодных концов
- После того, как опалубку зальют бетонной смесью, дожидаются, пока она начнет схватываться, после чего производится включение трансформаторной подстанции. С ее помощью осуществляют установку необходимой температуры путем увеличения или уменьшения напряжения.
Обратим внимание, принцип и схема укладки ПНСП, ПНБС, ПТПЖ практически не отличается от ПНСВ.
Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.
Такой способ подогрева вполне возможен, приведем пример как это можно реализовать такой метод. Допустим, нам необходимо залить плиту объемом 3,7 кубических метра, при температуре на улице – 10°С. Для этой цели потребуется сварочная установка на 200,0-250ампер, клещи для измерения тока, провод ПНСВ, холодные концы и тканевая изоляционная лента.
Нарезаем восемь сегментов по 18,0 метров, каждый такой может выдержать ток до 25,0 А. Мы оставим небольшой запас и возьмем для подключения к сварочному аппарату на 250,0 А восемь таких сегментов.
К каждому выходу отрезка подсоединяем на скрутке монтажный провод (подключаем холодные концы). Производим укладку ПНСВ, ее схема будет приведена ниже. Соединение холодных концов (плюс и минус отдельно) желательно делать при помощи клеммника, размещенном на текстолите или любом другом изоляционном материале.
Подключение ПНСВ к сварочному аппарату
Завершив заливку, подключаем прямой и обратный выход аппарата (полярность не имеет значения), предварительно выставив ток на минимум. Проводим измерение тока нагрузки на отрезках, он должен быть порядка 20,0 А. В процессе нагрева сила тока может немного «проседать», когда это происходит, увеличиваем ее на сварке.
Плюсы и минусы ПНСВ
Прогревать таким способом бетон довольно выгодно. Это объясняется как низкой стоимостью провода и относительно небольшим расходом электричества. Отдельно необходимо отметить устойчивость проволоки к щелочному и кислотному воздействию, что позволяет использовать данный способ при добавлении в смесь различных присадок.
Основные недостатки:
- сложность расчетов при расчете длины провода;
- необходимость использования ПТ.
Понижающие станции стоят довольно дорого, а учитывая длительность процесса брать их в аренду не выгодно (такие услуги обходятся в 10% от себестоимости изделия). Использование сварочных аппаратов делает возможным обогрев небольших конструкций, но поскольку она не рассчитана на такой режим работы, выход ее из строя и последующий дорогостоящий ремонт довольно вероятны.
Монтаж секционного обогревочного кабеля
Поскольку такие нагреватели для бетона поставляются не в бухтах, а готовыми секциями, снимается вопрос с обрезкой. Все что необходимо для сбора установки для зимнего бетонирования это рассчитать мощность сегмента исходя из того сколько кубов бетона в конструкции, после чего выбрать кабель соответствующей длины.
Начнем с краткого руководства по расчетам и небольших рекомендаций по монтажу:
- В инструкции к технологии ТМО бетона указывается, что на обогрев кубометра смеси требуется от 500 до 1500 Вт (зависит от температуру воздуха). Расход электроэнергии можно существенно снизить, если применить несколько несложных технических приемов:
- Использовать специальные присадки для смеси, позволяющие понизить точку замерзания раствора.
- Утеплить опалубку.
- Если производится заливка балки или перекрытия, расчет обогревочного кабеля производится из 4 погонных метров на 1 м 2 площади поверхности. При возведении объемных элементов, таких как двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами, с расстоянием между ними не более 40,0 см.
- Защита кабеля позволяет приматывать его к арматуре.
- Расстояние от поверхности конструкции до уложенного внутри электрообогревателя должно быть как минимум 20,0 см.
- Чтобы бетонная смесь прогревалась равномерно, нагреватели должны быть уложены на одинаковом расстоянии.
- Между разными контурами должно быть не менее 40,0 мм.
- Запрещено пересечение греющих проводников.
Преимущества и особенности сегментированного кабеля
К несомненным положительным качествам продукции данного типа следует отнести:
- Для организации прогрева бетона при помощи не требуется наличие дорогостоящего дополнительного оборудования (ПТ).
- В отличие от сушки электродами вероятность поражения электричеством минимальна.
- Легкий монтаж и несложный расчет длины сегмента.
Особенности:
ВЕТ кабель стоит существенно дороже, чем провод для прогрева бетона ПНСВ. Отечественный КДБС, например производимый компанией ЭТМ в Красноярске, несколько улучшает положение, но не намного. Именно поэтому данные кабели применяются при возведении небольших бетонных и ЖБТ конструкций.
В качестве заключения.
Мы описали только один способ обогрева бетона, на самом деле их значительно больше. Они будут рассмотрены в других публикациях.
В завершении считаем необходимым ответить на вопрос, неоднократно встречающийся в сети, почему нельзя для прогрева бетона использовать нихромовые провода. Во-первых, это удовольствие было бы очень дорогим, во-вторых, правилами техники безопасности запрещено. Именно поэтому не стоит калькулятор для расчета числа витков нихрома, чтобы сделать обогрев трубы или бетона.
Источник