Подогрев бетона сварочным аппаратом

Как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом

В общих чертах схема прогрева бетона сварочным аппаратом остаётся точно такой же, как и понижающим трансформатором — разница заключается в том, что в данном случае мощность агрегата будет меньше. Такой метод приемлем для небольших объектов и в домашних условиях чуть ли не идеален, учитывая то, что вам не придётся искать дополнительные мощности. Для примера мы используем аппарат на 250А при заливке небольшой плиты 4×5м, а в качестве дополнительного материала мы вам покажем видео в этой статье по данной теме.

Сварочный трансформатор BRIMA TIG 250

Что необходимо для подогрева бетона?

• В первую очередь требуется сам трансформатор, который может использоваться в домашних условиях. В среднем это техника с максимальным пределом в 200-250 А.
• Необходимо также иметь провод ПНСВ. Для процедуры его желательного порезать на несколько кусков одинаковой длинны.
• Алюминиевый одинарный провод. Его сечение желательно выбирать в пределах 2,5-4 мм квадратных.
• Для изоляции подойдут простые хлопчатобумажные ленты, которые как раз и производятся для подобных целей.
• Токовые клещи.
• Пассатижи.

Прогрев бетона электродами

Прогрев электродами – это один из наиболее популярных методов нагрева цементно-песчаной смеси в холодных погодных условиях.

Принципиальная схема трансформатора для прогрева бетона.

Существует несколько видов электродов, применяемых для данного вида работ:

1. Пластинчатые.
   Токопроводящие элементы выполнены в виде пластины. Подобные нагревательные элементы устанавливаются с внутренней стороны опалубки для обеспечения хорошего контакта с песочно-цементной смесью. Обогрев бетона осуществляется из-за возникновения электрического поля вблизи пластинчатых нагревательных элементов.
2. Полосовые.
   Подобный вариант нагревательных устройств монтируется с обеих сторон опалубки. Принцип действия полосовых электродов идентичен пластинчатым: при подаче тока вокруг греющих элементов возникает электрическое поле, прогревающее бетонную конструкцию.
3. Струнные.
   Нагревательные элементы струнного типа зачастую используются при прогреве цилиндрических бетонных конструкций, например, колонн. Подсоединение электродов осуществляется к центру конструкции, окруженному токопроводящей опалубкой. Для упрощения соединения токопроводящих элементов между собой провода питания, виднеющиеся из опалубки, изгибаются в форме буквы Г.
4. Стержневые.
   По своему виду данная модель нагревательных элементов напоминает арматуру. Монтаж стержневых элементов осуществляется внутрь бетона, что позволяет прогревать даже самые сложные конструкции.

Существуют случаи, когда вместо электродов можно использовать продольные металлические прутья, помещенные в опалубку. Такой метод отличается простотой и эффективностью, но имеет большое потребление электрической энергии.

Прогрев бетона электродами

Прогрев электродами – это один из наиболее популярных методов нагрева цементно-песчаной смеси в холодных погодных условиях.

Принципиальная схема трансформатора для прогрева бетона.

Существует несколько видов электродов, применяемых для данного вида работ:

1. Пластинчатые. Токопроводящие элементы выполнены в виде пластины. Подобные нагревательные элементы устанавливаются с внутренней стороны опалубки для обеспечения хорошего контакта с песочно-цементной смесью. Обогрев бетона осуществляется из-за возникновения электрического поля вблизи пластинчатых нагревательных элементов.
2. Полосовые. Подобный вариант нагревательных устройств монтируется с обеих сторон опалубки. Принцип действия полосовых электродов идентичен пластинчатым: при подаче тока вокруг греющих элементов возникает электрическое поле, прогревающее бетонную конструкцию.
3. Струнные. Нагревательные элементы струнного типа зачастую используются при прогреве цилиндрических бетонных конструкций, например, колонн. Подсоединение электродов осуществляется к центру конструкции, окруженному токопроводящей опалубкой. Для упрощения соединения токопроводящих элементов между собой провода питания, виднеющиеся из опалубки, изгибаются в форме буквы Г.
4. Стержневые. По своему виду данная модель нагревательных элементов напоминает арматуру. Монтаж стержневых элементов осуществляется внутрь бетона, что позволяет прогревать даже самые сложные конструкции.

Существуют случаи, когда вместо электродов можно использовать продольные металлические прутья, помещенные в опалубку. Такой метод отличается простотой и эффективностью, но имеет большое потребление электрической энергии.

Прогрев бетона

Примечание. Согласно СНиП 13.03.01-87по несущим конструкциям, если среднесуточная температура на улице опускается ниже 5? C , следует производить электрический прогрев бетона. Это применяется для того, чтобы в свежем растворе вокруг арматуры не образовывалась ледяная плёнка.

В домашних условиях можно производить прогрев бетона сварочным трансформатором.

Использование греющей петли

Принципиальная схема — как прогреть бетон сварочным аппаратом

Примечание. Помимо петель обогрев свежих бетонных конструкций может осуществляться электродным способом, в обогревающей опалубке, жидкостными установками, методом индукции и инфракрасным излучением.

Если застывание раствора происходит со сбоями в температурном режиме (смесь перемерзает), то прочность резко понижается и поверхность получается осыпающейся — это сразу видно, когда производиться резка железобетона алмазными кругами или алмазное бурение отверстий в бетоне.

Обогрев ЖБ конструкций греющими петлями по принципу подачи предельного тока на кабель нужен в основном для площадок (плитных фундаментов) перекрытий и реже для стен, когда не отапливается само помещение. Такие схемы, как правило, запитываются через понижающие трансформаторы, на которых есть регулировка напряжения — это позволяет поддерживать необходимую тепловую мощность в зависимости от изменения температуры воздуха на улице. Данный метод является более экономным, нежели электродный ( см.также статью «Штроборез для газобетона: конструкционные особенности и применение»).

Что нам понадобится

ПНСВ (Провод Нагревательный Стального типа Виниловая оболочка)

• Итак, как мы уже говорили, нам нужен трансформатор, значит, в домашних условиях для этих целей мы будем использовать мощности сварочного аппарата — в нашем случае до 250А, хотя можно и больше, но мы специально рассмотрим минимум, чтобы научится по максимуму извлекать пользу. Кроме того, как требует того инструкция, нам понадобится провод ПНСВ — в данной ситуации нарежем куски по 18м.
• Также нам нужен алюминиевый одинарный провод сечением 2,5-4 мм2 (подойдёт АПВ), хлопчатобумажная изоляционная лента и пассатижи, токовые клещи. Ну и, конечно, такие работы можно производить лишь на тех участках, где есть источник питания на 220В — это может быть ЛЭП, но также (такое бывает в начале строительства) можно использовать карбюраторный или дизельный (более экономный) генератор.

Диаметр жилы в мм 1,2 2,0 3,0 Ом/метр 0,15 0,05 0,02

Сопротивление ПНСВ в зависимости от толщины кабеля

Приступаем к работе

Примерно так будет выглядеть укладка

Сварочный аппарат на 250А у нас имеется, теперь нам понадобится ПНСВ, количество которого рассчитаем, опираясь на формулу R=U/I, и если нам известно, что U=220В, I=250А, тогда R=U/I=220/250=0,88ом.

Что же из этого следует — если мы имеем на выходе максимально 250А, то для того чтобы не перегружать аппарат сделаем своими руками 8 петель по 25А каждая — этого будет вполне достаточно. Для этого возьмём кусок ПНСВ длиной 18м и диаметром 3,0 мм (0,05 см/метр) — для плиты 4×5м этого будет достаточно.

Зачищаете концы ПНСВ по 40-50 мм и к каждому из них подсоединяете алюминиевый провод (можно, конечно, использовать и медь, но цена алюминия гораздо ниже) — позаботьтесь о том, чтобы скрутка получилась плотной — от этого будет зависеть корректность работы нашей конструкции. Длина алюминиевого провода будет зависеть от того, на каком расстоянии вы сможете установить сварочный аппарат — целесообразнее будет поднести его как можно ближе. Если эти концы получились короткими — не расстраивайтесь — их можно нарастить в любой момент на необходимую длину, только скрутку изолируйте тщательно ( см.также статью «Пигменты для бетона: основные характеристики, сфера применения и методы самостоятельного приготовления»).

Укладка петель на металлическом арматурном каркасе. Фото

Теперь нам нужно уложить ПНСВ, распределив его равномерно по всей площади так, чтобы скрутки с алюминием оказались внутри заливаемой плиты, но ни в коем случае не касались металлического каркаса! Лучше всего, если у вас получится продеть ПНСВ между двумя обрешётками — внутри каркаса — так кабель окажется внутри как раз посредине плиты, как масло в бутерброде между двумя кусками хлеба одинаковой толщины.

При заливке раствора вы легко можете сместить провод, поэтому его следует подвязать к арматуре кусками изолированного алюминия, но будьте осторожны, чтобы не повредить изоляцию на ПНСВ — так подогрев бетона сварочным аппаратом будет эффективным и безопасным.

Можно также разрезать ПНСВ на куски по одной петле и от каждой вывести алюминиевые концы так будет гораздо легче продеть провод между прутьями арматуры в каркасе, только здесь нужно быть внимательным, чтобы не перепутать концы. Лучше всего их пометить маркером по изоляции (поставьте значки + и -).

Для подключения сварочного аппарата можете использовать кабели — землю и тот, который идёт на держатель, либо прикрутить алюминиевый провод непосредственно к клеммам. Постарайтесь как можно быстрее подключить цепь после заливки и включите регулятор напряжения на минимум, включите рубильник и проверьте напряжение.

Вначале возможен скачок до 240-250А, но по мере прогрева и застывания массы оно будет падать, и вы сможете его постепенно повышать по мере необходимости.

Подготовительные работы

В первую очередь необходимо проверить наличие всех необходимых инструментов и материалов, ведь в процессе работы отвлекаться будет некогда. Все выполняемые работы, особенно если они проводятся строителем впервые, лучше продумать и разбить на подпункты: так будет легче и быстрее.

План прогрева бетона сварочным аппаратом должен включать такие действия:

1. Подготовка провода ПНСВ, а именно разделение его на отрезки.
2. Подвязка полученных петель к каркасу из арматуры под заливку бетонной конструкции. Нужно отметить, что петли должны располагаться выше середины заливаемой плиты. Наиболее подходящий вариант расположения петель — змееобразно. Расстояние между петлями зависит от температуры воздуха: чем она ниже, тем меньше промежутки.
3. Маркировка оконцовок петель изолентой (одна маркируется, другая остается свободной).
4. Наращивание на петли алюминиевых проводов, с помощью которых будет происходить подключение к сварочному аппарату. При этом длина провода зависит от расположения прибора, но она не должна превышать 8 метров.
5. Изоляция полученных скруток (греющих петель и провода) с помощью изоленты. Если этого не сделать, то скрутка будет постоянно перегреваться и это приведет к поломке аппарата.

Когда подготовительные работы проведены, можно переходить к заливке бетона и подключению сварочного аппарата для его прогрева.

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.

Способы установки электродов в конструкцию

Электродный прогрев бетона используется при возведении стен, колонн, диафрагм и других вертикальных элементов. Этот способ не подходит для изготовления плит.

В залитый раствор вставляют электроды с рассчитанным шагом (60–100 см), в зависимости от геометрии конструкции и погодных условий. Локальные перегревы отрицательно влияют на качество бетона, поэтому размещение электродов должно быть равномерным. Проект расстановки составляется с учётом основных норм:

• минимальное расстояние между электродами 200–400 мм;
• расстояние от электродов до стержней каркаса 50–150 мм;
• расстояние от электрода до технологического шва конструкции – не менее 100 мм;
• расстояние от крайнего ряда до опалубки – не менее 30 мм.

Если выдержать эти требования невозможно из-за размера или конструктивных особенностей прогреваемых поверхностей, электроды на опасных участках необходимо изолировать эбонитовой трубкой.

После заливки бетона нужно укрыть прогреваемый участок рубероидом, плёнкой или другим теплоизоляционным материалом – без дополнительного утепления проведение обогрева не имеет смысла.

Через понижающий трансформатор, подключенный согласно схеме, на электроды подаётся однофазный или трёхфазный переменный ток. Использовать постоянный ток нельзя, так как он запускает процесс электролиза. В электроцепь обязательно включают приборы контроля – по мере застывания требуется проводить корректировки параметров подаваемого тока.

Инструменты и материалы

Работы под напряжением следует проводить с соблюдением правил безопасности.

Термоматы для прогрева бетона

Термомат для подогрева бетона не является каким-то новым изобретением: он активно применяется уже более десяти лет на всех стройках страны. Особенно популярен метод в северных регионах, где необходимость прогревать конструкции стоит острее. Способ хорошо себя зарекомендовал, однако за годы существования был усовершенствован.

Термоэлектроматы – это устройства, способные работать автономно. Время прогрева задано автоматически, и человеку не нужно следить за включением и выключением оборудования. Устройства расходуют значительно меньше электроэнергии, чем это происходит при нагреве конструкции при помощи проводов. Способ позволяет прогреть материал качественно. Подогрев происходит равномерно, не происходит локальный перегрев: это значит, что бетон застынет без микротрещин и будет иметь высокую прочность.

Преимущества данного способа:

• Просто использовать;
• Оборудование не требует сложного ухода;
• Не требуется контролировать температуру нагрева, контроль осуществляется автоматически;
• Высококачественный прогрев;
• За 12 часов смесь достигает 70% марочной прочности.

• Термоматы дорого стоят, и не каждый застройщик может их приобрести;
• Большинство представленного на рынке товара – подделка, которая не подходит для прогрева бетона, так как состоит из корейской греющей плёнки, рассчитанной на использование в качестве тёплого пола. Мощность таких устройств слишком мала, чтобы прогреть бетонную смесь.

Отличить подделку вполне возможно: необходимо обратить внимание на то, как нанесена плёнка. У устройств для тёплого пола она нанесена полосами, в устройствах для прогревания бетона слой плёнки нанесён равномерно.

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.