Прогрев бетона сварочным инвертором

Прогрев бетона сварочным аппаратом — схема подключения с кабелем пнсв

Прогрев бетона сварочным аппаратом – один из вариантов решения проблемы замерзания воды и остановки твердения бетонного монолита в условиях пониженной температуры воздуха. Работы с бетоном можно проводить лишь в теплое время года, а когда температура понижается до 0 и дальше, химическая реакция между замерзшей в лед водой и цементом прекращается, процесс твердения останавливается.

При необходимости проводить на строительной площадке работы с бетоном зимой, нужно позаботиться об обогреве и препятствовании замерзанию воды в растворе. Многие мастера принимают решение прогреть бетон сварочным аппаратом, что может быть осуществлено двумя методами – с использованием провода ПНСВ или электродов.

Для электропрогрева бетона при температуре ниже +5 градусов обычно используют воздушные/масляные специальные трехфазные трансформаторы. Правда, для небольших объемов работ в домашних условиях подойдет и сварочный аппарат двухфазного типа.

Особенности прогрева с помощью сварочного аппарата

Технология предусматривает сквозное или периферийное расположение нагревательных элементов. Первый вариант подходит для конструкций сложной формы с большой толщиной заливаемой смеси. В обоих случаях строители рекомендуют постоянно контролировать текущие температурные показатели, чтобы не допустить перегрева.

При использовании сварочного аппарата для нагрева плиты нужно учитывать следующие особенности:

1. Рабочие параметры оборудования и время воздействия определяются индивидуально с учетом температуры воздуха на строительной площадке.
2. Чтобы сохранить влагу в цементной смеси, поверхность засыпают слоем опилок. Процесс испарения регулируют, изменяя силу тока, вырабатываемого сварочником.
3. Недопустим перегрев конструкции. Он сопровождается обезвоживанием бетона, его структура становится пористой, теряется прочность.
4. Для увеличения КПД установки поверхность накрывают слоем теплоизоляции.
5. Схема, по которой к источнику питания подключают токопроводящие элементы, разрабатывается индивидуально с учетом параметров конструкции.

При условии соблюдения техники безопасности методика может использоваться домашними мастерами и профессиональными строителями.

Один сварочный аппарат способен прогреть до 100 м³ смеси при температуре воздуха до -40 °С.

Подготовка к самостоятельным работам

Чтобы обеспечить надежный контакт нагревательных элементов с бетоном и равномерный нагрев, его нужно качественно уплотнить, удалив воздух. Вскипание раствора и выгорание стали возможны, если в приэлектродной зоне плотность тока возрастет до критических показателей. Происходит локальный перегрев, избыточное испарение влаги, гидратация замедляется. Итоговая марочная прочность ЖБИ снижается.

Перед заливкой мастера рекомендуют контролировать размещение нагревательных элементов относительно арматуры, чтобы не допустить короткого замыкания, выхода из строя трансформатора, кабеля.

При использовании греющих проводов нужно точно определить оптимальную длину петель, предварительно проверить целостность проводников.

Включают электронагревательное оборудование после полного завершения процесса укладки бетонной смеси и размещения греющих элементов, подключения их выводов, выполнения всех требований техники безопасности. Мастера рекомендуют сделать скважины в плите для контрольных замеров температурных показателей.

Необходимые инструменты

Максимально допустимое время задержки до включения подогрева после заливки смеси – 1,5‑2 часа, если температура воздуха превышает +5 °С. Энергозатраты зависят от внешних условий, объема залитого бетона. Перечень оборудования определяется видом используемых нагревательных элементов. В него также входят:

• трансформаторный сварочный прибор 200 А;
• инвертор;
• кабель АВВГ;
• изоляционная хлопчатобумажная лента;
• электроинструмент для определения текущих показателей силы тока.

Мастера рекомендуют выбирать аппарат, в комплектацию которого входит генератор, модуль снижения рабочего напряжения, блоки для сушки электродов и подогрева почвы при ее промерзании. Вспомогательные функции выполняет блок, предназначенный для снижения уровня напряжения холостого хода. Он защищает сварщика от обрыва дуги отключением электропитания.

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 сварочным аппаратом – проводом ПНСВ

Нагрев бетона сварочным аппаратом может осуществляться за счет подключения к нему проводов ПНСВ. Процесс требует определенных знаний, составленной предварительно схемы и учета ряда нюансов.

Особенности нагрева бетона сварочным аппаратом и кабелями:

• Питаться устройство должно от электрической бытовой сети 200 вольт.
• Конструкция сравнительно простая и эффективная, если все делать правильно.
• Такой вариант предполагает экономичность.
• Удается существенно сократить время застывания бетонной смеси.
• Температуру в монолитной конструкции можно поддерживать в автоматическом режиме.

Схема работы тут идентична использованию масляных трансформаторов, но расчеты осуществляются по-другому. Так, для прогрева бетона с применением сварочного трансформатора и кабеля ПНСВ понадобятся: сварочный аппарат 150-250 А, определенной длины провода ПНСВ, обыкновенный амперметр (клещи), кабель холодных концов из алюминия, обычная изолента на базе ткани.

В качестве примера выполнения расчетов можно взять плиту 3.8 кубических метров величиной 4х5х0.19 метров при температуре воздуха на уровне -12 градусов с использованием сварочного аппарата на 250 А. Кабель ПНСВ режут на куски по 18 метров (для каждого отдельного случая длина может быть разной, тут определялась эмпирическим путем).

Каждый отрезок кабеля может выдержать ток до 25 А. Значит, для 250 А можно взять 10 отрезков. Но желательно оставить небольшой запас, поэтому в примере берут 8 проводов. К каждому из кусков ПНСВ с двух сторон нужно докрутить алюминиевый провод длины достаточной, чтобы скрутка была в толще бетона, а концы (холодные) шли до трансформатора. Скрутку нужно заизолировать изолентой.

Отрезки провода укладываются подвязкой к арматуре с применением пластиковых креплений либо изолированных проводов (чтобы исключить замыкание). В случае с обогревом плиты провод можно крепить ниже верхнего армирования.

Выходы проводов маркируют (-/+) либо разводят концы в разные стороны конструкции. Еще можно соединить фазы (отдельно минусы/плюсы) между собой на поверхности, предварительно изолированной с клеммами.

Далее заливается бетон, подключаются клеммы к прямому/обратному выходам сварочного трансформатора, поставленного на минимальное значение тока. Ток измеряют на сварочных проводах (по проводам должно идти до 240 А) и по отрезкам (до 20 А). В процессе прогревания сила тока постепенно будет падать и на аппарате ее нужно будет увеличивать.

Плиты указанных габаритов в итоге приобрели нужный показатель прочности в течение 40 часов. Желательно после заливки бетон укрывать защитной пленкой, чтобы не дать высохнуть преждевременно. Если температуры слишком низкие, на пленку можно смонтировать теплоизоляционный слой.

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

Примечание. Согласно СНиП 13.03.01-87по несущим конструкциям, если среднесуточная температура на улице опускается ниже 5⁰ 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 мм 2 (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.

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.

Зачем нужно прогревать бетон

Большинство распространенных в настоящее время разновидностей этого строительного материала подразумевают работу при температурах выше 5 градусов по Цельсию. Только при таких плюсовых температурах обеспечивается качественное затвердевание материала, который быстро набирает прочность, в нём отсутствуют трещины и другие дефекты. Если же приводить такие работы при минусовых температурах бетон застывает неравномерно, появляются трещины, материал начинает крошиться, что приводит в последующем к необходимости дорогостоящих ремонтных работ. Использование специального оборудования для прогрева бетона позволяет обеспечить правильное затвердевание и застывание этого материала, при этом все такие строительные работы могут вестись даже при минусовой температуре. Если при больших объемах работ используются специальные масляные и электрические подогреватели, то при небольшом объеме бетонирования куда проще и удобнее использовать для прогрева компактные переносные сварочные аппараты.

Маломощные любительские модели лучше подходят для данной работы, нежели чем мощная профессиональная техника. Такие сварочные инверторы отличается мобильностью, они экономичнее и позволяют плавно регулировать сварочный ток. Такой сварочный аппарат с легкостью найдется в хозяйстве каждого домовладельца, а при необходимости его можно арендовать и выполнить правильную заливку бетона с прогревом используемого строительного материала.

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.

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.