Электропрогрев бетона. Способы прогрева бетона. Трансформаторы прогрева. Прогрев бетона трансформатором


Прогрев бетона трансформатором

В зимнее время для предохранения бетона от промер­зания и ускорения его схватывания применяется искусст­венный прогрев (паром, электроэнергией, теплым возду­хом, а также с помощью устройства облегченных тепля­ков) .

Схема электрическая принципиальная

Схема электрическая принципиальная.

Вследствие простоты осуществления наиболее широ­ко используется электродный способ прогрева бетона, основанный на преобразовании электрической энергии в тепловую.

При этом способе электроды служат для включения железобетонных или бетонных конструкций в цепь пере­менного тока. Тепло выделяется непосредственно в про­греваемой конструкции, а поэтому коэффициент полез­ного действия оказывается выше, чем при других спо­собах.

Расстановка стрежневых и струнных электродов

Рисунок 1. Расстановка стрежневых и струнных электродов.

При электропрогреве бетона обычно используют один или несколько понижающих трансформаторов. Наиболее широко используются трансформаторы: однофазный ТБ-20 мощностью 20 кВт, трехфазные, ТБ-35 мощностью 35 кВт и ТМ-75/6 мощностью 50 кВт, а также обычные сварочные трансформаторы СТЭ мощностью до 32 кВт.

Так, при схеме включения 6 однофазных свароч­ных трансформаторов на обмотках низ­шего напряжения  можно получить одновременно напряжения: 65—112 В, 55—95 В или 70—120 В.

Поскольку режим работы этих трансформаторов пре­рывистый, то при применении их для электропрогрева нагрузка должна быть не более 75% от номинала.

На стройках для прогрева бетона также используют­ся установки ЗТБ-20. Установка состоит из 3-х транс­форматоров ТБ-20 и комбинированного распределитель­ного щита в металлическом ящике, смонтированных на салазках. Трансформатор ТБ-20 имеет масляное охлаж­дение и со стороны высшего напряжения может быть присоединен к сети напряжением 220 В и 380 В. Со сторо­ны низшего напряжения трансформатора можно полу­чить 51 В или 102 В.

В практике строительства применяется схема автома­тизированной установки, которая позволяет автомати­чески отключать электроды от электросети при достиже­нии в прогреваемой железобетонной конструкции пре­дельной температуры и включать их при ее снижении. Автоматизация процесса электропрогрева ис­ключает повышение температуры в конструкции сверх той, которая разрешена по техническим условиям, и сни­жает расход электроэнергии. Такая установка состоит из трансформатора ТБ-20 мощностью 20 кВт и оборудова­ния, смонтированного в шкафу.

Автоматическая установка может быть также ис­пользована при защите оснований фундаментов от про­мерзания с помощью электронагревательных элементов и электроигл. В этом случае установка позволяет авто­матически поддерживать заданную температуру в соот­ветствии с техническими условиями.

Расстановка пластичных электродов

Рисунок 2. Расстановка пластичных электродов.

По способу укладки в бетон электроды разделяют на внутренние и поверхностные. К внутренним от­носятся стержневые и струнные продольные электроды, к поверхностным — пластинчатые полосовые и нашивные электроды. Электродом служит и нагревательная панель.

Концы электродов для присоединения провода долж­ны на 50—60 мм выступать из конструкции.

Стержневые электроды изготовляют из обрезков ар­матурной стали диаметром 10—12 мм. Схема расстанов­ки стержневых и струнных электродов показана на рис. 1.

Струнные продольные электроды изготовляют из ар­матурной стали диаметром 6—10 мм и закладывают в бетон параллельными звеньями длиной 2,5—3 м.

Практика показала, что конструкция прогревается наиболее равномерно при укладке вдоль нее на равных расстояниях друг от друга 2-3 струн, включенных в разные фазы сети.

Пластинчатые электроды устанавливают с внутрен­ней стороны опалубки, как показано на рис. 2.

Нашивные электроды изготовляют из круглой стали диаметром 6 мм или листовой стали толщиной 1,5—2 мм. Электроды нашивают с внутренней стороны опалубки на расстоянии 100—150 мм один от другого.

Нагревательная панель

Рисунок 3. Нагревательная панель.

Нагревательные панели (рис. 3) предназначаются для прогрева плит перекрытий толщиной от 120 мм с одиночной арматурой; они представляют собой утеплен­ный короб из досок толщиной 25 мм, засыпанный внут­ри опилками. На нижней стороне короба укреплены noлосовые электроды шириной 60—80 мм и толщиной до 3 мм, через промежутки 250—300 мм.

Сети для питания устройств электропрогрева должны выполняться кабелем или изолированным проводом. Участок прогрева бетона следует огораживать, а в ноч­ное время освещать.

Ограждения должны быть отнесены от крайних электродов на расстояние не менее 5 мм.

На ограждениях вывешивают плакаты, предостере­гающие об опасности поражения электрическим током. Кроме того, зона электропрогрева бетона оборудуется сигнальными электрическими лампами, загорающимися при подаче напряжения на установку электропрогрева бетона.

Электротехника, основы радиотехники, методические пособия и много другой полезной информации - для тех, кто хочет самостоятельно разобраться в этой области.

Поливку бетона на участке электропрогрева разре­шается производить только после отключения напряже­ния.

Весь обслуживающий персонал, работающий на элек­тропрогреве, должен быть обеспечен диэлектрическими галошами и перчатками.

В зоне электропрогрева, включенной в сеть, ходить и перевозить бетон разрешается только по специальным ходам и подмостям.

Поделитесь полезной статьей:

Top

fazaa.ru

Трансформатор для прогрева бетона: способы и популярные модели

Трансформатор для прогрева бетона применяется строителями в зимнее время. В этот период заливка конструкций из цементной смеси возможна только при искусственном подогреве материалов. Бетон в этом случае застывает в соответствии с установленными нормами, что позволяет производить ремонтные, строительные работы в установленный срок. Что собой представляют трансформаторы и подстанции для прогрева бетона, их технические характеристики и описание будут рассмотрены далее.

Трансформаторная подстанция ТСДЗ-80А/0,38-У2

Особенности

Инструкция заливки бетонных конструкций и оснований предполагает проведения процесса при определенных условиях. Смесь твердеет и набирается прочности при относительной влажности окружающей среды 95-100%, температуре от 15 до 20ºС. Для бетона это общепризнанная строительными нормами технология.

трансформатор прогрева бетона

Если условия застывания смеси не соблюдаются, процессы застывания замедляются, продолжительность периода набирания прочности увеличивается. Это влияет на материал на молекулярном уровне. Бетон не сможет набрать требуемой прочности. Он будет трескаться, крошиться.

Прогрев бетона

Сегодня применяются химические вещества, называемые присадками и пластификаторами. Их добавляют в бетон, дабы снизить порог застывания воды в растворе. Эффективнее результат получается при прогреве строительного материала электричеством. Представленный процесс происходит при использовании трансформаторов, например, КТПТО, ТМОБ и множества других моделей.

Преимущества прогрева

Использование прогревочного трансформатора является распространенной методикой в процессе зимнего строительства. Расход электроэнергии и дополнительные затраты на техническое проведение бетонирования компенсируются преимуществами представленной методики. К ним относятся следующие факты:

  1. Возможность проведения строительных работ круглогодично.
  2. Повышение производительности труда благодаря отсутствию простоев.
  3. Выполнение сроков возведения объекта.
  4. Транспорт, оборудование применяются рационально.
  5. Готовые бетонные конструкции соответствуют существующим нормам.
  6. Улучшается прочность цементной смеси.
  7. Отсутствие дополнительных затрат на приобретение дорогих пластификаторов, химических добавок против замерзания бетона.

Благодаря перечисленным факторам, в процессе строительства применяются прогревочные трансформаторные установки, например, ТСДЗ-80, КТПТО-80 и прочие разновидности.

Трансформатор для прогрева бетона ТСЗП-80/0,38.

Способы прогрева

Прогрев бетона трансформатором используется повсеместно. Существует два основных метода применения подобного оборудования. Установка позволяет преобразовать электроэнергию в тепло, передать его при помощи дополнительных средств непосредственно в бетонную массу. Воздействие на цемент может нагреть его до 80 ºС. Интенсивность передачи тепловой энергии может регулироваться. Нагрев занимает определенный период времени, может быть как большим, так и малым. При этом применяется два основных способа прогрева:

  • Применяется провод ПНСВ.
  • Электричество подается на электроды.

При этом важно обеспечить равномерность распределения тепловой энергии по бетону. Для этого применяются специальные утеплители, теплоизоляция.

Нагревательный провод ПНСВ

В процессе обогрева применяются провода категории ПНСВ различного производства. Поставщики подобного оборудования создают кабель толщиной 1,2-3 мм. Жила провода изготавливается из стали. Вокруг нее предусмотрено наличие специальных изоляционных материалов.

Схема подключения электродов

Провод раскладывают по всему периметру объекта. Кабель крепится к специальной арматуре. Каркас предотвращает соприкосновение проводника с опалубкой или землей. Для подачи электроэнергии применяются масляные или сухие трансформаторы. Чаще всего это КТПТО (масляный) мощностью 80 кВт с пятью ступенями регулировки или ТСЗД-63/0.38 (сухой) с тремя уровнями значения температуры.

Интересное видео: Прогревочный провод ПНСВ

Регулировку прогревочных агрегатов производят в соответствии с условиями окружающей среды.

Электроды

Прогревочный трансформатор может подключаться к электродам. Это относительно недорогой способ. Применяются внутренние (струнные, стержневые) и поверхностные (полосовые, нашивные, пластичные) электроды. При этом применяется исключительно переменный ток. Применяются чаще всего трансформаторы типа КТПТО. Они могут подключаться как к электродам, так и проводам.

Подключение электродов

Представленный подход не применяется на небольших объектах. Если применяется металлокаркас, на электроды подается напряжение 127 В. При отсутствии подобной сетки этот показатель увеличивается до 220 В или даже 380 В.

Популярные модели

Сегодня строительные организации приобретают различные виды представленных трансформаторов. Выбор зависит от способа прогрева, условий на объекте. Для подключения проводов чаще всего используют трансформаторы ТМОБ, КТП, КТПТО. Они способны не только обеспечить ток заданной мощности (35, 100, 160 кВт и т. д.), но и преобразовать переменный ток в постоянный.

трансформатор для прогрева бетона

Для нагрева при помощи электродов чаще используют оборудование ТСДЗ, КТПТО, ТСЗП и прочие модели. Мощность и основные параметры агрегата подбирают в соответствии с квадратурой объекта, условиями применения. Важно обращать внимание на количество ступеней регулировки, тип охлаждения.

Цены на трансформаторы для прогрева бетона

Рассмотрев особенности и разновидности трансформаторных устройств для подогрева бетона, можно выбрать оптимальную установку в соответствии с условиями объекта.

protransformatory.ru

Как использовать трансформатор прогрева бетона при работе в зимний период

Такое устройство как трансформатор для подогрева бетона может нам понадобиться тогда, когда мы будем выполнять работы при отрицательных температурах. Необходимость дополнительного обогрева в этой ситуации связана с тем, что на морозе свойства материала изменяются очень сильно. Вот почему для обеспечения нужной прочности бетона следует предпринимать дополнительные меры.

Как работают такие устройства, и как их использовать максимально эффективно — расскажем ниже.

В мороз без дополнительного источника энергии не обойтись

Работа в зимний периодЗачем прогревать бетон

Прогрев бетона трансформатором или другими методами обязательно применяется тогда, когда при выполнении фундаментных работ температура опускается ниже нуля (а если быть совсем точными, то и ниже 40С).

Объясняется это довольно просто:

  • На морозе вода, входящая в состав цементного раствора, замерзает. Конечно, с жидкостью, находящейся в толще материала, это произойдет не так быстро, но в любом случае через несколько часов она превратится в микроскопические кристаллы льда.
  • Находясь в инертном состоянии, вода не реагирует с цементом, следовательно, не происходит его гидратация, а значит, и отвердение бетона.

На холоде процесс естественной гидратации цемента нарушается

  • Кроме того, при замерзании воды ее объем увеличивается примерно на 10-12%. Это приводит к тому, что фундамент начинает разрушаться изнутри за счет «распирания» льдом микроскопических пор. Резка железобетона алмазными кругами может наглядно продемонстрировать пример такого разрушения: на срезе материал будет выглядеть неоднородным.

Обратите внимание! Хуже всего, если этот процесс происходит многократно, что часто случается в умеренном климате с частыми оттепелями. Тогда прочность конструкции может не достичь и 50% от номинальной.

Чтобы избежать такой ситуации, и применяют трансформатор обогрева бетона, а также другие методы сохранения температуры.

Методы обогрева

Присадка для бетона, защищающая его от промерзания

На сегодняшний день активно используется три метода предотвращения промерзания цементного раствора. Проанализировать их особенности можно, изучив приведенную ниже таблицу:

Метод Особенности использования
Химический В состав смеси добавляются специальные присадки, которые предотвращают замерзание воды. Методика используется обычно в малых масштабах, поскольку цена раствора возрастает весьма существенно.
Теплоизоляционный Заливка фундамента производится в специальную опалубку, утепленную до 15-200С. Для повышения эффективности данного метода в бетон вводят ускорители отвердевания, такие как хлорид кальция, карбонат калия и т.д.

Разновидностью метода является так называемый «горячий термос», при котором смесь перед заливкой в теплоизоляционную опалубку нагревают до 60-700С, а затем – тщательно закрывают.

Активный обогрев Методика заключается в повышении температуры залитого раствора с использованием различных устройств.

В качестве нагревателей применяют:

·        Инфракрасный излучатель — позволяет экономить электроэнергию, но эффективен только на поверхности.

·        Погружные электроды, пропускающие высокоамперный ток через бетонную массу – метод прост в реализации, но его эффективность при высыхании раствора уменьшается.

·        Трансформатор для обогрева бетона — передает электроэнергию специальным нагревательным кабелям.

 

Фото утепленной опалубки

В принципе, использовать в работе можно все вышеперечисленные методики, тем более что некоторые из них вполне доступны для реализации своими руками. Но в последнее время прогрев бетона без трансформатора или специальных нагревательных прводников встречается все реже. Вот почему мы остановимся на описании именно этой технологии.

Применение трансформаторов

Методика обогрева бетона с применением трансформаторных станций предусматривает такие действия:

Закладка проводников в опалубку

  • В опалубку перед заливкой бетонной смеси закладываются специальные нагревательные провода. Наилучший результат демонстрирует применение стальных проводников с жилой диаметром 3 мм.
  • Также для предотвращения промерзания могут использоваться специальные греющие провода в поливинилхлоридной изоляции (ПНСВ с жилой 1,2 мм) или двойные проводники (ПНСЖ 2х1,2 мм).
  • Провода прокладываются таким образом, чтобы они не контактировали с опалубкой или металлической арматурой. Также нужно следить, чтобы нагревательный элемент по всей длине был покрыт раствором, иначе проводник перегорит ввиду недостаточного теплоотведения.

Схема разводки проводов в фундаменте

  • Для более качественного контроля прогрева бетона при подключенном трансформаторе в фундаменте обычно предусматриваются скважины для снятия температурных показателей. Алмазное бурение отверстий в бетоне при этом не требуется, поскольку закладные в виде тонких трубок устанавливаются еще на этапе заливки.

После заливки раствора к греющим элементам подключается понижающая трансформаторная станция постоянного тока:

  • Для подогрева бетона трансформатором используются устройства типа КТП, ТМОБ, КТПТО и их аналоги. Они эффективно преобразуют переменный ток в постоянный высокой силы, который активно отдает энергию теплонесущим проводам.

 Обратите внимание! Некоторые станции, такие как КТПТО 80, допускают подключение непосредственно к арматурному каркасу. Такая методика является более энергоемкой, но ее можно использовать и без предварительной закладки проводников в опалубку.

Прогревающее устройство КТПТО на 80 кВА

  • Данные устройства позволяют регулировать тепловую мощность всей системы путем повышения или понижения напряжения, подаваемого на проводники. При этом работа системы регулируется в зависимости от наружной температуры.
  • Управлять трансформатором можно только при наличии соответствующего допуска (квалификационная группа не ниже третьей). При этом должна строго соблюдаться инструкция по технике электробезопасности.

Шкаф управления работой трансформатора

В результате работы системы в первые сутки после заливки материал успевает набрать более 50% нормативной прочности, что положительно сказывается на его эксплуатационных качествах в дальнейшем.

Вывод

Конечно, информация о том, как прогревать бетон с помощью трансформатора, будет полезна в первую очередь профессиональным строителям. Но, в принципе, эта технология может быть реализована и самостоятельно, тем более, если вы обладаете достаточными навыками работы с таким сложным оборудованием (см.также статью «Бетонные панели для забора – преимущества и установка»).

Так что перед тем, как планировать стройку в зимний период, внимательно изучите приведенные выше рекомендации и видео в этой статье.

rusbetonplus.ru

Прогрев бетона трансформатором - технология, расчет длины провода и мощности

Прогрев бетона трансформатором и станцией прогрева

Прогрев бетона трансформатором хорошо зарекомендовал себя при бетонировании в зимнее время. Этот способ относится к категории электропрогрева, из чего становится понятно, что тепло вырабатывается при помощи электрического тока.

Совместно с трансформаторами можно использовать либо провода, либо электроды. В первом случае провода погружаются в опалубку и крепятся к арматуре, затем в нее заливается раствор. Во втором случае в уже замоноличенную конструкцию вставляются или размещаются на поверхности электроды. Затем в обоих случаях провода или электроды подключают к сети 200/380 В через трансформатор и производят обогрев.

Зачем нужен трансформатор при прогреве?

Казалось бы, почему нельзя напрямую подключить греющие элементы к сети? Причина проста – слишком высокое напряжение. С одной стороны оно опасно для жизни, с другой потребует слишком большую нагрузку (в виде очень длинных проводов, например). Да и риск возникновения локального перегрева слишком высок. Поэтому для осуществления правильного с технологической точки зрения процесса прогрева необходимо понизить это напряжение. Именно для этого и применяются специальные трансформаторы. Они даже так и называются «понижающие трансформаторы».

В принципе для прогрева бетона можно использовать широкий круг трансформаторов, но также есть и специализированные модели (станции прогрева), с которыми можно ознакомиться на нашем сайте в разделе "Оборудование". Они различаются выходной мощностью. Чем она больше – тем больший объем бетона можно нагреть.

Расчет мощности трансформатора и длины провода

Для расчета необходимой мощности обычно принимают следующие значения: для прогрева одного кубометра бетона требуется примерно 1,3 кВт мощности. Если температура воздуха слишком низкая, то значение увеличивается, если высокая – уменьшается. Длина ПНСВ провода на 1 м3 раствора составляет примерно 30-50 м. Хотя в каждом случае необходимо проводить индивидуальные расчеты, руководствуясь тем фактом, чтобы в каждом отрезке провода сила тока была в районе 15 А для схему «звезда» и 18 А для «тройки» (для ПНСВ–1.2).

Расчет длины провода и мощности траснформатора

Как правило, для бетонирования в холодных условиях используют трехфазные трансформаторы. Соответственно и нагружать эти фазы надо равномерно. При этом очень важно соблюдать одинаковую и верно рассчитанную длину петель провода во избежание перекоса фаз и выгорания кабеля.

Процесс прогрева трансформатором

Когда все расчеты, укладка и подключения завершены, можно приступать непосредственно к прогреву, включив питание. Некоторые трансформаторы имеют несколько ступеней напряжения, переключая которые можно менять температуру нагрева провода. Начинать необходимо с минимального напряжения. При существенном падении тока в петлях можно повышать ступени. При достижении оптимальной температуры продолжать ее поддержание до набора бетоном заданной прочности.

При использовании в качестве греющего элемента электродов, которыми служит обыкновенная арматура, их подключают в шахматном порядке к трем фазам для равномерной нагрузки. В этом случае фазы не замыкаются, а проводником тока служит сам раствор.

betonprogrev.ru

Использование трансформатора для прогрева бетона в зимнее время

Трансформатор для прогрева бетона используется в целях создания технологических условий твердения бетонной смеси при минусовых температурах окружающей среды. Отрицательные температуры приводят к замерзанию свободной воды как неотъемлемого компонента бетона. Образующиеся ледяные кристаллики препятствуют формированию прочной бетонной структуры как на этапе схватывания, так и в последующие 28 суток твердения, в течение которых бетон выходит на требуемые показатели качества.Трансформатор

Наряду с использованием противоморозным пластификаторам, понижающим порог замерзания воды, в технологиях зимнего бетонирования широко используют способы принудительного нагрева залитого раствора, среди которых доминирующим является электропрогрев залитой бетонной массы.

Принципы электропрогрева бетона в зимнее время

Прогрев бетонной смеси в процессе ее твердения на стройплощадке заключается в преобразовании электрической энергии в энергию выделяемого тепла непосредственно в бетонной массе. При больших мощностях электротока бетон может нагреться до температуры свыше 80 градусов при регулируемой скорости нагрева, то есть длительность нагрева может составить считанные минуты или растянуться на значительно долгий период. В процессе электропрогрева водосодержащий бетон включен в электрическую цепочку в качестве проводящего элемента.Провода

Технология электрического принудительного обогрева бетона включает в себя несколько основных методов, в числе которых:

  • Прогрев бетонной массы проводами ПНСВ;
  • Прогрев бетонной массы электродами.

Процесс электропрогрева залитого твердеющего бетона обязательно должен сопровождаться утеплением, а лучше теплоизоляцией прогреваемого объема, иначе равномерного прогрева не добиться, что негативно скажется на прочностных свойствах в конечном результате.

Прогрев бетона проводами ПНСВ

Для выполнения мероприятий по данному методу используются нагревательные провода ПНСВ, присоединенные к выводам прогревочного трансформатора. При пропускании электротока по проводу удается разогреть бетон до температуры, соответствующей технологическим условиям твердения в холодное время.

Аббревиатура ПНСВ означает:

  • П – провод;
  • Н – нагревательный;
  • С – стальная жила;
  • В – изоляция ПВХ.

Размеры провода составляют в диаметре 1,2 мм, 2 и 3 мм.

Укладка провода ПНСВ требует пропускания его без натяжки вдоль всего арматурного каркаса, на котором он крепится. Не допускается, чтобы провод касался земли или опалубки, не выходил за пределы залитого бетонного объема. Электропитание производится масляным трансформатором для прогрева бетона КТПТО – 80, имеющего 5 ступеней задаваемых значений температур нагрева, либо сухим (не масляным) ТСДЗ-63, у которого 3 ступени.

Варьируя величины низкого напряжения, регулируют мощность нагрева поводов с целью корректировки в соответствии с температурой окружающей среды. При использовании названных трансформаторных подстанций удается обогревать до 80 куб. метров бетонной смеси. Для прогрева одного кубометра бетонной смеси необходимо в среднем 60 метров провода.

Прогрев бетона электродами

Простота и дешевизна этого метода способствовала широкому распространению электродного прогрева на стройплощадках России. Не нужно тратиться на дорогостоящие трансформаторы и нагревательные провода. В практике обогрева бетона используют электроды, разделяемые в зависимости от способа укладки на две группы:

  • Внутренние электроды;
  • Поверхностные электроды.

Прогрев бетонаК внутренним электродам относятся:

  • Стержневые электроды, производимые из арматурной стали диаметром 6-12 мм, или стальных полос. Стержни устанавливают перпендикулярно бетонируемой плоскости таким образом, чтобы концы электродов выступали на 5-6 см из конструкции для подсоединения монтажных проводов. Очень удобны для использования при нагреве сложных железобетонных конструкций.
  • Струнные электроды, укладываемые в опалубку до бетонирования параллельно оси металлоконструкции типа колонн или столбов.

Электроды струнные и стержневые чаще всего изготавливают из обрезков арматуры, что существенно их удешевляет.

К поверхностным электродам, укладываемым на поверхности прогреваемого объема, относятся:

  • Пластинчатые электроды;
  • Полосовые;
  • Нашивные электроды.

Прогрев электродами небольших конструкций из бетона не рекомендуется.

Прогрев бетонного объема осуществляется только током переменным от прогревочных трансформаторов для бетона, поскольку постоянный ток, проходящий через воду в бетонной смеси, подвергнет ее гидролизу, то есть вода начнет химически разлагаться, не выполняя свою функцию в реакции гидратации цемента.

На электроды рекомендуется подавать напряжение различных величин, в зависимости от наличия арматурного каркаса:

  • При отсутствии металлокаркаса напряжение допускается в пределах от 220 В до 380 В;
  • При наличии металлокаркаса напряжение допускается подавать не более 127 В.

Использование сварочных трансформаторов для обогрева бетона

Для обогрева небольших объемов бетонной заливки применяют прогрев бетона сварочным трансформатором. При правильном расчете рационально применить, например, в зимнее время для заливки фундамента своего дачного домика двухфазный сварочный аппарат, чем арендовать или покупать дорогостоящий масляный трехфазный трансформатор. Аналогично методике использования промышленных станций прогрева можно воспользоваться поводом ПНСВ и подключить после заливки бетона клеммы к выходам сварочного аппарата, который необходимо установить на минимальный ток (см. рисунок). После заливки бетон предпочтительно укрыть пленкой и утеплителем.Схема

В случае применения в качестве греющих элементов электродов, вживленных в тело бетона, ток потечет непосредственно через бетонный раствор.Прогрев

При прогреве бетона электродами существует опасность поражения электротоком людей и домашних животных. Необходимо обеспечить их недопущение при обогревательных мероприятиях, либо использовать напряжение до 36 В.

stroitel5.ru

Электропрогрев бетона. Способы прогрева бетона. Трансформаторы прогрева.

При производстве бетонных работ в зимнее время широко применяется электропрогрев бетона, что является одним из направлений ускоренного строительства с возведением монолитных железобетонных конструкций.

В настоящее время при отсутствии надежных и недорогих химических добавок – ускорителей твердения бетона — технология зимнего бетонирования в основном базируется на применении метода прогрева бетона с помощью специальных трансформаторов прогрева бетона с его последующим выдерживанием до достижения нормативных значений критической и распалубочной прочности.

Такая технология ценой дополнительных энергозатрат обеспечивает возможность:

-          сократить сроки строительства в 5-10 раз;

-          эффективно использовать трудовые ресурсы и оборудование, в частности, опалубку;

-          применять более дешевые бездобавочные бетонные смеси;

-          исключить замерзание бетона в раннем возрасте и гарантировать требуемое высокое качество возводимых конструкций.

Одним из наиболее экономичных (с точки зрения затрат энергии) и доступных способов электротермообработки бетона является способ электропрогрева. Для прогрева используются электроды, которые по способу укладки делятся на внутренние и поверхностные. Внутренние электроды выполняются в виде полос и стержней арматурной или сортовой стали или в виде струн, закладываемых внутрь прогреваемого тела. К поверхностным, укладываемых по его поверхности, относятся пластинчатые, полосовые и нашивные электроды. Стержневые и струнные электроды изготавливаются из обрезков арматурной стали диаметром 6–10 мм. Струнные электроды укладываются в опалубку перед бетонированием параллельно оси конструкции длиной 2,5–3 м. Стержневые электроды устанавливаются перпендикулярно плоскости бетонирования. Концы электродов должны выступать из конструкции на 5–6 см для присоединения монтажных  проводников. При  прогреве  бетон  включается  в  электрическую цепь как бы в качестве проводника. При этом электрическая энергия превращается в тепловую непосредственно в самом бетоне, что сводит к минимуму потери. В зависимости от мощности электрического тока можно нагреть бетон до температуры 100 градусов, причем за любой промежуток времени – от нескольких минут до нескольких часов. Таким образом, появились широкие возможности выбирать оптимальные режимы подогрева бетона и благодаря этому обеспечить высокую производительность технологических линий и монолитного строительства. Электродный прогрев мелких железобетонных конструкций не рекомендуется.

На рис. 3.5 показано размещение электродов при прогреве железобетонной конструкции. Несущий каркас конструкции, сваренный из прутков арматурной стали 1, заключен в дощатую опалубку 6, в которую закладывается бетон. Для прогрева бетона устанавливаются струнные электроды 4 и стержневые электроды 5. При бетонировании бетон уплотняется с помощью вибраторов. После укладки бетона он покрывается толем 2 и засыпается слоем опилок 3.

Размещение электродов при прогреве железобетонной конструкции

Рис. 3.5. Размещение электродов при прогреве железобетонной конструкции: 1 – арматура; 2 – толь; 3 – опилки; 4 – струнные электроды; 5 – стержневые электроды; 6 – опалубка

Для прогрева бетона применяют трехфазные трансформаторы, первичная обмотка которых подключается к сети с напряжением 380 В, вторичные обмотки имеют три – четыре ступени напряжения в пределах 50–100 В. При подключении электродов к источнику питания (к трансформатору для прогрева бетона) стараются загрузить его фазы равномерно, для этого должно быть равномерным расстояние между электродами в ряду и между рядами.

На рис. 3.6 показано расположение стержневых электродов. Монтажные провода не должны касаться опалубки иди деревянных деталей конструкции.

Схема расположения стержневых электродов

Рис. 3.6. Схема расположения стержневых электродов:1 –  стержневые электроды; 2 – монтажные провода; 3 – присоединяемые к установке провода; 4 – шины установки прогрева бетона

На рис 3.7 показано применение пластинчатых электродов. Прогрев бетона 3 осуществляется в опалубке 4. Полосовые электроды1 сечением (40-80)×3 мм нашивают на опалубку на расстоянии 20-30 см друг от друга. Внутри опалубки выкладывается слой толи 2. После снятия опалубки электроды могут быть использованы повторно. Пластинчатые электроды можно заменить электродами из круглой стали диаметром 6 мм. Для присоединения проводов загнутые концы электродов выводятся наружу.

Применение полосовых электродов

Рис. 3.7. Применение полосовых электродов: 1 – электроды; 2 – толь; 3 – бетон; 4 – опалубка

Электропрогрев бетона производится только на переменном токе, так как постоянный ток вызывает электролиз воды в нагреваемом теле. Величина тока, протекающего через бетон, зависит от приложенного напряжения, удельного сопротивления бетона, поверхности соприкосновения электродов с бетоном и расстояния между электродами. Удельное сопротивление бетона в процессе твердения возрастает, ток уменьшается, что приводит к удлинению сроков твердения бетона. Это обстоятельство вынуждает применять ускорители твердения бетона.

Трансформаторы для прогрева бетона и смерзшегося грунта ТСДЗ-63/0,38 У3Трансформаторы для прогрева бетона и смерзшегося грунта ТСДЗ-80/0,38 У3

Рис. 3.8. Трансформаторы для прогрева бетона и смерзшегося грунта: а – ТСДЗ-63/0,38 У3; б – ТСДЗ-80/0,38 У3

На рис. 3.8 показаны трансформаторы для прогрева бетона и смерзшегося грунта типов ТСДЗ-63/0,38 У3 и ТСДЗ-80/0,38 У3. В табл. 3.1 приведены технические характеристики этих трансформаторов.

Таблица 3.1

Технические характеристики трансформаторов прогрева бетона

Технические характеристики

Трансформатор прогрева бетона ТСДЗ - 63/0,38 У3

Трансформатор прогрева бетона ТСДЗ - 80/0,38 У3

Напряжение питание сети, В

380

380

Частота, Гц

50

50

Номинальная мощность, кВА

63

80

Ступени напряжения на холостого ходу на стороне НН (низкого напряжения), В

50; 65; 80; 100

55; 65; 85

Ток на стороне НН при напряжении 50-65 В, А

450-350

500-600

Ток на стороне НН при напряжении 80-100 В, А

300-250

400

Габаритные размеры, мм

750х650х750

1040x700x1040

Масса, кг

300

380

Прогреваемый объем бетона, куб. м, приблизительно при -5оС

20-30

30-40

Для прогрева бетона и мерзлого грунта также применяются комплектные трансформаторные подстанции КТПТО-80-96У1 мощностью 80 кВА наружной установки с автоматическим регулированием температуры, а также для питания временного освещения и ручного трехфазного электроинструмента на напряжение 36 В в условиях строительных площадок (рис. 3.9). В КТПТО применяется трехфазный трехобмоточный трансформатор типа ТМТО-80 У1 с естественным масляным охлаждением.

В комплект поставки входят: силовой трансформатор 1, шкаф управления 2 и вводной шкаф 3, установленные на салазках. Габаритные размеры (ш x в x г) 1015 х 1470 х1210 мм.

Первичная обмотка трансформатора подстанции включается в сеть с напряжением 380 В.

Среднее напряжение (СН) 55-95 В используется для электропрогрева бетона и мерзлого грунта. Имеется возможность подключения потребителей на трехфазное напряжение 380 В и 36 В.

Условия эксплуатации: верхнее рабочее и эффективное значение температуры  окружающего  воздуха  составляет соответственно  плюс  10°С  и  0°С, нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха составляет –40, эпизодически – до -45 °С.

Комплектная трансформаторная подстанция для прогрева бетона

Рис. 3.9. Комплектная трансформаторная подстанция для прогрева бетона: 1 – трансформатор; 2 – шкаф управления; 3 – вводной шкаф

Технические характеристики подстанции приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Технические характеристики подстанции

Наименование основных параметров

Значение

Номинальная мощность силового трансформатора, кВА

80

Номинальное напряжение на стороне ВН, В

380

Ступени напряжения на холостом ходу на стороне СН, В

55, 65, 75, 85, 95

Ток на стороне СН при напряжении 55-65 В, А

520

Ток на стороне СН при напряжении 75-85-95 В, А

471

Номинальная мощность обмотки НН силового трансформатора, кВА

2.5

Номинальное напряжение на стороне НН силового трансформатора, В

42

Номинальная мощность независимого источника питания, кВА

2.5

Номинальное напряжение независимого источника питания, В

36

Зона автоматического регулирования температуры электропрогрева, °С

20-100

Диапазон температуры окружающего воздуха, С

+20……-40

Масса, кг

685

Прогреваемый объем бетона, куб. м, приблизительно при -5 град С

50-60

При прогреве небольшого объема бетона можно применить для прогрева сварочные трансформаторы.

Для прогрева слабоармированных стенок, ленточных фундаментов небольшого сечения, полов и плит перекрытия толщиной до 12 см применяют нагревательные панели. Нагревательные панели представляют собой утепленные

короба из досок толщиной 25 мм, внутри которых засыпаются опилки. Они могут играют роль опалубки. К нижней и боковым поверхностям короба крепятся полосовые электроды сечением (40-80)×3 мм. Расстояние между электродами выбирается 20-30 см.

Метод термоактивной опалубки используют в основном для прогрева замоноличенных стыков сборных железобетонных элементов, а также для дополнительного обогрева бетонируемых конструкций методом термоса. Термоактивная опалубка представляет собой тепловую рубашку, которую устраивают вокруг всей конструкции в виде деревянного короба. Пространство между щитами опалубки засыпают опилками, смоченными раствором хлористого натрия. В слой опилок укладывают стержневые или струнные электроды, по которым пропускают электрический ток, нагревающий опалубку.

Прогрев железобетонных конструкций, образующих полость, можно осуществить электрическими печами сопротивления, располагаемыми внутри полости. Нагреваемый внутри полости воздух повышает температуру бетона в конструкции.

Качество бетонирования повышается также благодаря применению метода предварительного электроразогрева бетонной смеси перед ее укладкой в конструкцию. Метод заключается в том, что приготовленную на заводе на обычных заполнителях бетонную смесь температурой от 5 до 10°С на строительной площадке перед укладкой в деревянную опалубку разогревают в специальном бункере в течение 5-10 мин током до температуры 70-80°С. Для этого в бетонную смесь в бункере устанавливают пластинчатые электроды и подключают их к сети при напряжении 220 или 380 В.

www.eti.su

Трансформатор для прогрева бетона - виды и характеристики

В осенне-зимний период, при понижении температуры, время затвердевания бетона увеличивается, что замедляет строительство. При сильных морозах вода в растворе кристаллизуется и его качество резко снижается, при размораживании он крошится, этого допускать нельзя и работы останавливаются. Решить проблему помогут современные методики электрического разогрева смеси, для чего понадобится специальный трансформатор для прогрева бетона.

Трансформатор для прогрева бетона

Зачем прогревать бетон

Чтобы бетон набрал технологическую твердость, оптимальной считается температура 20ºС при относительной влажности не менее 95%. При этом критичная прочность в 70% набирается в течение суток, а полное отвердевание наступает через 28 дней. Снижение температуры замедляет гидратацию цемента и для застывания требуется больше времени.

Частичное решение проблемы – введение специальных присадок. Но при температурах окружающей среды ниже -5ºС лучшим решением является обогрев раствора при помощи электрических систем, запитанных от трансформатора. Они позволят ему быстро набрать критичную твердость при любой температуре.

Принцип работы

Понижающий трансформатор для подогрева бетона представляет собой устройство, обеспечивающее питание электродов или греющего кабеля от одно- или трехфазной сети. Он заключается в стальной кожух, и оснащается системами охлаждения, автоматического регулирования и панелью управления.

Переменный ток из сети подается на катушку высокого напряжения, по закону электромагнитной индукции через магнитопровод он возбуждает низковольтную ЭДС во вторичной катушке низкого напряжения, которая выдерживает большие токи. К зажимам подключаются греющие электроды или специальный нагревательный кабель.

Принцип работы трансформатора

Управляющий блок регулирует выходную мощность, необходимую для нормальной работы системы электроподогрева при изменении температуры воздуха. Перед катушкой высокого напряжения устанавливается предохранитель, он понадобится для отключения оборудования, если прогревочный трансформатор для бетона перегружается, или при угрозе короткого замыкания. Для контроля работы катушки низкого напряжения в ее цепь включен амперметр.

Подключение трансформатора для прогрева бетона и работа всей системы основана на свойстве проводника выделять теплоту при прохождении по нему тока. Сначала устанавливается опалубка, в которой сваривается арматурный каркас. Затем на нем раскладывается нагревательный провод ПНСВ сечением 1,2 мм, хотя есть и другие варианты, но этот дешевый и практичный. Холодные концы выводятся наружу, после чего происходит заливка и трамбовка строительной смеси.

После заливки раствора кабель подключается к станции (трансформатору) для обогрева бетона, и прогревает его до 80ºС со скоростью не более 10ºС в час. При этом время прогрева бетонной смеси зависит от температуры окружающего воздуха. Амперметр обмотки низкого напряжения все это время показывает ток 14-16 А. После достижения максимальной температуры ее опускают до 40ºС со скоростью не более 5ºС в час и удерживать для достижения монолитом критической прочности.

При обогреве электродами, укладываемыми в качестве арматуры, принцип прогрева схож с проводными системами. Подключение конструкций, представляющих собой электроды, к трансформатору производится через специальный кабель. При работе следят за током в обмотке низкого напряжения, поскольку при затвердевании бетона, электрическое сопротивление повышается и ток уменьшается.

Виды и характеристики трансформаторов

При выборе агрегатов для прогрева бетона учитываются основные технические и эксплуатационные характеристики трансформаторов:

  • максимальная мощность;
  • выдаваемое напряжение;
  • система охлаждения;
  • наличие управляющей автоматики.

Трансформаторы бывают с сухим воздушным охлаждением от окружающей среды и устройства, тепло от обмоток которых отводится минеральным маслом. Вторые агрегаты мощнее и надежнее.

КТПТО-80

Популярный трансформатор для быстрого прогрева бетона – КТПТО-80 с масляным охлаждением. Он работает от трехфазной сети на 380 В с мощностью 80 кВт. Он обогреет до 40 кубов бетона при температурах от -40 до 10ºС.

К его достоинствам относят простоту, возможность подключения другого оборудования. При больших объемах прогреваемого бетона – условие параллельной работы трансформаторов – достаточная мощность внешней сети.

Среди недостатков отмечают громоздкость и необходимость регулярного ТО. Модернизированные варианты имеют меньшие габариты и вес, оборудуются системами автоматического контроля.

КТПТО-80

СПБ-20

Трансформаторная подстанция для прогрева бетона с сухим воздушным охлаждением. Подключается к сети с напряжением питания 380 В, максимальная мощность до 20 кВт. Отлично справляется с небольшими объемами бетонных монолитов до 20 кубометров. Рабочие температуры находятся в диапазоне -40ºС-+5ºС.

Достоинством относят небольшую массу и габариты, надежную систему защиты, неприхотливость. Недостаток – ненадежные переключатели регулировки напряжения сети.

СПБ-20

ТСДЗ-63/0.38

Трансформатор двухобмоточной конструкции с выходной мощностью до 63 кВт. Рассчитан на длительную эксплуатацию в широком диапазоне температур от -45ºС до +20ºС. Отличается небольшим весом и габаритами.

К преимуществам относят наличие воздушной системы охлаждения с принудительной вентиляцией, качественную защитную автоматику. К недостаткам – выход вентилятора системы охлаждения останавливает работу трансформатора.

ТСДЗ-63/0.38

ТСДЗ-80/038 УЗ

Трансформатор для прогрева бетона ТСДЗ-80/038 УЗ имеет сравнительно небольшие габариты и массу, мощность 80 кВт, подключается к трехфазной сети. Принудительное охлаждение обмоток обеспечивается двумя вентиляторами, встроенными в корпус.

К достоинствам относят возможность подключения автоматики, к недостаткам зависимость от работы вентиляторов, отсутствие регулировки выходного напряжения.

ТСДЗ-80/038 УЗ

ТСЗП-80/0.38

Конструкция этого трансформатора обеспечивает шесть ступеней выходного напряжения в диапазоне 45-100 В. Это обеспечивает эффективное управление процессом прогрева бетонного монолита. Система естественного охлаждения облегчает конструкция и является одним из преимуществ этого оборудования. К недостаткам этого оборудования относят недостаточно стабильную работу автоматики.

ТСЗП-80/0.38

Прогрев бетона трансформатором, стоит дорого, поскольку на это расходуется много электроэнергии. Но это окупается преимуществами данной методики:

  • Возможность круглогодичного выполнения строительных работ;
  • Увеличение прибыли за счет сокращения сроков не в ущерб качеству;
  • Повышение конкурентоспособности на рынке;
  • Рациональность организации рабочей силы и логистических потоков;
  • Гарантия высокого качества готового бетона;
  • Уменьшение доли присадок в растворах, что ведет к их удешевлению.

Выбор трансформатора осуществляется в зависимости от объема прогреваемого бетона. При необходимости подключаются несколько подстанций, обеспечивающие равномерное повышение температуры в монолите.

betonpro100.ru


Смотрите также