Кабель для прогрева бетона: ключевой элемент системы внутреннего отопления раствора

Современное ведение строительства предусматривает возведение монолитных бетонных, железобетонных конструкций в больших объёмах. Период набора несущей способности бетона равен 30 суткам. Это время рассчитано на весенне-летний сезон, когда температура не падает ниже отметки 10-150 С. Проблема застывания бетонной массы возникает при низком температурном режиме в зимний период. Её решают кабелем для прогрева бетона.

Прогревочный кабель

Для чего прогревать бетон

В холодное время года жидкий бетон в опалубке схватывается частично. Нарушается гидратация монолитной массы. При оттаивании возникает напряжение между замёрзшими и затвердевшими объёмами заливки, что приводит к нарушению монолитности содержимого опалубки. Это чревато появлением глубоких трещин и потерей несущей способности всей конструкции.

Последствия промерзания бетона

Чтобы предотвратить эти негативные явления, монолит прогревают в течение всего периода его гидратации. Для этого применяют греющий кабель для бетона.

Важно! Провод для прогрева бетона производитель работ вкладывает в опалубку перед тем, как будет туда залит жидкий раствор. При наличии большого массива арматурного каркаса, его обматывают кабелем.

Зачем нужен прогрев бетона

Если вода в растворе бетона замерзнет, он не наберет технологической прочности

Электропрогрев бетона требуется в холодное время года, когда температура окружающей среды опускается ниже температуры замерзания воды, что влечет за собой гидратацию бетонного раствора. Смесь не затвердевает, как требуется, а частично замерзает.

С приходом тепла начинает активный процесс оттаивания, в результате монолитность конструкции нарушается, что отрицательно сказывается на долговечности и сопротивлении проникновения влаги в полости монолитных блоков.

Чтобы предотвратить нежелательные и опасные для здоровья и жизни человека последствия, обязательно осуществляют прогрев бетона в зимнее время специальными проводами. Расчет метража и схемы прокладки проводят на этапе проектирования здания.

Характеристики ПНСВ

Для обогрева бетона греющими проводами применяют несколько типов проводной продукции. Обычно монолит холодный период года греют прогревочным проводом ПНСВ. Сочетание букв ПНСВ надо понимать, как нагревательный провод с жилами из стали и изоляционным покрытием из ПВХ. Достоинства кабеля – это его доступность и бюджетная цена.

На сегодня всё большую популярность приобретают кабели для прогрева бетона марки ВЕТ (производство Финляндии) и КДБС отечественного изготовления. В отличие от ПНСВ, их не нужно подключать к дополнительному регулирующему оборудованию в виде трансформатора. Несложная схема подключения делает кабели наиболее привлекательным средством обогрева. Они подключаются непосредственно к источнику тока 220 вольт.

ПНСВ

Разновидности проводов

Визуально кабель для прогрева бетона не отличается от остальных проводов. В нем находится одна жила. При бетонировании добиваются температуры в 55 градусов. Провод пропускает максимально предельную силу тока — до 16 А. Гибкость изделия достигается благодаря сечению жилы — от 0,5 до 3 мм. Один кубический метр бетона можно прогреть проводом длиной 55 метров.

Среди разнообразия видов прогревочного кабеля выделяют:

Провод ПНСВ имеет невысокую стоимость, поэтому пользуется большой популярностью. Аббревиатура расшифровывается как «провод нагревательный стальной виниловый». Первые две буквы определяют назначение изделия, третья — материал, из которого изготовлена жила, четвёртая — тип изоляции.

После загрузки бетона могут возникнуть некоторые проблемы, но их можно устранить с помощью кабеля сечением 3 мм. Изоляция у провода довольно прочная, поэтому она не повредится при уплотнении раствора. Интенсивная застройка часто вызывает перекос фаз, что приводит к некачественному электропитанию.

У ПНСВ низкая вероятность перегрева, но если внешняя оболочка будет пробита, то кабель подвергнется замыканию. Тем не менее обычно провод не деформируется во время схватывания бетона.

Провод ПТПЖ изначально использовался для подключения акустической аппаратуры. Это двужильный элемент, который мало отличается от ПНСВ. Его сечение колеблется от 0,5 до 1,2 мм, оплётка — оцинкованная. Работать с ним можно при температуре не ниже 30 градусов. Необходимо соблюдать радиус в 10 мм при изгибе провода. Тонкий ПТПЖ предназначен для конструкции тёплого пола, более толстый кабель необходим при прогреве монолитных сооружений.

Расчёт длины провода

Длина прогревочного кабеля для бетона прямо связана с его характеристиками. Для расчёта значение имеют выходное напряжение трансформатора, радиусы изгибов проводного нагревателя. Очень удобно пользоваться сетевым калькулятором для небольших по объёму монолитных объектов. При масштабном строительстве профессионалы используют нормативы, привязанные к марке провода, температуре окружающей среды и прочим параметрам.

Например, для обогрева одного кубического метра монолита потребуется прогревочный провод мощностью 1300 Вт. Понадобится ПНСВ длиной 30- 50 метров. Конкретный размер провода для обогрева бетона уточняется вводом в расчёт поправочного температурного коэффициента окружающей атмосферы.

Особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Нагревательные кабели ВЕТ и КДБС не требуют подключения корректирующего энергетического оборудования, они работают от обычной электрической сети. Особых различий между этими изделиями не наблюдается. Оба кабеля питаются током гражданской электрической сети. Линейная мощность примерно одинакова (ВЕТ – 45 Вт/м, КДБС – 40 Вт/м). Сопротивление изоляционного слоя одно и то же – 103 Мом/м. Допустимый радиус у КДБС немного больше, чем у ВЕТ – 35/25 мм. Номинальный диаметр – 6/7 мм.

Обратите внимание! Кабель ВЕТ реализуют отрезками от 3,3 до 85 м. Провод КДБС поставляют в продажу отрезками от 10 до 150 м.

Прогрев бетона от 220В греющим кабелем

Строительство бетонных конструкций в зимний период предполагает преодоление разного рода проблем, связанных с низкой температурой окружающей среды. Одной из этих проблем, безусловно, является обогрев бетона. Для обеспечения набора прочности бетона в холодное время года строители часто прибегают к утеплению и использованию нагревателей бетонных масс, залитых в опалубку. Важным фактором организации процесса является возможность обеспечить прогрев бетона от 220В.

Процесс застывания бетона представляет собой химическую реакцию, в результате которой происходит гидратация цементной смеси и образование цементного камня. Этот процесс может протекать несколько недель и зависит от климатических условий. Прочность бетона во многом обеспечивается за счет содержащейся в нем воды, однако, при низких температурах вода может замерзать до того, как произойдет набор необходимой прочности.

Одним из наиболее эффективных методов прогрева бетонных конструкций является применение нагревательного кабеля и провода. Впервые в отечественном строительстве нагревательные кабели для обогрева бетонных конструкций были применены в 1974 г. Также ЗАО «ЦНИИОМТП» Госстроя СССР разработало основные технологические рекомендации, при обогреве бетонных конструкций нагревательным проводом:

• При температуре окружающей среды +5 °С и ниже, необходимо принимать меры по утеплению бетонных конструкций и использованию дополнительных источников обогрева
• Температура прогрева бетона в любой его точке должна быть не ниже +8 °С (оптимальная от 40 до 50 °С)
• Температура поверхности кабеля должна быть не выше 80 °С, для предотвращения перегрева бетона
• При прогреве бетона обязателен контроль температуры
• Прогрев осуществляется на протяжении от 5 до 7 дней
• Работы по сооружению бетонных конструкций должны производится при температуре не ниже -30 °С

С тех пор кабельными заводами была освоена технология производства нагревательного провода ПНСВ и других марок, который широко применялся для решения данной задачи. Однако, наряду с положительными факторами, использование провода ПНСВ имеет определенные недостатки, среди которых следует выделить необходимость применения станций прогрева бетона либо других средств понижения напряжения, поскольку провод не рассчитан на питание 220В, а также сложности, связанные с контролем температуры провода. Перегрев бетона в зоне прокладки нагревательного провода в процессе отвердевания приводит к ухудшению его качества и так же нежелателен, как и переохлаждение.

Кабель для обогрева бетона КДБС

В 2014 году одним из крупнейших мировых производителей оборудования для электрообогрева был разработан кабель для прогрева бетона марки КДБС, сочетающий в себе оптимальные технические характеристики (Таблица 1), позволяющие сохранять необходимые свойства бетонных конструкций при производстве работ в зимний период. Обеспечивающий прогрев бетона от 220В.

Таблица 1. Технические характеристики кабеля КДБС

Напряжение питания	220 – 240В
Линейная мощность	40 Вт/м
Сопротивление изоляции	103 Мом*м
Минимальная температура монтажа	-30°С
Минимальный радиус изгиба при хранении	150 мм
Диаметр нагревательного кабеля	5-7 мм
Длина установочного провода	2 м
Минимальный шаг укладки (расстояние между нитками кабеля)	60 мм
Степень защиты	IP67

Нагревательный кабель КДБС поставляется готовыми секциями, длиной от 10 до 150 метров. Предлагаемые к поставке длины приведены в Таблице 2. Нагревательные секции на основе кабеля КДБС оснащены установочным проводом сечением от 1,5 мм² до 4 мм² в зависимости от мощности. Важной особенностью нагревательного кабеля КДБС является одинаковая удельная установленная мощность по всей длине секции, которая составляет 40 Вт/м. За счет этого происходит равномерный прогрев и затвердевание бетонной конструкции. Для подключения и подачи питания на нагревательный кабель нет необходимости использовать понижающий трансформатор, поскольку кабель КДБС обеспечит прогрев бетона от 220В.

Таблица 2. Характеристики нагревательных секции на основе кабеля КДБС

Наименование нагревательной секции	Длина нагревательного кабеля, м	Стартовая мощность секции, Вт	Номинальная мощность секции, Вт	Сопротивление секции при +20 °С, Ом
40КДБС-10	10,0	440	400	104,5 – 121,0
40КДБС-20	20,0	910	800	50,5 – 58,5
40КДБС-54	54,00	2250	2120	19,9 – 23,1
40КДБС-82	82,00	4080	3280	11,3 – 13,1
40КДБС-100	100,00	5120	4000	9,0 – 10,4
40КДБС-150	150,00	7680	6000	6,0 – 6,9

Кабель КДБС имеет бинарное строение, что позволяет производить подключение электропитания с одной стороны. Соединительная и концевая муфты изготовлены на основе адгезивных термоусаживаемых трубок с повышенной толщиной стенки, что обеспечивает необходимую герметичность, механическую прочность и надежность соединений.

Использование кабеля КДБС на объектах строительства

Основываясь на опыте применения нагревательного кабеля КДБС на объектах строительства, инженеры установили, что наиболее эффективным решением как с экономической точки зрения, так и с точки зрения наиболее рациональной организации труда является применение данного кабеля при заливке большого количества небольших бетонных конструкций, особенно сложных конфигураций.

При заливке небольших объемов бетона часто невозможно применение обогреваемой опалубки, а большая относительная площадь поверхности сужает возможность применения специальных добавок. При этом возможность подключения кабелей к сети электропитания, уже имеющейся на строительной площадке, позволяет использовать стандартные решения по применению защитных аппаратов, не требующие проведения расчетов и принятия проектно-конструкторских решений с привлечением квалифицированного инженерно-технического персонала. Это позволяет, кроме того, выполнять заливку, не отвлекая основную бригаду по монолиту, не требует привлечения квалифицированного дежурного персонала для обеспечения необходимых мероприятий по обеспечению электробезопасности прогрева в зоне его применения, а также измерений температуры и регулировок в соответствии с графиком прогрева. Кроме того, исключается необходимость привлечения большого количества станций прогрева бетона одновременно. Поскольку использование кабеля КДБС обеспечивает прогрев бетона от 220В.

Технология прогрева кабелем ПНСВ

Для эффективного прогрева необходима точная регулировка мощности. В противном случае недостаточный или чересчур сильный нагрев прогревочного провода может вызвать разрушение монолита. При перегреве изоляционная оболочка может расплавиться, и жилы проводов тогда войдут в контакт с арматурой, вследствие чего произойдёт короткое замыкание. Чтобы это не происходило, применяют специальные схемы подключения греющего проводника.

Варианты схем подключения

В результате теоретических разработок и опытных исследований было определено напряжение величиной 70 вольт, при котором ПНСВ наиболее эффективно «работает» с твердеющим раствором. Для создания оптимальных условий обогрева потребуется понижающий трансформатор.

Трансформаторная понижающая подстанция

Перед монтажом электропроводки делают расчёт длины провода. Затем определяют схему укладки и способ подключения кабеля, величину рабочего выходного напряжения с учётом объёма бетонного раствора, окружающей температуры и габарита монолитной конструкции. Чтобы не погрязнуть в сложных расчётах, пользуются онлайн калькулятором, который учитывает все вышеперечисленные параметры. Используют две самые распространённые схемы укладки и подключения кабеля: это звезда и треугольник.

Варианты подключения

Монтаж кабеля ПНСВ

Монтаж обогревающей проводки состоит из двух этапов:

1. Монтаж обогревательных контуров;
2. Расположение и фиксация обогревающей проводки.

Монтаж обогревательных контуров

Прогревочный провод ПНСВ укладывают уже во время установки опалубки. Схему крепления кабеля к стальному каркасу продумывают на стадии создания проекта железобетонной или бетонной конструкции. Для равномерного прогрева бетона проводом ПНСВ ветви кабеля располагают с одинаковым промежутком между собой.

Оптимальный промежуток между ветвями обогревателя должен быть равен 15 см. Ветви проводки монтируют отдельными сегментами. Если обогрев производится от сети напряжением 380 вольт, то длина отдельной секции будет равна 31 метру. При питании источником тока 220 вольт длина провода составит 17 м.

При превышении этих нормативов длинные провода не будут достигать нужного уровня нагрева, и тепло не будет доходить в нужном количестве до крайних зон обогрева. Следует помнить о том, что прогрев бетона проводом носит одноразовый характер. После набора полной прочности бетоном кабель отключают и оставляют его в массиве монолита.

Расположение и фиксация обогревающей проводки

Расположение и фиксацию проводов обогрева производят по следующей методике:

1. Определяют диаметр прогревочного провода. При наличии арматурного каркаса применяют кабель с виниловой изоляцией, она наиболее прочная. Для монолита без арматуры применяют провода с полипропиленовой оболочкой.
2. Кабель нарезают равными по длине отрезками и сворачивают в продольные спирали.
3. Спиральные ветви продевают через арматурный каркас, не касаясь внутренней поверхности опалубки. Оптимальное расстояние между проводом и ограждениями должно быть 100-150 мм.
4. Кабель подвязывают к арматуре алюминиевой проволокой или полимерными стяжками.
5. Укладку кабеля производят так, чтобы он не выходил наружу за пределы опалубки.
6. После первых признаков схватывания залитого бетонного раствора включают трансформаторную подстанцию КТПТО. Регулируют степень нагрева провода увеличением или уменьшением напряжения тока.

Достоинства и недостатки ПНСВ

Неоспоримое достоинство ПНСВ для обогрева бетона – это его низкая стоимость и малые затраты электроэнергии. Невосприимчивость ПНСВ к щелочной и кислотной средам делает его незаменимым для взаимодействия с монолитом из бетона с различными присадками.

К минусам использования провода следует отнести необходимость подключения довольно дорогого трансформаторного оборудования. В некоторых случаях вместо понижающих трансформаторов используют сварочное оборудование. Такая методика обогрева приемлема для малогабаритных монолитных конструкций.

Монтаж секций обогревающего кабеля

Провода поставляют в торговую сеть уже готовыми секциями. Для эффективной гидратации раствора в холодное время нужно определить мощность секции, зависящей от габаритов монолита.

Специалисты советуют следовать следующим рекомендациям по монтажу обогревочного провода:

• На обогрев одного кубометра бетонного раствора потребуется мощность провода от 500 до 1500 Вт. Величина корректируется коэффициентом уровня температуры окружающего пространства;
• Для снижения расхода электроэнергии применяют присадки, понижающие точку замерзания раствора;
• С этой же целью утепляют опалубку.

Дополнительная информация. Если не хватает опыта в деле обогрева монолита в зимнее время года, то не стоит браться за это дело самостоятельно. Нужно обратиться к специалистам. Они сделают расчёт и правильно осуществят монтаж прогревочного кабеля.

Особенности и достоинства сегментированного кабеля

В качестве прогревочного сегментированного провода используют продукцию ВЕТ и КДБС. Преимущества использования такого типа проводной продукции заключаются в следующем:

• для прогрева бетона не нужно устанавливать дополнительное дорогое оборудование – понижающий трансформатор;
• высокая безопасность исключает случайное поражение током человека;
• монтаж прогревочных секций осуществляется быстро и с минимальными трудовыми затратами;
• расчёт длины обогревающих сегментов не вызывает сложностей.

К особенностям применения сегментированных обогревающих проводов относится то, что ВЕТ кабель и провод КДБС стоят намного дороже своего аналога – ПНВС. Их применение целесообразно на возведении монолитных сооружений небольших размеров.

Кабель для прогрева бетона по доступной цене

ГК «ССТ» – крупнейший производитель провода для прогрева бетона на 220в в России. На наших заводах действует многоступенчатая система контроля качества, так что вся продукция по надежности и эксплуатационным характеристикам превосходит зарубежные аналоги.

Мы предлагаем высококачественный кабель для прогрева бетона, купить который у нас можно в любом количестве и по доступной цене. Он поставляется готовыми секциями длиной до 150 метров с установочным проводом, соединительными и концевыми муфтами. А заказать необходимое количество КДБС можно онлайн.

Постобработка бетона

После окончания обогрева монолитной конструкции бетон ещё не набирает полную прочность. Специалисты не рекомендуют немедленно приступать к обработке бетонной конструкции ударными инструментами: отбойными молотками и перфораторами. Вполне допустимы работы с помощью режущего оборудования с алмазным абразивом.

Прогрев бетона в зимнее время года нужно производить обязательно, иначе можно получить некачественный монолит, который нужно будет демонтировать, и возводить конструкцию заново. Поэтому к этому делу надо подходить особенно тщательно. Оптимальный выбор в пользу той или иной методики обогрева приведёт только к положительному экономическому эффекту.

Технология прогрева и схема укладки

Перед установкой системы прогрева бетона в зимнее время монтируется опалубка и арматура. После этого раскладывается ПНСВ с интервалом между проводами от 8 до 20 см, в зависимости от наружной температуры, ветра и влажности. Провод не натягивается и прикрепляется к арматуре специальными зажимами. Нельзя допускать изгибов радиусом менее 25 см и перехлестов токоведущих жил. Минимальное расстояние между ними должно составлять 1,5 см, это поможет не допустить короткого замыкания.

Наиболее популярная схема укладки ПНСВ – «змейка», напоминающая систему «теплый пол». Она обеспечивает обогрев максимального объема бетонного массива при экономии греющего кабеля. Перед заливкой в опалубку раствора необходимо убедиться в том, что в ней нет льда, температура смеси не ниже +5°C, а монтаж схемы подключения проведен правильно, на достаточную длину выведены холодные концы.

К проводу ПНСВ прикладывается инструкция, с которой нужно ознакомиться перед тем, как прогреть бетон. Подключение осуществляется через секции шинопроводов двумя способами через схему «треугольник» или «звезда». В первом случае систему разделяют на три параллельных участка, подключаемых к выводам трехфазного понижающего трансформатора. Во втором – три одинаковых провода соединяются в один узел, потом три свободных контакта аналогично подключаются к трансформатору. Питающее устройство устанавливается не далее, чем в 25 м от места подключения, прогреваемый участок обносится ограждением.

Система подключается после полной заливки всего объема строительного раствора. Технология прогрева бетона греющим кабелем ПНСВ включает в себя несколько этапов:

1. Разогрев осуществляется со скоростью не более 10°C в час, что обеспечивает равномерное прогревание всего объема.
2. Нагрев при постоянной температуре длится до тех пор, пока бетон не наберет половину технологической прочности. Температура не должна превышать 80°C, оптимальный показатель 60°C.
3. Остывание бетона должно происходить со скоростью 5°C в час, это поможет избежать растрескивания массива и обеспечит его монолитность.

При соблюдении технологических требований материал наберет марку прочности, соответствующую его составу. По окончанию работ ПНСВ остается в толще бетона и служит дополнительным армирующим элементом.

Нужно отметить, что применять кабель КДБС или ВЕТ значительно проще, поскольку их можно подключать напрямую к сети 220 В через щитовую или розетку. Они разделены на секции, что помогает избежать перегрузки. Но эти кабели стоят дороже ПНСВ, поэтому реже применяется при строительстве крупных объектов.

Еще одна популярная технология – использование опалубки с ТЭН и электродами, когда арматура вставляется в раствор и подключается к сети, используя сварочный аппарат или понижающий трансформатор другого типа. Этот способ прогрева не требует специального греющего кабеля, но более энергозатратен, поскольку вода в бетоне играет роль проводника, а его сопротивление при затвердевании значительно возрастает.