принцип работы и критерии выбора устройства

Так как одним из основных компонентов бетона является вода, заливать смесь при минусовых температурах не рекомендуется. Вода при охлаждении не только превращается в твердый лед, но еще и расширяется. Следовательно, бетонная конструкция утратит прочность, что неизбежно приведет к ее скорому разрушению. Чтобы не происходило подобного, в помощь строителю — трансформатор для прогрева бетона.

Функциональные особенности

Климатические условия в нашей стране славятся особой суровостью, поэтому строителям часто приходится работать во время мороза. Именно для тех случаев, когда срочно необходимо соорудить бетонную конструкцию, но температура воздуха на улице никак не поднимается выше нуля, были созданы специальные устройства, основная задача которых — обеспечивать те самые условия, необходимые для нормального застывания бетона.

Принцип работы устройства

Трансформатор для обогрева бетона работает от электричества. Такие устройства широко используются строителями, в результате чего возведение различных конструкций из бетона значительно ускоряется и упрощается, особенно в холодное время года.

После приготовления бетонная смесь подогревается посредством электричества, причем сам бетон, будучи включенным в электрическую сеть, играет роль проводника. При этом энергия из электрической превращается в тепловую. Это может происходить прямо в цементной смеси или на ее поверхности. Все зависит от разновидности использующихся проводов и электродов.

С помощью трансформатора бетон можно нагреть до определенной температуры за определенный промежуток времени. Главное — правильно подобрать необходимую мощность тока. У того, кто пользуется таким оборудованием, разумеется, есть возможность выбирать один из нескольких режимов подогрева, что также повышает производительность и делает работу более эффективной.

Такой трансформатор годится для прогрева большого объема бетонной смеси. Если же из бетона нужно возвести какую-нибудь небольшую конструкцию, то применение этого оборудования считается нецелесообразным.

При высокой мощности тока бетонная смесь может нагреться до температуры более 80 градусов, при этом скорость нагрева строитель может регулировать по своему усмотрению. Если увеличить мощность тока, то на нагрев потребуется всего на несколько минут. Если же, наоборот, уменьшить мощность, то процесс будет длиться дольше.

Способы прогрева

Есть два основных способа прогрева бетона посредством электрического тока в специально для этого предназначенном трансформаторе. Один из этих способов подразумевает использование проводов ПНСВ, а при другом способе применяются электроды. При прогревании залитого застывающего бетонного раствора обязательно нужно утеплять, а лучше теплоизолировать прогреваемый объем. В противном случае бетон в разных местах прогреется по-разному. А это, в свою очередь, приведет к уменьшению прочности готовой бетонной конструкции.

Для прогрева бетона проводами применяются так называемые ПНСВ.

Это название является аббревиатурой и расшифровывается так:

• буква «П» обозначает, собственно, «провод»;
• «Н» в этой аббревиатуре указывает на то, что провод является «нагревательным»;
• «С» здесь говорит о том, что жила этого провода изготовлена из «стали»;
• «В» свидетельствует о наличии у провода изоляционного слоя, в качестве которого выступает поливинилхлорид.

Провода ПНСВ могут иметь разную толщину. Радиус самого тонкого из них — всего 0,6 мм, а самый толстый имеет диаметр 3 мм. При укладке провода ПНСВ нельзя допускать, чтобы он контактировал с землей или с опалубкой. Также провод не должен выходить за пределы залитого бетона.

Источником питания является либо масляный трансформатор с пятью температурными режимами, либо сухой трансформатор, имеющий всего три температурных режима. При варьировании различных величин невысокого напряжения изменяется мощность нагрева. В среднем для прогрева одного кубического метра бетона таким методом потребуется чуть более 50 м провода.

Способ прогрева бетонной смеси с применением электродов отличается простотой и небольшими финансовыми затратами. Именно поэтому такой метод сегодня широко используется на строительных площадках в нашей стране. В свою очередь, прогрев бетона таким способом может выполняться либо внутренними электродами, либо поверхностными. Первые могут представлять собой либо стержни, выполненные из арматурной стали толщиной около 1 см, либо струны, которые следует укладывать в опалубку еще до заливания бетонной смеси. Ну а поверхностные электроды могут представлять собой пластины или полосы.

На электроды можно подавать ток различного напряжения, в зависимости от того, присутствует ли арматурный каркас или нет:

• если каркас есть, нельзя допускать, чтобы напряжение тока превышало 127 Вольт;
• если отсутствует, этот показатель напряжения может быть увеличен примерно в два или даже в три раза.

Вообще, нельзя допускать, чтобы напряжение в этом случае было меньше 220 Вольт, но оно не должно быть больше 380 В.

Критерии выбора

При выборе трансформатора для прогрева бетона необходимо принять во внимание размер возводимой конструкции. Кроме того, немалое значение имеет степень утепления и температура окружающего воздуха. Скажем, если строительные работы планируется проводить во время не очень большого мороза, то можно воспользоваться менее мощным, и, следовательно, более дешевым устройством.

Выбирая трансформатор, в первую очередь следует обратить внимание на его мощность. Ведь от этой характеристики зависит время, которое понадобится на выполнение определенного объема работы.

В том случае, если необходимость прогревать бетон возникает достаточно редко (например, не чаще одного раза в год), выгоднее не покупать трансформаторную станцию, а брать ее в аренду. В этом случае можно не только хорошо сэкономить, но и подобрать нужную мощность, а также определиться с другими техническими параметрами устройства для реализации конкретного строительного проекта. Аппаратуру можно взять на сутки, заплатив за это определенную сумму (обычно около 15 долларов). Разумеется, можно арендовать устройство и на большее количество времени, но тогда суммарная стоимость будет увеличиваться.

Прежде чем покупать или брать в аренду прогревочный трансформатор для бетона, нужно узнать, посредством чего оно может выполнять нагрев: с помощью электродов или с помощью проводов ПНСВ.

Трансформатор ТСДЗ-63

У этого устройства имеется 3 различных значения низкого напряжения. Подключаться оно должно в сеть напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Работать без перерыва оно может достаточно долго как при 45-градусном морозе, так и при температуре в плюс 20 градусов.

К преимуществам этой трансформаторной станции относятся также ее небольшой вес и малые размеры. Автомат предотвращает выход из строя из-за резких скачков напряжения и из-за коротких замыканий в сети. Прежде чем подключать установку в сеть, необходимо выполнить заземление.

Модель КТПТО-80

Эта конструкция представляет собой масляный 3-фазный трансформатор. У нее есть 5 ступеней переключения напряжения (минимальное — 55 В, а максимальное — 95 В). Подключать оборудование можно в сеть с напряжением в 380 В и в 42 В.

Станция КТПТО-80 широко используется строительными организациями. К ее основным преимуществам относятся надежность, низка цена и высокое качество работы.

Трансформаторы для нагрева бетона многим людям помогли возвести прочные и долговечные бетонные конструкции во время суровой зимы. Ведь если при небольшом морозе всего в минус 5 или в минус 10 градусов выручить еще могут специальные компоненты, добавленные в смесь, то когда столбики термометров упадут ниже отметки в 25 градусов, единственное, на что можно будет положиться — это трансформаторная станция.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Как работает трансформатор для прогрева бетона

Темпы строительства неизменно должны укладываться в проектные рамки, не обращая внимания на погодные условия, исходя из этого работы в большинстве случаев полномасштабно ведутся и зимой, а дабы не мешали морозы, применяют прогревочные трансформаторы для бетона.

Мощность у таких агрегатов не редкость различной, но объекты также отличаются объёмом, к тому же таковой способ действует как ускоритель, исходя из этого зима не воздействует на скорость производства. Ниже мы поведаем мало о таких агрегатах и способах их применения, и продемонстрируем вам дополнительно видео в данной статье по данной же теме.

Низкочастотный трансформатор и бетон

Принцип работы

Для заливки монолитных конструкций при температуре ниже -4?C прибегают к различным способам обогрева цементной массы, это и инфракрасные излучатели, и подогретый раствор, и тёплая опалубка, и анодные обогреватели. Но наиболее действенным и экономным возможно назвать прогрев бетона посредством низкочастотного трансформатора и провода ПНСВ (Провод Нагревательный Стальной Виниловая изоляция).

Перед тем, как осуществить подключение трансформатора для прогрева бетона, на арматурный каркас укладываются петли из провода ПНСВ сечением от 1,2 мм² до 3 мм². Данный кабель способен прогреваться до температуры 80?C, так, нагревая раствор до 40?C-50?C, и всё это происходит при температуре воздуха от -4?C и ниже. Дабы добиться наиболее оптимального прогрева бетона в морозных условиях, на один кубометр раствора пригодится порядка 60м ПНСВ-1,2.

При укладке петель направляться выполнять осторожность, дабы не замкнуть цепь, другими словами, в то время, когда вы подвязываете провод к арматурному каркасу, его изоляция (ПНСВ) попросту может перетереться о металл и петля перегорит. При таких условиях определённый участок заливки останется без обогрева, что может привести к деструкции неспециализированной массы и, как следствие, железобетон окажется некачественным (см.кроме этого статью «Покраска цементного забора: как взять долговечное покрытие»).

Для прогрева инструкция разрешает применять такие трансформаторы, как КТП-06-20, КТПТО-80, КТП-ОБ-160, ТСДЗ-63 и без того потом.

Примечание. Для корректной работы обогревательной цепи провод ПНСВ в обязательном порядке должен находиться в цементной массы (подключение производится алюминиевым проводом). В случае если ПНСВ покинуть открытым, то он попросту перегорит.

Трансформатор масляный. Характеристики

Трансформатор	КТПТО-80	КТП-63-ОБ
Мощность  номинальная (кВА)	80	63
Напряжение ВН (В)	380	380
Напряжение на холостом ходу СН (В)	49, 60, 70, 85, 103, 121	49, 60, 70, 85, 103, 121
Ток на стороне СН при напряжении	660 (49-70В, А)	520 (49-70В, А)
Ток на стороне СН при напряжении	382 (85-103-121В, А)	301 (85-103-121В, А)

Трансформатор сухой. Характеристики

Трансформатор	ТСЗ-20
Мощность  номинальная (кВА)	20
Частота номинальная (Гц)	50
Количество фаз	3
Напряжение обмотки номинальное, ВН трансформатора, В НН	380/220 12,4; 24,8; 49,7;66,0
Ток номинальный ВН обмотки трансформатора А НН	30,4/52,6 465;375; 235;175
Ток холос

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Как правильно выбрать трансформатор для подогрева бетона: практические советы

В осенне-зимний период, при снижении температуры окружающей среды, время твердения бетонной смеси увеличивается, что приводит к замедлению строительных работ. При минусовых температурах вода кристаллизуется и не принимает полноценного участия в процессах гидратации вяжущего, в результате этого качество отвердевшего бетона резко ухудшается. Решить проблему помогают специальные трансформаторы (станции) для прогрева бетона. Эти устройства предназначены для преобразования энергии питающего электрического тока в тепловую, с помощью которой будет обогреваться бетонный монолит.

Цель подогрева бетона

Оптимальные параметры для набора бетоном марочной прочности – температура +15..+20°C, относительная влажность – 95% и более. Срок набора нормативной прочности в таких условиях – 28 суток. При других характеристиках окружающего воздуха химические процессы в смеси замедляются, что приводит к росту периода схватывания и твердения бетона, снижению его прочности.

Во время бетонирования при пониженных температурах создать нормальные условия для схватывания и твердения смеси можно с помощью специальных присадок. Ведение бетонных работ при температурах ниже -5°C требует применения других способов, и лучшим из них является обогрев бетонной смеси с помощью трансформатора.

Устройство станций для прогрева бетона

В стандартную схему этого оборудования входят:

• Активная часть – стальной магнитопровод с двумя обмотками напряжения, сочлененный с корпусом. Магнитопровод имеет обмотки высокого (входного) и низкого (выходного) напряжений.
• Корпус – стальной шкаф с выводами для подключения трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В и выходных клемм, предназначенных для подсоединения греющего кабеля, на который поступает ток с пониженным напряжением.
• Панель управления. Служит для регулирования тепловой мощности стальных проводов при изменении температурных условий окружающей среды.
• Охлаждающая система – естественная или принудительная. Принудительная система охлаждения реализуется с помощью масла или вентилятора.
• Промежуточный алюминиевый провод АПВ (трасса), требуемый для подключения к основному стальному кабелю ПНСВ.
• «Холодные концы» – алюминиевые провода в изоляции, соединяющие «трассу» с проводом ПНСВ. Их длина не превышает 1,5 м.
• Предохранитель, устанавливаемый перед катушкой высокого напряжения, реагирует на угрозу короткого замыкания и перегрузе оборудования.
• Амперметр на стороне низкого напряжения, позволяющий контролировать величину выходного тока.

Большинство моделей оснащено устройством регулирования выходной мощности на стороне низкого напряжения. Это обеспечивает возможность сэкономить электроэнергию при потеплении. Чем больше число ступеней, тем выше функциональность устройства и эффективность его эксплуатации. Питание трансформаторов осуществляется от трехфазной сети напряжением 380 В. В качестве силового кабеля используются медные жилы с двойной изоляцией.

Принцип работы

Электрический способ прогрева бетонной смеси с помощью трансформатора прост в исполнении, но требует участия специалистов при его подготовке и проведении. Энергетик должен составить схему раскладки греющего кабеля, рассчитать необходимое количество материалов. Тщательное круглосуточное наблюдение ведется и во время прогрева, показания записываются в журнал.

Этапы заливки смеси и прогрева бетона с помощью трансформатора:

1. Установка опалубки и устройство усиливающего каркаса из арматурной стали.
2. Раскладка внутри опалубки на арматурном каркасе стального провода ПНСВ. Наиболее популярный вариант – провод сечением 1,2 мм. План раскладки составляется таким образом, чтобы весь железобетонный элемент прогревался равномерно.
3. Заливка и вибрирование бетонной смеси.
4. Подключение кабеля к трансформатору.
5. Прогрев смеси в соответствии с установленным температурным режимом.

Величина тока на стороне низкого напряжения обычно не превышает 14-16 А. Одна понижающая трансформаторная станция, в зависимости от мощности, способна прогреть объем бетонного монолита от 10 до 100 м3.

Преимущества использования станций для прогрева бетона

Использование этого оборудования повышает расход электроэнергии при осуществлении строительных мероприятий, но он окупается комплексом преимуществ, среди которых:

• Возможность сократить сроки строительства, благодаря независимости от погодных условий.
• Повышение производительности строительных бригад.
• Рациональная эксплуатация строительного оборудования и транспорта. Особенно это принципиально, если техника берется в аренду.
• Обеспечение качественных показателей бетона, полностью соответствующих нормативной документации.
• Экономия за счет отсутствия дорогостоящих присадок.

На какие параметры обращают внимание при покупке трансформатора для прогрева бетона

Если есть необходимость купить станцию для прогрева бетона, рекомендуется обратить внимание на ассортимент устройств контроля и защиты. В современных моделях предусмотрены:

• автоматический выключатель, отключающий трансформатор при коротком замыкании, сильных колебаниях или избыточном значении входного напряжения и других нештатных ситуациях;
• системы контроля над всеми основными параметрами, среди которых – наличие и характеристики силовой сети электропитания, свойства выходного тока на стороне низкого напряжения.

Цены на станции прогрева бетона зависят от их характеристик, среди которых:

• мощность;
• количество ступеней напряжения;
• вид охлаждения;
• металл, из которого изготовлены обмотки;
• степень автоматизации управления трансформаторной станцией.

В сухозаряженных трансформаторах охлаждение осуществляется естественным способом. Маслонаполненные трансформаторные станции охлаждаются с помощью минерального масла.

Популярные виды станций для прогрева бетона и их характеристики

ООО «ЭТА» производит станции с трансформаторами сухого типа, имеющие аббревиатуру «СПБ». Это оборудование можно встретить на строительных площадках большинства регионов РФ. Их популярность обеспечивает не только приемлемая цена на трансформаторы для прогрева бетона, но и другие характеристики:

• Повышенный эксплуатационный ресурс. Такие станции неприхотливы к условиям эксплуатации и требуют небольших затрат на их обслуживание.
• Способность выдерживать жесткие эксплуатационные условия. Некоторые модели рассчитаны на работу с перегрузом до 140%.
• Наличие фазных амперметров, контролирующих величину нагрузки.
• Наличие устройств защиты на базе магнитных пускателей, защищающих трансформаторное оборудование от перегруза.
• Удобное переключение режимов работы с помощью переключателей.

Модели станций прогрева бетона марки СПБ:

• СПБ-20. Эта модель имеет наименьшую мощность в этой серии – 20 кВт. Отличается скромными габаритами и мобильностью. Используется во всех видах строительства небольших зданий по монолитной технологии. Выпускается с алюминиевыми обмотками.
• СПБ-40, СПБ-63, СПБ-80. Модели средней мощности. Обеспечивают прогрев бетона при температурах +10…-40°C. Востребованы в массовом строительстве.
• СПБ-100. Самое мощное оборудование. Выпускается с алюминиевыми и медными обмотками.

Наиболее частые проблемы при эксплуатации оборудования для прогрева бетона

В результате естественного износа, который наступает даже при условии правильной эксплуатации агрегатов, возникают поломки, наиболее характерные из них:

• Выход из строя выключателя масляных трансформаторов. Такой выключатель находится в масляной среде, поэтому для его ремонта или замены требуется полная остановка аппарата и его просушивание после слива масла.
• Короткое замыкание обмоток. Последствия – выгорание АВ и проводов, расположенных в шкафу.
• Выход из строя шин в шкафу управления. Это может произойти из-за непрофессионального подключения кабелей.

В сухих трансформаторах могут возникнуть следующие проблемы:

• Выход из строя вентиляторов системы охлаждения.
• Неисправность АВ.
• Поломка устройств контроля, измерения, управления.

Текущий и капитальный ремонт, необходимый для восстановления работоспособности трансформаторов для подогрева бетона, целесообразно доверить профессионалам сервисных центров, оборудованных современным диагностическим и ремонтным оборудованием.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

характеристики, инструкция по применению, цены

Под воздействием низких температур процесс отвердевания бетонных масс значительно замедляется. По этой причине строительный период может растянуться на неопределенное время и даже приостановиться. Современные технологии возведения сооружений позволяют даже в зимний период времени работать, не снижая темпов. Хорошую помощь в решении этой проблемы оказывает трансформатор для термической обработки бетона. Прежде чем купить необходимое электрооборудование, предлагаем ознакомиться с принципом его действия и текущими ценами.

Оглавление:

1. Зачем прогревать бетон?
2. Преимущества трансформаторов
3. Принцип работы
4. Обзор моделей и цены

Для чего нужен прогрев бетона?

Нормальными условиями твердения строительного раствора является относительная влажность воздуха 95-100 % и температура окружающей среды 15-20 °С. При соблюдении этих параметров бетон набирает окончательную прочность по истечении 28 дней. Нарушение условий замедляет химические процессы в смеси, и, следовательно, приводит к удлинению срока его застывания и недостаточной прочности.

Частично решить проблему холодного бетонирования помогает введение химических присадок отвердителей. Но максимальный эффект достигается благодаря пассивному утеплению и прогреванию растворной массы с помощью трансформаторной станции. Ее применение способствует созданию благоприятных условий производства качественного марочного бетона.

Преимущества эксплуатации

Повышенный расход электроэнергии полностью компенсируется преобладанием положительных факторов:

1. независимость беспрерывного бетонирования от сезонных условий;

2. сокращение сроков строительства объекта;

3. отсутствие простоев в работе, повышение производительности труда рабочих бригад;

4. рациональное использование оборудования и транспорта;

5. улучшение качественных показателей готового бетона;

6. экономия денежных ресурсов за счет применения недорогих смесей, не содержащих специальные добавки.

Как происходит прогрев?

Процесс поддержания температурного режима раствора основан на контактном методе электрической термообработки. Перед началом заполнения опалубки бетоном на арматурном каркасе укладывают и закрепляют нагревательный кабель ПНСВ сечением 1,2 мм определенного уровня напряжения. Залитую массу уплотняют вибратором, накрывают листами рубероида и засыпают опилками для дополнительного утепления.

Провод ПНСВ, соединенный с трансформаторной установкой, в течение заданного времени нагревается до 80 °С и отдает тепло окружающему бетону. Под воздействием термообработки раствор застывает во много раз быстрее, сохраняя технические параметры без изменений.

Одна понижающая подстанция способна обеспечить качественный равномерный прогрев бетона объемом от 10 до 100 м³.

Трансформаторная станция представляет собой передвижной стальной шкаф с панелью управления и автоматической регулировкой. Внутри помещена активная часть, жестко соединенная с корпусом. Она состоит из стального магнитопровода с обмотками высокого (ВН) и низкого (НН) напряжения. Устройство служит для преобразования входящего электрического тока в тепловую энергию через внутреннее сопротивление провода.

На внешнюю сторону корпуса выводятся две пары контактных зажимов, скрепленных с активной частью:

• для питающих кабелей от внешней электросети;
• для греющих проводов с пониженным напряжением.

Блок управления позволяет регулировать тепловую мощность кабелей ПНСВ при изменении температурных показателей наружного воздуха. Так же выбирают оптимальный режим прогрева и задают необходимую производительность строительных работ.

Автоматический прерыватель располагается на вводе трансформатора. Его задача состоит в обеспечении защиты станции от короткого замыкания и перепадов в сети. Уровень напряжения на вводе, в цепях трансформатора и управления подтверждается сигнальными лампами. Контроль низкого напряжения осуществляет амперметр.

Обзор популярных моделей

Выбор различных электроустановок базируется на особенностях их конструктивного устройства. Основные технические характеристики трансформаторов:

• мощность;
• число ступеней напряжения;
• тип охлаждения обмотки: сухозаряженные – остывание совершается естественным образом под воздействием температуры окружающей среды; маслонаполненные – охлаждение происходит при участии минерального масла;
• наличие автоматической системы управления.

1. КТПТО-80.

Трехфазный трансформатор для бетона с масляной системой охлаждения. Мощность аппарата – 80 кВт, напряжения питания – 380 В, температурный диапазон окружающего воздуха – от –40 до +10 °С, объем подогретого бетона – 25-40 кубов.

Достоинства: простое устройство, возможность подключения дополнительного оборудования.

Недостатки: громоздкие габариты, большая масса, затрудненное перемещение по рабочей площадке (салазки), необходимость проведения регулярного межсезонного ТО.

Модифицированные модели подстанции ктпто-80 характеризуются наличием особенностей, упрощающих эксплуатационное обслуживание:

• пониженные габариты и масса агрегата;
• автоматическое или ручное терморегулирование;
• блокировки для повышения безопасности работ.

Дополнительные возможности заметно повышают отпускную цену изделий.

2. СПБ-20.

Сухая трансформаторная станция для прогрева мерзлого грунта и бетона с естественным режимом охлаждения. Номинальная мощность – 20 Квт рассчитана на эксплуатацию в трехфазных электрических сетях (с напряжением 380 В). Аппарат обеспечивает продолжительную бесперебойную работу при t от –40 до +5 °С. Спб-20 – это идеальный вариант установки для прогрева небольших объемов раствора (10-20 м³).

Достоинства: облегченная колесная транспортировка, высокий класс надежности и защиты, доступная цена, простое обслуживание.

Недостатки: регулировка напряжения во время нагрузки в сети нередко приводит к поломке переключателей.

3. ТСДЗ-63/0.38.

Силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор с номинальной тепловой мощностью 63 кВт и принудительной системой циркуляции воздуха. Конструкцией предусмотрен длительный режим бесперебойной работы на открытом пространстве при расширенном температурном диапазоне от –45 до +20 °С.

Преимущества: небольшая масса, практичные размеры. Автоматический выключатель обеспечивает защиту трансформатора для бетона от перепадов напряжения и замыканий цепи.

Недостатки: поломка охлаждающей системы приводит к выходу из строя всей силовой установки.

4. ТСДЗ-80/038 У3.

Передвижной трансформатор для электропрогрева бетона. Принудительное охлаждение обеспечивают два вентилятора, встроенных на задней стенке корпуса.

Достоинства: компактные габариты, небольшой вес, подключение автоматики. Благодаря высокому уровню защиты, регулировка напряжения во время прогрева невозможна.

Минус: испорченный агрегат не подлежит ремонтным работам.

5. ТСЗП-80/0.38.

Мобильная силовая установка с естественным охлаждением трансформатора. Конструкция предусматривает наличие шести ступеней напряжения (от 45 до 100 В), обеспечивающих гибкое управление термонагревом бетона.

Преимущества: малый вес, облегченная транспортировка, отсутствие регулировки напряжения во время работы, несложный ремонт.

Недостатки: нестабильная работа автоматики.

Модель трансформатора	Цена, рубли
ктпто-80	130 000 – 172 510
спб-10	19 410 – 25 000
спб-20	50 160 – 60 589
спб-35	58 275 – 64 000
спб-40	65 205 – 74 300
спб-63	80 845 – 93 360
спб-70	94 300 – 102 800
спб-80	106 900 – 139 900
спб-100	123 200 – 155 110
тсдз-63/0.38	65 000 – 90 170
тсдз-80/038 уз	75 000 – 100 000

Прогрев бетона трансформатором — технология, расчет длины провода и мощности

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).

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.