Электропрогрев бетона кабелем зимой. Особенности и технологии

Итак, по порядку.

В условиях сурового российского климата, в котором находится до 4/5 от общего количества наших регионов, для оптимального достижения результатов в строительстве, особенно при возведении крупных объектов, никакого лета не хватает. Иначе сроки сдачи их в эксплуатацию существенно — в разы! — увеличатся. Таким образом, от безостановочности многих строительных процессов никуда не уйти, в том числе от необходимости заливки бетона именно в зимнее время и вытекающих из этого проблем. Главная среди них — недопущение замерзание воды в растворе вместо его нормального, естественного затвердевания, что неизменно влечёт значительный недобор технологической прочности бетона со всеми вытекающими из этого последствиями, а в перспективе и дополнительной ответственности подрядных организаций.

Зачем это нужно?

Зима, являясь строгим экзаменатором всему и вся, пожалуй, более всего является настоящим испытанием для строителей, в том числе и тех, кто работает с цементным раствором, без которого бетон немыслим. Как только температурные показатели воздуха начинают стремительно приближаться к отметке в 0°C и ниже, остро встаёт проблема замедления реакции между компонентами смеси и водой, именуемая гидратацией (схватыванием и отвердением) цемента. Без воды качественного, прочного бетона не бывает. Однако процесс естественной гидратации, наиболее оптимальной при +18-20°C, в связи с понижением температурного фона сначала замедляется, а при отрицательных значениях вовсе сходит на нет, так как замерзающая и превращающаяся в кристаллы льда вода при обязательном в таких случаях расширении разрушительно действует на устанавливающиеся в растворе связи, из-за чего на ожидаемой необходимой прочности бетона можно ставить крест и забыть о монолитности конструкций, что чревато в дальнейшем снижением долговечности изделия и риском иметь печальные результаты при эксплуатации вплоть до разрушения воздвигаемого объекта намного раньше гарантийных сроков.

К счастью, таким предполагаемым последствиям человеческим умом и опытом давно уже поставлена надёжная и эффективная преграда в виде искусственного прогрева бетонной смеси в холодное время года, что позволяет не допустить снижения её качества и нарушений структуры.

Какие способы достижения результата существуют?

Обеспечение зимой необходимых температурных параметров для изготовления бетона при создании монолитных бетонных конструкций методом проб и ошибок выработаны и применяются несколько технологий. Нужный прогрев смеси осуществим с помощью установленных спецтепляков или тепломатов, а также созданием опалубки с ТЭН и электродами или специальных проводов. Однако первые три варианта имеют больше минусов, чем плюсов по разным причинам. Это и экономическая невыгода из-за значительной энергоёмкости, или необходимость установка теплостанций, эффект от которых минимален из-за того, что ими обеспечивается качественный прогрев только верхних слоёв. Вариант установки в раствор электродов и их подключения к сети через сварочный аппарат или понижающий трансформатор тоже энергозатратен. Есть и другие причины, связанные с рядом ограничений на применение первых трёх технологий. Сварочные аппараты, например, способны обогревать небольшие по объему изделия. Этот режим работы способен быстро вывести их из строя — следом затраты на ремонт, или покупка нового прибора...

Наиболее эффективным и сравнительно недорогим является обеспечение в зимнее время прогрева бетона с помощью кабельного провода ПНСВ, который прост при монтаже, устойчив к щелочам и кислотам, которые могут содержаться в смеси в случае добавления в неё различных присадок, а после завершения прогрева остаётся внутри конструкции в качестве арматуры.

ПНСВ (П- провод Н — нагревательный С — стальная жила В — изоляция ПВХ) разрешён нормами СП 70.13330.2012 и может применяться при выполнении любых строительных работ в отличие от нихромового провода, применение которого запрещено правилами ТБ да к тому же ещё и непомерно дорогого. Технология прогрева бетона греющим кабелем ПНСВ не предполагает скорость роста прогрева более чем на 10°C в час до 60°C, что оптимально для равномерного прогрева всего монолита, а остывание бетона должно быть ещё более щадящим — не быстрее скоростью 5°C в час, что предупредит возможное его растрескивание. Хороший экономический эффект в виде снижения расходов при прогреве раствора дают теплоизоляционные материалы, делающие нагрев быстрее, а остывание равномернее, что, несомненно повышает качество бетона. Заметим, что перед выбором ПНСВ для электрообогрева бетона нужно знать: его подключение требует специальных знаний и оборудования, поэтому он чаще и более других используется профессиональными строителями, хотя вполне применим и в быту.

Взамен ПНСВ можно использовать ПНСП с полипропиленовой изоляцией, обеспечивающей незначительное повышение максимальной мощности тепловыделения. Провод также используется как напольный обогреватель, работающий по принципу теплого пола. При использовании термопроводов этого типа необходимо рассчитывать их длину. Чтобы бетонная смесь прогревалась равномерно, нагреватели должны быть уложены на одинаковом расстоянии. Небольшую погрешность можно исправить путем регулировки уровня напряжения, которое поступает с трансформатора для прогрева бетона.

Эффективность применения ПНСВ осложнено необходимостью установки дополнительного оборудования для регулировки тепловой мощности путем изменения напряжения и непростыми расчётами необходимой длины провода. Приобретение понижающего трансформатора ощутимо бьёт по карману, впрочем, как весьма невыгодна в материальном аспекте и его аренда. Технические характеристики ПНСВ не предусматривают его эксплуатацию в качестве обогревателя за пределами бетонной смеси. При таких условиях он сразу выходит из строя. Для этого нужен любой монтажный провод большего сечения, подключаемый к выводам сегмента. И ПНСВ и КДБС ничем не заменимы при значительной массивности монолитов, их недостаточными теплоизоляцией и опалубкой, при очень низких температурах воздуха.

Решение проблемы обогрева бетона значительно облегчается применением двужильных секционных термокабелей — КДБС (изготовлен в Московской области), КС(Б) и IceFree-K. С КДБС, подключаемым к сети 220В напрямую без допоборудования любым соединительным проводом, работать существенно проще.

КДБС — это тепловыделяющий элемент на базе резистивного нагревательного кабеля в защитной ПВХ оболочке. Прост в расчёте длин секций и монтаже. С одной стороны он оснащен концевой муфтой, а с другой — соединительной муфтой, установочным проводом и наконечниками для подключения к питанию. Обеспечивает равномерный прогрев без порчи проводов. Секции укладываются в растворе на глубине до 20 см при равномерном распределении по обогреваемой поверхности при недопустимости пересечения кабеля. После полного застывания бетона кабель тоже отключается от питания, следом обрезаются концы и он остается в монолите.

Такие нагреватели поставляются не в бухтах, а готовыми секциями, снимается вопрос с обрезкой. Все что необходимо для сбора установки для зимнего бетонирования это рассчитать мощность сегмента исходя из того сколько кубов бетона в конструкции, после чего выбрать кабель соответствующей длины.  Однако стоит дороже ПНСВ, поэтому значительно реже применяются при строительстве крупных объектов.

Всё необходимое оборудование и материалы для успешного выполнения задачи по организации эффективного электрообогрева бетона в зимнее время любой желающий может без проблем приобрести в интернет-магазине компании «Профэлектрообогрев». Кроме того, любой покупатель (заказчик) обязательно получит исчерпывающую консультационную информацию из уст наших специалистов, готовых выполнить любые виды монтажа кабельных систем электрообогрева.