Застосування трансформаторів для прогріву бетону КТП, КТПТО, ТМОБ-63/0,38-68 і ТМОБ-80/0,38-68

Методи прогріву бетону

Бетон набирає свою марочну міцність протягом 28 днів в нормальних умовах (температура + 15 ° С у вологому середовищі). При підвищенні температури бетону значно скорочуються терміни ствердіння. При замерзанні бетону твердіння його припиняється, а при подальшому відтаюванні процес твердіння поновлюється. Однак, при замерзанні бетону до набору 70% міцності, він не досягає марки.

Бетонування монолітних конструкцій в зимових умовах, що здійснюється при очікуваній середньодобовій температурі зовнішнього повітря нижче + 5°С і мінімальній добовій температурі нижче 0°С, повинно проводитися із забезпеченням оптимальних температурно-вологісних умов в процессі затвердіння бетону. З цією метою передбачається утеплення опалубки, укриття поверхонь без опалубки монолітних конструкцій гідро- і теплоізолюючими матеріалами, встановлення вітрозахисних огорож та інші заходи, спрямовані на збереження тепла, що міститься в укладеному бетоні. Крім того, СНіП 3.03.01-87 "Несучі та огороджувальні конструкції" рекомендує застосування декількох способів витримування і обігріву бетону в зимових умовах. Залежно від виду конструкції і температури зовнішнього повітря рекомендується застосування таких способів зимового бетонування:

• термос;
• термос з протиморозними добавками і прискорювачами твердіння;
• попередній розігрів бетонної суміші;
• електродний прогрів;
• обігрів в гріючій опалубці;
• інфрачервоний обігрів;
• індукційний нагрів;
• обігрів нагрівальними дротами за допомогою трансформаторних станцій для прогріву бетону.

Зупинимося на способах зимового бетонування, пов'язаних з тепловою обробкою монолітного бетону та залізобетону за допомогою попереднього розігріву бетонної суміші, електродного прогрівання, обігрів нагрівальними дротами за допомогою трансформаторних станцій для прогріву бетону.

Попередній електроразогрев бетону

Попереднє електророзігрівання бетону передбачає розігрів бетонної суміші за допомогою електричного струму напругою 220-380 В в короткий проміжок часу (5-10 хв) до температури 40-60 ° С. Після укладання гарячої бетонної суміші в опалубку вона охолоджується  за режимами, що розраховуються так само, як і для способу термоса. Цей спосіб зимового бетонування вимагає наявності на будівельному майданчику великої електричної потужності від 1000 кВт для розігріву 3-5 м3 бетонної суміші. Зупинимося на способах зимового бетонування, пов'язаних з тепловою обробкою монолітного бетону та залізобетону за допомогою попереднього розігріву бетонної суміші, електродного прогрівання, обігріву нагрівальними дротами за допомогою трансформаторних станцій для прогріву бетону. Попереднє електророзігрівання бетону передбачає розігрів бетонної суміші за допомогою електричного струму напругою 220-380 В в короткий проміжок часу (5-10 хв) до температури 40-60 ° С. Після укладання гарячої бетонної суміші в опалубку вона остигає за режимами, що розраховуються так само, як і для способу термоса. Цей спосіб зимового бетонування вимагає наявності на будівельному майданчику великої електричної потужності від 1000 кВт для розігріву 3-5 м3 бетонної суміші.

Електродний прогрів бетону

полягає в тому, що виділення тепла відбувається безпосередньо в бетоні при пропущенні через нього електричного струму.

Залежно від прийнятої схеми розстановки і підключення електродів електродний прогрів розділяється на наскрізний, периферійний і з використанням в якості електродів арматури. Застосування цього методу найбільш ефективним для слабоармованих конструкцій - фундаментів, колон, стін і перегородок, плоских покриттів і бетонних підготовок під поли. Недоліки застосовуваних способів електроррозігріву бетону:

неможливість отримати міцність бетону вище 50% від R.з.д, тому що електрика проходить між електродами через вологий бетон і при його висиханні прогрів припиняється;
ймовірність пересушування бетону в електродних зонах;
збільшена витрата арматурної сталі.

Обігрів нагрівальними дротами за допомогою трансформаторних станцій для прогріву бетону.

Контактний спосіб електрообігріву бетону заснований на передачі тепла бетону від поверхні закладених в бетон гріючих дротів, що нагріваються сильним струмом до темп. 80 ° С. Струм подається від трансформаторної станції прогріву бетону. Тепло поширюється, тому бетон має хорошу теплопровідність. Найбільша ефективність досягається при використанні дротів зі сталевою жилою ф1,8 - 3мм. Вони допускають прогони навантаження на 1м від 80 до 160 ват, залежно від електричного опору і діаметра жили. Спосіб обігріву за допомогою трансформаторних станцій прогріву бетону дозволяє обігріти бетон до необхідної міцності. Дроти, що безпосередньо гріють повинні розміщуватися в тілі бетону, інакше вони згорять!

В якості нагрівальних дротів застосовують спеціальні дроти для бетону марки ПНСВ1,2 зі сталевої оцинкованої жили діаметром 1,2 мм в полівінілхлоридній ізоляції (можливе застосування радіотрансляційних дротів марки ПТПЖ-2х1,2 з двома сталевими оцинкованими жилами в ізоляції з модифікованого поліетилену). Електроживлення нагрівальних дротів здійснюють через знижуючі трансформаторні станції типу КТП, КТПТО, ТМОБ-63 / 0,38-68 і ТМОБ-80 / 0,38-68 які мають кілька ступенів зниженої напруги, що дозволяє регулювати теплову потужність, що виділяється нагрівальними дротами при зміні температури зовнішнього повітря. Однією трансформаторною станцією прогріву бетону можна обігріти 20-30 м3 бетону. Нагрівальними дротами можна обігрівати будь-які монолітні конструкції при температурі зовнішнього повітря до -30 ° С. В середньому для обігріву 1м3 монолітного бетону потрібно 60 м нагрівального дроту марки ПНСВ-1,2.

Таблиця характеристик дротів марки ПНСВ

Нагрівальний дріт ПНСВ зі сталевою жилою та з ізоляцією з полівінілхлориду призначений для прогріву монолітного бетону трансформаторною станцією

1	Напруга змінного струму, В	380
2	Довжина секції дроту на напругу 220 В:
	- ПНСВ 1,0 мм, м	80
	- ПНСВ 1,2 мм, м	110
	- ПНСВ 1,4 мм, м	140
3	Питома потужність тепловиділення дроту:
	- для армованих конструкцій, Вт/п.м.	30-35
	- для неармованих конструкцій, Вт/п.м.	35-40
4	Напруга живлення рекомендована, В	55-100
5	Середнє значення опору жили:
	- ПНСВ 1,2 мм, Ом/м	0,15
	- ПНСВ 1,4 мм, Ом/м	0,10
6	Параметри методу:
	-Питома потужність, кВт/м3	1,5-2,5
	- Витрата дроту, п.м./м3	50-60
	- Цикл термосного витримування конструкцій, діб	2-3

Потреба в електроенергії для обігріву трансформаторною станцією прогріву бетону визначається розрахунками в залежності від виду конструкцій, які характеризуються величиною, рівною відношенню площі охолодження до обсягу бетону. Як правило, на неї впливають температура навколишнього середовища, ступінь захисту конструкцій від охолодження, швидкість розігріву бетону протягом однієї години.

При розрахунках необхідно враховувати наступні показники:

• 1 квт / год виділяє 860 кал тепла.
• питома теплоємність бетону 620 ккал / м3хоС, при цьому температура 1 м3 важкого бетону піднімається на 1°С.
• при твердінні 1 м3 бетону виділяє в середньому 500 ккал / год.

Обігрів бетону необхідно виконувати при низькій напрузі і високій силі струму в гріючих елементах. Для цього рекомендуємо використовувати спеціальні трансформаторні станції для прогріву бетону: КТП, КТПТО, ТМОБ-63 / 0,38-68 і ТМОБ-80 / 0,38-68.

Установча потужність в трансформаторних станціях залежить від напруги при обігріві бетону.

Кількість гріючих елементів, які необхідно закласти в конструкцію, залежить від обсягу бетону, що прогрівається і необхідної для цього електричної потужності. Для кожної конструкції необхідно видавати технологічну карту.

Тривалість прогріву та витримування бетону з урахуванням фактичного часу його охолодження можна визначити в результаті регулярних замірів його температури і сили струму в гріючих елементах, що заносяться в журнал виробництва бетонних робіт і графіку твердіння бетону. Необхідні регулярні лабораторні спостереження!

Технічні вимоги при підготовці до електрообігріву

Готові елементи, що грвють розміщують і монтують після укладання арматури, закладних деталей і завершення електрозварювання арматури. Ці елементи необхідно намотувати без натягування на арматурні каркаси, або прокладати між каркасами в міру їх укладання, а за відсутності арматури застосовувати інвентарні шаблони. Ці елементи не повинні стосуватися опалубки і не виступати з бетону, не повинні стикатися з дерев'яними закладними деталями, щоб бетон оточував їх, при необхідності прив'язувати до арматури мотузкою. Виводи гріючих елементів з бетону повинні бути збільшені в перерізі дроту в 2-3 рази або підключенням шматків ізольованих алюмінієвих дротів з ізоляцією місця приєднання в пластмасовій трубці! Підключення виводів гріючих елементів до інвентарних з'єднань мережі живлення проводити після перевірки їх мегомметром. Необхідно забезпечити рівномірне завантаження фаз низького боку підстанції!

Технічні вимоги під час електрообігріву

Електрообігрів можна починати тільки після завершення укладання бетону та розміщення всіх гріючих елементів та нижньої частини виводів в бетон, виконання вказівок техніки безпеки!

У конструкціях зробити щілини для виміру температур!

За допомогою струмовимірювальних кліщів виміряти пускову силу струму в усіх гріючих елементах, при показаннях, що перевищують допустимі, необхідно знизити напругу в мережі. Робити заміри температури і сили струму можна через 1 годину в перші три години і потім 1 раз на зміну із занесенням в журнал бетонних робіт. Конструкції по можливості зміцнити!

Тривалість електрообігріву повинна забезпечувати набір міцності бетону не менше 50% від марки укладеного бетону, який визначається випробуванням контрольних зразків або іншими методами.

Вказівки з техніки безпеки при обігріві бетону за допомогою трансформаторних станцій для прогріву бетону.

Електрообігрів бетону необхідно виконувати з дотриманням вимог техніки безпеки СНіП 111-4-80 / гл.11 і ГОСТ12. 1.013-78 / - бетонні та з / бетонні роботи та електробезпека.

Монтаж електрообладнання і електромереж, спостереження за їх роботою і вмикання гріючих елементів повинні виконувати електромонтери, щоють кваліфікаційну групу не нижче третьої
Робітники інших спеціальностей, що працюють на посту електрообігріву та поблизу нього, повинні бути проінструктовані з правилами електробезпеки. Сторонніх осіб на посту в період електрообігріву не допускати!

Пост електрообігріву захистити за ГОСТом 23407-78, обладнати світловою сигналізацією та знаками безпеки за ГОСТом 12.026-76 та забезпечити гарним освітленням! При перегоранні сигнальних ламп повинна відключатися мережа електрообігріву.
Підключення гріючих елементів виконувати при відключеній мережі.
Замір температури бетону і сили струму повинен виконувати персонал, що має кваліфікаційну групу не нижче другої.