Дата публикации: 30.08.19
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:
- Установка опалубки и устройство усиливающего каркаса из арматурной стали.
- 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.
- Заливка и вибрирование бетонной смеси.
- Подключение кабеля к трансформатору.
- 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.
