Calefacción de hormigón con cables de calefacción:

Entre las diversas técnicas que se utilizan para sentar las bases y otros trabajos de construcción en el período de invierno, el lugar importante es el calentamiento del concreto con el cable PNS. El uso de esta tecnología con el cumplimiento de todas las reglas le permite crear condiciones óptimas para el curado de un mortero de cemento endurecedor, incluso si la temperatura ambiente cae muy por debajo de cero.

En nuestro artículo describiremos cómo organizar dicho procesamiento, cómo elegir un cable para calentar concreto y también a qué debe prestar atención cuando opera el sistema.

Resumen de técnicas

Para asegurar el correcto endurecimiento del concreto, es necesario que todo el cemento en el mortero reaccione con el agua. Este proceso se llama hidratación y se descompone si toda o parte de la humedad se convierte en hielo.

Para evitar esto, utiliza diferentes métodos:

• Primero, con una pequeña cantidad de trabajo puede agregar componentes a la solución que evitan la congelación. La desventaja de esta técnica es la incapacidad de tales aditivos para soportar heladas severas, así como un mayor costo de trabajo.
• En segundo lugar, en caso de un enfriamiento a corto plazo, simplemente puede proporcionar aislamiento térmico de alta calidad de la base vertida u otra estructura de soporte. En este caso, se utiliza un encofrado hecho de materiales con baja conductividad térmica, y en la parte superior del concreto se cubre con polietileno multicapa o material para techos.

Presta atencion Una variación de este método es el llamado "termo caliente": antes de verter el concreto en el encofrado, el concreto se calienta hasta 60-70⁰Desde entonces cuidadosamente aislados.

• Para el calentamiento activo se utiliza a menudo el método de electrodo. En este caso, los conductores están sumergidos en el espesor de la solución o están ubicados en su superficie. El campo eléctrico formado entre las placas o varillas conductoras, da una porción de la energía al concreto, manteniendo su temperatura en un nivel alto.
• Sin embargo, el método más efectivo y práctico es el uso de cables de calefacción especiales. Se colocan en el espesor del concreto, después de lo cual se conectan a un transformador especial y se calienta el material. El precio de los conductores es relativamente pequeño, porque este método puede recomendarse para grandes volúmenes.

Como lo demuestra la práctica, lo más efectivo es la combinación de métodos de ahorro de calor pasivo y calentamiento activo del concreto. A continuación consideramos los detalles de este proceso lo más detallados posible.

Tecnología de calentamiento de cables

Esquema general

Al trabajar en condiciones de temperatura, alcanzando - 40.⁰El alambre para calentar el hormigón es casi la única opción posible para asegurar el endurecimiento del cemento.

En este caso, el proceso de calentamiento se organiza de la siguiente manera:

• Primero, el encofrado no está montado sobre el objeto.. Para reducir la pérdida de calor, es mejor hacerlo con materiales aislantes.
• Luego se instala la jaula de refuerzo en el encofrado. Cables de calefacción especiales están unidos a la jaula de refuerzo.

• Las longitudes de los cables se seleccionan de tal manera que aseguren la carga más uniforme en cada sección.. Todos los fragmentos están conectados a un bus conductor, que se encuentra fuera del encofrado.
• Luego la solución se vierte y se compacta.. Al mismo tiempo, se permite el tratamiento de vibración de la masa de cemento, ya que, a diferencia del empalme, no daña los conductores.
• A continuación, los buses de conexión se conectan a un transformador reductor.. Se suministra corriente al sistema y los cables se calientan gradualmente, lo que evita que el líquido se congele en la mayor parte del material.
• La operación del transformador no se detiene hasta que el concreto haya ganado la resistencia deseada.

Fisica de procesos

¿Qué sucede en este momento en el espesor de la solución?

• Con el paso de una corriente de una fuerza y ​​voltaje dados, el cable para calentar el hormigón aumenta gradualmente su temperatura debido a una resistencia considerable.
• Parte de la temperatura se transfiere al ambiente, y el agua no entra en estado sólido, mientras que permanece disponible para la hidratación del cemento.
• Además, debido a la ausencia de cristales de hielo en el espesor del concreto, no se forman poros, lo que hace que el material sea heterogéneo y reduzca su resistencia.

• Una ventaja adicional de dicho calentamiento es una mayor confiabilidad del refuerzo: en primer lugar, debido a la reducción gradual de la humedad disponible, el riesgo de corrosión del refuerzo disminuye, y en segundo lugar, el concreto se fija en el armazón de metal de manera más uniforme.

Presta atencion Cortar el hormigón armado con círculos de diamante permite verificar la efectividad de esta técnica: el material es más duradero y no puede procesarse por otros medios.

• Después de alcanzar ciertos indicadores de rendimiento concretos, la calefacción se detiene. La instrucción recomienda bajar la temperatura gradualmente, ya que solo en este caso se puede evitar el agrietamiento dentro del material.

En realidad, esto es exactamente lo que sucede en el proceso mismo.

Si decide organizar el calentamiento por cable del concreto con sus propias manos, le recomendamos encarecidamente que estudie la siguiente sección. Naturalmente, debe recordarse que para realizar estos trabajos, uno debe tener una tolerancia adecuada, por lo que para aquellos que no tienen la "costra" de un electricista, las recomendaciones a continuación serán de carácter introductorio.

Métodos de organización del trabajo.

Selección de conductores

Dado que el cable calefactor para hormigón es el elemento central de todo el sistema, debe elegirse de manera muy meticulosa.

Las siguientes consideraciones son justas aquí:

• Como conductor de calefacción principal, es mejor un cable PNSV con un grosor de núcleo de 1.2 o 1.4 mm.

Presta atencion En algunos casos, especialmente al calentar estructuras grandes, se permite instalar un sistema desde un cable PNSV con un diámetro de 2, 2,5 o incluso 3 mm.

• Un conductor de acero que sirve como elemento portador de corriente puede ser galvanizado, lo que tiene un efecto positivo en la eficiencia del calentamiento y en la fiabilidad del sistema.

• Para garantizar una transferencia de calor efectiva, además de eliminar el riesgo de descarga eléctrica, el núcleo de acero del cable PNSV debe cubrirse con PVC o aislamiento de polietileno.
• No utilice un cable con protección de polietileno en estructuras reforzadas: durante las sobrecargas de energía o el funcionamiento prolongado con carga máxima, existe el riesgo de que el polietileno se derrita y provoque un cortocircuito en el cable del refuerzo.
• Al mismo tiempo, el cloruro de polivinilo a bajas temperaturas (-10⁰C o menos) debido a una disminución de la elasticidad se vuelve frágil y, por lo tanto, puede agrietarse durante la fase de instalación.
• El consumo del cable PNSV 1.2 es de aproximadamente 50 metros por metro cúbico de solución.

Al usar cables, debe recordarse que la corriente de operación para un conductor ubicado en el espesor de la solución es de aproximadamente 15 amperios. En este caso, una corriente de este tipo es excesivamente grande en el aire, y lo más a menudo conduce al desgaste del conductor debido a una disipación de calor insuficientemente efectiva.

Para evitar esto, los llamados "extremos fríos" se utilizan para conectar los conductores en el concreto con un transformador o una barra de distribución común - cables de una sección más grande que son menos susceptibles a las cargas de temperatura. Como el "extremo frío", generalmente se usa una sección de un metro de largo del cable APV-4, que se conecta al giro PNSV con cinta x / b.

Esquema de colocación

La instalación de conductores se puede llevar a cabo de acuerdo con uno de los dos esquemas.

A continuación describimos los detalles de la disposición de cada uno de ellos:

• El alambre para calentar el hormigón se corta en longitudes iguales (la mayoría de las veces es de 17 o 28 metros) y se retuerce en espirales con un diámetro de unos 40 mm, formando las llamadas roscas. Para rizos en espiral se utiliza con mayor frecuencia una máquina especial con accionamiento eléctrico.
• Cuando se conectan debajo del "triángulo", todos los conductores se dividen en tres grupos iguales. Los cables en los grupos están conectados entre sí en paralelo, después de lo cual los grupos se unen en tres puntos. Desde cada punto conectamos el cable al terminal de salida del transformador.
• Cable de distribución algo diferente cuando se conecta la "estrella". Cada tres hilos se unen en un nudo, formando una "troika". Todos los triples están conectados entre sí y, como en el primer caso, nos conectamos al transformador.
• Comprender la topología de estos esquemas ayudará a las imágenes que se dan en esta sección.

Para facilitar el cálculo de los cables para el calentamiento de la solución de concreto, puede utilizar calculadoras especiales. Además, algunos ejemplos de las situaciones más comunes se dan en la siguiente tabla:

Instalación del sistema de calefacción.

El proceso de instalación del sistema en sí es bastante simple:

• Primero construimos el encofrado y colocamos la jaula de refuerzo en él. Los consejos para arreglar el encofrado se dan más arriba.
• Luego cortamos el cable PNSV de acuerdo con los volúmenes requeridos y formamos espirales para calentarlo.

• A continuación, colocamos el cable de tal manera que la distancia entre conductores adyacentes sea de al menos 15 cm.
• Cuando se forma la curva, nos aseguramos de que los conductores no se rompan y que la integridad de la capa aislante no se vea afectada. El radio de curvatura recomendado es de al menos 25 mm.
• Conectamos los cables a la jaula de refuerzo de tal manera que evite su desplazamiento durante el vertido y la compactación de la vibración de la solución.

• Conclusiónные концы соединяем в группы в соответствии с выбранной схемой монтажа (см. выше). Зачищаем края проводников и присоединяем их к «холодным концам» путем скручивания, тщательно изолируя место контакта.
• Холодные концы присоединяем к понижающей трансформаторной станции. Рекомендуется использовать установки SPB-40, ТМОБ-63, КТПТО-80 или их аналогов.

Presta atencion No se permiten los arranques de prueba del sistema de calefacción antes de verter el concreto, ya que es muy probable que los conductores se quemen en el aire.

• Para controlar la temperatura, colocamos tubos especiales que desempeñarán el papel de los pozos de diagnóstico.
• Realizamos el vaciado y compactación por vibración del mortero de cemento, controlando la posición y la integridad de los conductores.

Para reducir el costo de la electricidad para calentar el concreto a una temperatura predeterminada, los expertos recomiendan que cubra la base vertida con película laminada. Una capa de pulverización metálica desempeñará el papel de un escudo térmico, reflejando la radiación infrarroja y contribuyendo a fortalecer aún más la capa superficial.

Recomendaciones de uso

El proceso de calentamiento se implementa de acuerdo con un esquema de tres etapas:

• Inmediatamente después del vertido, se le da un tiempo (hasta dos horas) a la configuración primaria. Después de eso, el material se cubre con una película aislante y se inicia el transformador.
• La primera etapa se llama precalentamiento. La temperatura de la solución aumenta gradualmente a 70 - 80ºC.⁰C (según proyecto). Al mismo tiempo, para evitar la formación de zonas de tensión en el hormigón, los parámetros de la corriente cambian gradualmente, de modo que el calentamiento no excede de 10⁰Con una hora
• Luego viene la segunda etapa más larga, en la que se produce el calentamiento isotérmico de la masa de cemento. Al mismo tiempo, las condiciones de temperatura se controlan en los pozos: la calefacción no debe superar los 80ºC.⁰C, de lo contrario puede comenzar la sinterización de los gránulos de cemento.
• El procesamiento se realiza hasta que el material gana el 70% de la resistencia inherente en el proyecto. La resistencia puede determinarse por cálculo o con la ayuda de pruebas especiales (a veces se utiliza la perforación con diamante de los orificios en el concreto para el muestreo).
• La tercera etapa se está enfriando. Los parámetros actuales se cambian para que la temperatura del concreto no caiga más rápido que 4-5.⁰Con una hora

Una vez completada esta etapa, los "extremos fríos" se desconectan del transformador y se desmontan. Durabilidad adicional tiene lugar en condiciones naturales.

Conclusión

La información sobre cómo calentar el concreto con alambre PNSV será indispensable para cualquier persona que planee construir una casa en el invierno. Por supuesto, este sistema es un gasto considerable, pero cuando no hay muchas opciones, es mejor utilizar la tecnología más eficiente y asequible para calentar concreto.

En cualquier caso, las sugerencias anteriores, así como el video de este artículo contienen información que es muy valiosa para el maestro, ¡así que debería tomarse un tiempo para estudiarla de cerca!