Zahřívání betonu elektrodami pomáhá udržovat požadované parametry tuhnutí roztoku při lití v chladném počasí. Tato metoda spočívá v implantaci elektrod do betonu nebo umístění elektrod na jeho povrch, které jsou následně připojeny k transformátoru. V důsledku toho se mezi nimi vytvoří elektrické pole, které ohřívá beton. Volbou a úpravou výstupních parametrů transformátoru lze dosáhnout požadované teploty ohřevu betonu.
Je důležité si uvědomit, že elektrický odpor betonu se mění, jak tvrdne, a to se neděje lineárně:
Změna měrného odporu při elektrickém ohřevu různých druhů betonu
| Závod na výrobu cementu | Počáteční elektrický odpor, Ohm | Minimální elektrický odpor, Ohm |
|---|---|---|
| Belgorodský | 18,8 | 12,2 |
| Zhigulevsky | 9,6 | 7,4 |
| Podolsk | 11,5 | 9,7 |
| Rostov | 8,5 | 7,2 |
| Spasský | 8,0 | 4,9 |
| Teploozersky | 9,2 | 6,8 |
Po dokončení betonáže a instalace elektrod je povrch roztoku pokryt izolačními materiály. Vytápění betonu s nezakrytými plochami není povoleno.
Ohřev elektrod se dobře kombinuje s vytvrzováním betonu termoskou metodou. Pouze vnější vrstvy jsou zahřívány elektrodami, aby se zabránilo ztrátě tepla přijatého roztokem před naléváním.
Typy elektrod
Existuje několik typů elektrod používaných k ohřevu betonové malty. Nejpoužívanější z nich:
Deskové elektrody
Plastové elektrody jsou kovové desky, které jsou umístěny mezi bedněním a betonem na různých stranách konstrukce. Po připojení elektrického potenciálu k nim vzniká pole, které roztok zahřívá.
Páskové elektrody
Tento typ elektrod se skládá z kovových pásků o šířce od 20 do 50 mm. Jsou také umístěny na horní vrstvě roztoku. Jejich výraznou schopností je možnost jejich umístění pouze na jedné straně konstrukce. V tomto případě jsou elektrody připojeny střídavě k různým fázím.
Pásové elektrody se používají při ohřevu podlahových desek a jiných horizontálních prvků, jakož i betonu v kontaktu se zmrzlou půdou.
Tyčové elektrody
Tyčové elektrody jsou v podstatě výztužné tyče do průměru 15 mm, které jsou umístěny přímo v betonovém tělese.
Mohou ohřívat beton konstrukcí složitých tvarů: trámy, sloupy, masivní desky, základové patky, boční plochy masivních konstrukcí.
Strunové elektrody
Strunové elektrody se používají především pro ohřev kolon. Jsou 2-3 metry dlouhé a asi 15 mm silné. Ve středu konstrukce je instalována strunová elektroda. Mezi strunou a bedněním, pokrytým vodivou deskou a připojeným k další fázi elektrické sítě, vzniká elektrické pole.
V některých případech mohou být jako elektrody použity výztužné prvky samotné konstrukce. Zároveň se výrazně zvyšují náklady na energie.
Schémata instalace elektrod
| Typ elektrody | Schéma instalace a zapojení |
|---|---|
| Deska |  |
| Pás |  |
| Tyč |  |
| Struny |  |
V tabulce jsou fáze označeny čísly f1, f2, f3.
Výhody ohřevu elektrodami
- dostatečně vysoká účinnost;
- ohřev konstrukcí jakékoli tloušťky, bez ohledu na tvar.
Nevýhody ohřevu elektrodami
- značný čas na přípravu;
- provádění předběžných výpočtů;
- přídavná zařízení (transformátory);
- vysoká spotřeba energie od 1000 kW na 3-5 metrů krychlových betonové směsi;
- špatná použitelnost při lití desek.
Při povrchovém uspořádání elektrod lze plně zahřát pouze struktury malé tloušťky. Jinak dojde pouze k perifernímu ohřevu.
Při elektrickém ohřevu betonu v teplotních podmínkách pod +5°C se používají speciální olejové nebo vzduchové třífázové transformátory pro snížení síťového napětí 200 nebo 380 V. Ale v případě malých objemů při nalévání základů na letní chatu s vlastními rukama, například je někdy racionálnější použít svařovací stroj (dvoufázový), který je často již k dispozici, než kupovat nebo pronajímat stejný TSZP-80. Metoda pro takzvané „domácí podmínky“.
Takové řešení existuje, i když je spojeno s určitými obtížemi. Pokusme se je pochopit pro typy topných prvků PNSV dráty a elektrody.
Zahřívání betonu svařovacím strojem a drátem PNSV
Provozní schéma je zde přesně stejné jako při použití olejových transformátorů. Veškerá jemnost je ve výpočtech. Takže k ohřevu betonu svařovacím transformátorem spolu s drátem budeme potřebovat svářečku 150-250 A, kabel PNSV, hliníkový kabel se studeným koncem, ampérmetr (kleště) a elektrickou pásku na bázi tkaniny.
Jako příklad uvedu výpočet pro ohřev desky 3,8 m 3 o rozměrech 4x5x0,19 m při teplotě vzduchu cca -12°C a svářečku 250 A. Takže drát PNSV nařežeme na úseky dlouhé 18 metrů . Délka byla určena empiricky a ve vašem případě se může lišit. Každý z těchto segmentů je schopen odolat proudu až 25 A. V souladu s tím je možné pro celkový proud 250 ampér použít 10 segmentů. Abychom ale nezacházeli do extrémů a nechali malou rezervu, zaměříme se na 8 drátů.
Ke každému kusu PNSV přišroubujeme z obou stran hliníkový drát o takové délce, aby samotný zákrut byl v betonu a studené konce dosáhly k transformátoru. Samotný zákrut izolujeme elektrickou páskou.
Položíme kusy drátu a přivážeme je k armaturám plastovými spojovacími prvky nebo izolovaným drátem, aby nedošlo ke zkratu. U desky může být drát upevněn těsně pod horní výztužnou vrstvou. Výstupy každého vodiče musí být označeny, například (+) a (-). Nebo můžete oddělit konce na různých stranách konstrukce. Fáze (plusy zvlášť, mínusy zvlášť) je také velmi vhodné vzájemně propojit na izolované ploše (textolit) s koncovkami.
Po nalití betonu ihned připojíme naše svorky na přední a zpětný výstup svářečky, nastavené na minimální proud. Měříme proud na svařovacích drátech (měl by být do 240 A) a na každém segmentu (měl by být do 20 A). Jak se zahřeje, proud klesne a bude nutné jej na zařízení zvýšit.
Výsledkem bylo, že deska těchto rozměrů získala požadovanou pevnost za 40 hodin. Po nalití betonu se také doporučuje zakrýt ochrannou fólií, aby se zabránilo vysychání. Při zvláště nízkých teplotách lze na fólii umístit vrstvu izolace.
Video o pokládce drátu PNSV si můžete prohlédnout níže:
Zahřívání betonu svařovacím strojem a elektrodami
U této metody jsou topnými prvky elektrody implantované do betonu. A proud teče přímo roztokem. To vede k hlavní nevýhodě ohřevu svářečky spolu s elektrodami: nebezpečí úrazu elektrickým proudem pro blízké osoby. Za bezpečné se považuje napětí do 36 V. Pokud je vyšší, pak je třeba dbát na to, aby se do vytápěného objektu nedostaly osoby a zvířata. Existuje také názor, že takové výztužné elektrody rychle opotřebovávají svařovací transformátor.
Elektrody (výztužné tyče) jsou umístěny v konstrukci, zapojené do série tak, aby byly získány dva vzájemně izolované segmenty. K jednomu z nich připojím přímý vodič a ke druhému zpětný vodič. Pro regulaci proudu je mezi dvě elektrody zapojena žárovka (volitelně). Je velmi důležité měřit teplotu betonu, aby se zabránilo dehydrataci a praskání. Nezapomeňte zakrýt litou konstrukci fólií a izolací, aby nedošlo ke ztrátě tepla a vlhkosti.
