Chauffage du béton avec fils chauffants: aperçu

Parmi les différentes techniques utilisées pour la pose des fondations et d’autres travaux de construction en hiver, l’importante place est occupée par le chauffage du béton avec le fil PNS. L'utilisation de cette technologie dans le respect de toutes les règles vous permet de créer des conditions optimales pour le durcissement d'un mortier de ciment durcissant, même si la température ambiante tombe bien en dessous de zéro.

Dans notre article, nous décrirons comment organiser un tel traitement, comment choisir un fil pour chauffer le béton, ainsi que ce à quoi vous devriez faire attention lorsque vous utilisez le système.

Vue d'ensemble des techniques

Pour assurer le bon durcissement du béton, il est nécessaire que tout le ciment contenu dans le mortier réagisse avec l'eau. Ce processus s'appelle hydratation et il se décompose si tout ou partie de l'humidité se transforme en glace.

Pour éviter cela, utilisez différentes méthodes:

• Premièrement, avec un peu de travail, vous pouvez ajouter à la solution des composants qui empêchent le gel. L'inconvénient de cette technique est l'incapacité de ces additifs à résister aux fortes gelées, ainsi qu'au coût plus élevé du travail.
• Deuxièmement, en cas de refroidissement à court terme, vous pouvez simplement fournir une isolation thermique de haute qualité de la fondation coulée ou d'une autre structure de support. Dans ce cas, un coffrage constitué de matériaux à faible conductivité thermique est utilisé et recouvert de béton de polyéthylène multicouche ou d'un matériau de couverture.

Faites attention! Une variante de cette méthode est le "thermos chaud" - avant de couler le béton dans le coffrage, le béton chauffe jusqu'à 60-70 ° C.⁰Depuis lors soigneusement isolé.

• Pour le chauffage actif est souvent utilisé la méthode des électrodes. Dans ce cas, les conducteurs sont soit immergés dans l'épaisseur de la solution, soit situés à sa surface. Le champ électrique formé entre les tiges ou les plaques conductrices donne une partie de l’énergie au béton en maintenant sa température à un niveau élevé.
• Cependant, la méthode la plus efficace et la plus pratique consiste à utiliser des câbles chauffants spéciaux. Ils sont posés dans l'épaisseur du béton, après quoi ils sont connectés à un transformateur spécial et chauffent le matériau. Le prix des conducteurs est relativement faible, car cette méthode peut être recommandée pour les gros volumes.

Comme le montre la pratique, le plus efficace est la combinaison de méthodes d’économie de chaleur passive et de chauffage actif du béton. Nous considérons ci-dessous les détails de ce processus aussi détaillés que possible.

Technologie de réchauffement de câble

Régime général

Lorsque vous travaillez dans des conditions de température atteignant - 40⁰, le fil pour chauffer le béton est presque la seule option possible pour assurer le durcissement du ciment.

Dans ce cas, le processus de chauffage lui-même est organisé de la manière suivante:

• Tout d'abord, le coffrage n'est pas monté sur l'objet.. Pour réduire les pertes de chaleur, il est préférable de le fabriquer en matériaux isolants.
• Ensuite, la cage de renforcement est installée dans le coffrage. Des fils chauffants spéciaux sont fixés à la cage de renforcement.

• Les longueurs des fils sont choisies de manière à assurer la charge la plus uniforme possible sur chaque section.. Tous les fragments sont connectés à un bus conducteur, situé à l'extérieur du coffrage.
• Ensuite, la solution est coulée et compactée.. Dans le même temps, le traitement par vibration de la masse de ciment est autorisé car, contrairement à l'épissure, il n'endommage pas les conducteurs.
• Ensuite, les bus de connexion sont connectés à un transformateur abaisseur.. Le système est alimenté en courant et les fils chauffent progressivement, empêchant le liquide de geler dans la majeure partie du matériau.
• Le fonctionnement du transformateur ne s’arrête pas tant que le béton n’a pas acquis la résistance souhaitée.

Physique des processus

Qu'est-ce qui se passe à ce moment dans l'épaisseur de la solution?

• Avec le passage d'un courant d'une force et d'une tension données, le fil pour chauffer le béton augmente progressivement sa température en raison d'une résistance considérable.
• Une partie de la température est transférée dans l'environnement et l'eau ne passe pas à l'état solide, tout en restant disponible pour l'hydratation du ciment.
• De plus, en raison de l'absence de cristaux de glace dans l'épaisseur du béton, des pores ne se forment pas, ce qui rend le matériau hétérogène et réduit sa résistance.

• Un autre avantage de ce chauffage est la fiabilité accrue des armatures: d’une part, en raison de la réduction progressive de l’humidité disponible, le risque de corrosion des armatures diminue, et d’autre part, le béton est mieux fixé sur le cadre métallique.

Faites attention! La découpe du béton armé avec des cercles de diamant permet de vérifier l'efficacité de cette technique: le matériau devient plus durable et ne peut être traité par d'autres moyens.

• Après avoir atteint certains indicateurs de performance, le chauffage est arrêté. Les instructions recommandent de baisser progressivement la température, car ce n'est que dans ce cas que l'on peut éviter les fissures à l'intérieur du matériau.

En fait, c'est exactement ce qui se passe dans le processus lui-même.

Si vous décidez d'organiser vous-même le chauffage par câble du béton, nous vous recommandons vivement d'étudier la section suivante. Naturellement, il faut se rappeler que pour effectuer ces travaux, il faut avoir une tolérance appropriée. Ainsi, pour ceux qui n'ont pas la “croûte” d'un électricien, les recommandations ci-dessous seront de nature introductive.

Méthodes d'organisation du travail

Sélection de conducteurs

Le fil chauffant pour béton étant l'élément central de tout le système, il doit être choisi très méticuleusement.

Les considérations suivantes sont justes ici:

• En tant que conducteur de chauffage principal, un fil PNSV avec une épaisseur de noyau de 1,2 ou 1,4 mm est le mieux adapté.

Faites attention! Dans certains cas, notamment lors du chauffage de grandes structures, il est permis d'installer un système à partir d'un câble PNSV d'un diamètre de 2, 2,5 voire 3 mm.

• Un conducteur en acier servant d'élément porteur de courant peut être galvanisé. Ceci a un effet positif sur l'efficacité de chauffage ainsi que sur la fiabilité du système.

• Pour assurer un transfert de chaleur efficace et éliminer le risque de choc électrique, le noyau en acier du câble PNSV doit être recouvert d'une isolation en PVC ou en polyéthylène.
• Ne pas utiliser de câble avec protection en polyéthylène dans des structures renforcées: lors de surtensions ou de fonctionnement prolongé avec une charge maximale, le polyéthylène risque de fondre et de court-circuiter le fil sur l'armature.
• Dans le même temps, le polychlorure de vinyle à basse température (-10⁰C ou moins) dû à une diminution de l'élasticité devient fragile, et peut donc se fissurer pendant la phase d'installation.
• La consommation du fil PNSV 1.2 est d’environ 50 mètres par mètre cube de solution.

Lors de l'utilisation de câbles, il convient de rappeler que le courant de fonctionnement d'un conducteur situé dans l'épaisseur de la solution est d'environ 15 ampères. Dans ce cas, un tel courant est excessivement élevé dans l'air et conduit le plus souvent à un épuisement des conducteurs dû à une dissipation de chaleur insuffisamment efficace.

Pour éviter cela, les «extrémités froides» sont utilisées pour connecter les conducteurs dans le béton avec un transformateur ou un jeu de barres commun - des fils de plus grande section qui sont moins sensibles aux charges thermiques. En tant qu ’« extrémité froide », on utilise généralement une section du câble APV-4 d’un mètre de long, qui est connectée à la torsion PNSV avec une bande x / b.

Schéma de pose

L'installation des conducteurs peut être effectuée selon l'un des deux schémas.

Ci-dessous, nous décrivons les détails de la disposition de chacun d'eux:

• Le fil pour chauffer le béton est coupé en longueurs égales (le plus souvent 17 ou 28 mètres) et tordu en spirales d'environ 40 mm de diamètre, formant ainsi le filetage. Pour le curling, les spirales utilisent le plus souvent une machine spéciale à entraînement électrique.
• Lors du raccordement sous le "triangle", tous les conducteurs sont divisés en trois groupes égaux. Les fils des groupes sont connectés en parallèle, après quoi les groupes sont attachés en trois points. De chaque point, nous connectons le câble à la borne de sortie du transformateur.
• Fil quelque peu différemment distribué lors de la connexion de "l'étoile". Tous les trois fils sont réunis dans un nœud, formant une «troïka». Tous les triples sont connectés les uns aux autres et, comme dans le premier cas, nous nous connectons au transformateur.
• Comprendre la topologie de ces schémas aidera les images présentées dans cette section.

Pour faciliter le calcul des fils pour le chauffage de la solution de béton, vous pouvez utiliser des calculatrices spéciales. En outre, le tableau ci-dessous donne quelques exemples des situations les plus courantes:

Installation du système de chauffage

Le processus d'installation du système lui-même est assez simple:

• Nous construisons d’abord le coffrage et y posons la cage d’armature. Des conseils pour organiser le coffrage sont donnés ci-dessus.
• Ensuite, nous coupons le câble PNSV conformément aux volumes requis et formons des spirales pour le chauffer.

• Nous posons ensuite le câble de manière à ce que la distance entre les conducteurs adjacents soit d’au moins 15 cm.
• Lors du pliage, nous veillons à ce que les conducteurs ne se cassent pas et que l'intégrité de la couche isolante ne soit pas perturbée. Le rayon de courbure recommandé est d'au moins 25 mm.
• Nous attachons les fils à la cage d’armature de manière à éviter leur déplacement lors du coulage et du compactage vibratoire de la solution.

• Conclusionные 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.

Faites attention! Les essais de démarrage du système de chauffage avant le coulage du béton ne sont pas autorisés, car il est très probable que les conducteurs s’étouffent dans l’air.

• Pour contrôler la température, nous posons des tubes spéciaux qui joueront le rôle de puits de diagnostic.
• Nous réalisons le compactage par coulée et vibration du mortier de ciment en contrôlant la position et l'intégrité des conducteurs.

Pour réduire le coût de l’électricité nécessaire au chauffage du béton à une température prédéterminée, les experts recommandent de recouvrir la fondation recouverte d’un film de protection. Une couche de pulvérisation métallique jouera le rôle d'un écran thermique, réfléchissant le rayonnement infrarouge et contribuant à renforcer davantage la couche de surface.

Recommandations d'utilisation

Le processus de réchauffement lui-même est mis en œuvre selon un schéma en trois étapes:

• Immédiatement après le versement, un peu de temps est donné (jusqu’à deux heures) pour le réglage principal. Après cela, le matériau est recouvert d'un film isolant et le transformateur est démarré.
• La première étape s'appelle le préchauffage. La température de la solution augmente progressivement jusqu'à 70 - 80⁰C (selon le projet). Dans le même temps, afin d’éviter la formation de zones de contrainte dans le béton, les paramètres du courant changent progressivement - pour que le chauffage ne dépasse pas 10⁰Avec une heure
• Vient ensuite le deuxième stade le plus long, dans lequel se produit un chauffage isothermique de la masse de ciment. Dans le même temps, les conditions de température dans les puits sont contrôlées: le chauffage ne doit pas dépasser 80 ° C.⁰C, sinon le frittage des granules de ciment peut commencer.
• Le traitement est effectué jusqu'à ce que le matériau gagne 70% de la résistance inhérente au projet. La résistance peut être déterminée soit par calcul, soit à l'aide d'essais spéciaux (des forages au diamant sont parfois utilisés pour le forage au diamant).
• La troisième étape est le refroidissement. Les paramètres actuels sont modifiés de sorte que la température du béton ne baisse pas plus rapidement que 4-5⁰Avec une heure

Une fois cette étape terminée, les «extrémités froides» sont déconnectées du transformateur et démantelées. Une plus grande durabilité a lieu dans des conditions naturelles.

Conclusion

Les informations sur la manière de réchauffer le béton avec du fil de PNSV seront indispensables pour quiconque envisage de construire une maison en hiver. Bien sûr, ce système représente une dépense considérable, mais lorsqu'il n'y a pas beaucoup de choix, il est préférable d'utiliser la technologie la plus efficace et la plus abordable pour chauffer le béton.

Dans tous les cas, les conseils ci-dessus, ainsi que la vidéo de cet article contiennent des informations très utiles au maître. Prenez donc le temps de les étudier de près!