17. Тепловая обработка бетона.

Эффективность применения бетона определяется темпами производства железобетонных изделий. Решающим средством ускорения твердения бетона в условиях заводской технологии сборного железобетона является тепловая обработка.

Процесс тепловой обработки занимает 70 80% времени всего цикла изготовления изделий. На тепловую обработку расходуется до 70% всей тепловой энергии на производство сборного железобетона. Затраты на тепловую обработку обусловлены не только затратами на пар и другие виды энергии, с ней связано количество форм и раскод цемента.

До 85% всей продукции заводского производства подвергается пропариванию в камерах при нормальном атмосферном давлении пара при температуре среды 60 100°С. Кроме пропаривания применяют запаривание - обработку бетона в автоклавах при температуре насыщенного водяного пара 174-190°С и давлении 0,9 1,3 МПа; нагрев в закрытых формах с контактной передачей теплоты бетону от различных источников через ограждающие поверхности формы; электропрогрев бетона и прогрев бетона индукционными токами в электромагнитном поле.

Продолжительность тепловой обработки колеблется от 2,5 до 24 часов. Ускорение пропаривания без эффективных технологических приемов приводит к увеличению расхода цемента. Интенсификацию тепловой обработки необходимо осуществлять одновременно со следующими мероприятиями: - введение химических добавок - ускорителей твердения; - формование из горячих смесей; - двухстадийная тепловая обработка; - использование цементов повышенного качества

Тепловая обработка сборных железобетонных изделий производится до достижения ими требуемой отпускной (передаточной, распалубочной) прочности. При этом должна обеспечиваться необходимая прочность в возрасте 28 суток после пропаривания, т.е. заданная проектная марка бетона. Под отпускной прочностью бетона понимается такая прочность, при которой изделие разрешается отгружать с завода потребителю.

Возможность сократить длительность цикла изготовления изделий позволяет ускорить оборачиваемость парка форм и улучшить использование производственных площадей.

Все установки для тепловой обработки бетона при нормальном давлении можно разделить на две группы: камеры пропаривания и пропаривание в формах с контактным прогревом. К первой группе относятся установки, в которых форма с обрабатываемым изделием помещается в среду теплоносителя. В тепловых установках второй группы теплоноситель воздействует на изделие через форму или устройства, размещенные в самих формах (кассетах, термоподдонах, термобортах, термовкладышах). В конвейерном производстве применяют горизонтальные термопакеты и вертикальные термокассеты.

В производстве сборных железобетонных изделий эксплуатируются различные камеры пропаривания: ямные, многоярусные тонельные, одно- и двухярусные щелевые и вертикальные. Тепловлажностная обработка изделий с помощью пара складывается из следующих периодов: - предварительного выдерживания - подъема температуры - изотермического прогрева, - остывания.

Автоклавная обработка бетона

Автоклавная обработка бетона на заводах ЖБИ применяется в основном для изготовления изделий из ячеистого и силикатного бетона, а также из тяжелых и легких бетонов на смешанных вяжущих.

Автоклавная обработка складывается из трех стадий.

I стадия - запаривание. В начале запаривания при пуске пара одновременно с повышением температуры происходит дополнительное насыщение бетона влагой за счет конденсации насыщенного пара при соприкосновении его с поверхностью изделия. В дальнейшем при температуре более 100°С прогрев изделия значительно ускоряется.

II стадия - выравнивание температур по сечению изделий в зависимости от скорости подъема температуры. По мере достижения бетоном максимальной температуры (174°С) вяжущее интенсивнее взаимодействует с кремнеземистым компонентом, образуя гидросиликаты кальция и другие цементирующие новообразования, при этом прочность ячеистого бетона возрастает. Через определенное время после полного прогрева изделие приобретает примерно одинаковую прочность по всему сечению.

На III стадии запаривания снижается давление и температура в автоклаве и размеры образцов уменьшаются, приближаясь к первоначальным. Влага в порах газобетона становится перегретой вследствие чего возникает перепад давления и по всему объему изделия начинается интенсивное испарение влаги. Для резкого сокращения продолжительности III стадии применяют ступенчатый режим снижения давления пара в автоклаве.