Задание № 30 Тепловая обработка

1. Классификация методов тепловой обработки. (Вопрос №150)

Твердение железобетонных изделий может происходить в естественных условиях при нормальной температуре и в условиях тепловой обработки (искусственные условия твердения). Тепловая обработка, позволяющая ускорить твердение бетонной смеси, является, непременной операцией при Заводском изготовлении железобетонных изделий.

В настоящее время применяют следующие виды тепловой обработки: а) пропаривание изделий при нормальном давлении при температуре 60—100° С); б) запаривание изделий в автоклавах, насыщенным водяным паром при давлении 0,9—1,3 МН/м2 (9—13 атм) и температуре 175—191° С; в) контактный обогрев изделий; г) электропрогрев путем пропускания электрического тока через толщу бетона; д) обогрев бетона инфракрасными лучами. Кроме того, исследуется горячее формование, при котором бетонную смесь перед укладкой в форму в течение 8—12 мин разогревают электрическим током или водяным паром до температуры 75— 85° С и выдерживают затем в форме в условиях термоса 4—6 ч.

Для формирования структуры бетона как уже отмечалось, особенно важным являются влажностные условия твердения, поэтому во многих случаях следует отдать предпочтение тепловлажностной обработке железобетонных изделий (пропариванию и запариванию). Тепловую обработку железобетонных изделий проводят до достижения бетоном прочности около 70% проектной, что позволяет транспортировать изделия на строительную площадку и монтировать конструкции из них.

2. Способы интенсификации твердения бетона. (Вопрос №149)

Ускорение твердения бетона

Основные способы ускорения твердения бетона, позволяющие получить необходимую прочность бетона за 2,5—14 ч, — пропаривание в камерах при температуре до 100°С и атмосферном давлении и запаривание в автоклавах при температуре насыщенного водяного пара 175—200 °С и давлении 0,9—1,3 МПа. Отличительная особенность этих способов — интенсивный влаго- и теплообмен между тепловлажностной средой и бетоном.

Контактный обогрев бетона в кассетах, пакетах и термоформах осуществляют путем его контакта с нагретой теплоносителем (острым паром, перегретой водой и др.) формой, ее отдельными элементами или перегородками, при этом исключается возможность влагообмена между тепловой средой и бетоном.

Электротермообработка осуществляется путем электропрогрева бетона при включении его непосредственно в электрическую цепь в качестве активного сопротивления, электрообогрева — при использовании электронагревателей, либо индукционного нагрева — при использовании электромагнитных или электроиндукционных камер, на внутренней или наружной (соответственно) по-верхности которых смонтирована электрообмотка.

Предварительный разогрев бетонной смеси с целью сокращения продолжительности или полного исключения тепловлажностной обработки изделий при термосном выдерживании их производит путем подачи пара в бетоносмеситель или другие подогревающие устройства прочность достигается удлинением тепло-волокнистой обработки, а при сохранении той же продолжительности ( тепловой обработки приводит к необходимости увеличения расхода цемента от 50 до 200 кг на 1 м3 бетона. Таким образом, продолжительность тепловлажностной обработки не только определяет затраты энергии на пропаривание и запаривание, но также существенно влияет на расход цемента и оборачиваемость форм и их количество.

Режим тепловлажностной обработки, определяемый совокупностью температуры, давления и влажности окружающей среды, оказывает существенное влияние на свойства готовых изделий. Он устанавливается в соответствии с нормами технологического проектирования для каждого вида изделия и типа применяемой установки.

Ускорение твердения бетона без тепловой обработки

Для получения высокопрочных быстротвердеющих бетонов применяют материалы высокого качества и ряд технологических приемов при изготовлении конструкций.

Наиболее существенными из них являются: 1) применение быстротвердеющих портландцементов высокой марки; 2) добавка хлористого кальция или других ускорителей твердения; 3) мокрый или сухой домол цемента; 4) применение жестких бетонных смесей и эффективных способов уплотнения; 5) предельное снижение В/Ц при расходе цемента не менее 300 кг/м3; 6) применение промытых, фракционированных заполнителей из прочных пород (например, гранита), а также уменьшение расхода песка; 7) выдерживание изделий при возможно более высокой температуре окружающей среды.