книги из ГПНТБ / Автоклавная обработка силикатных изделий

компонента, тем чаще чередуются максимумы и

мини­

мумы прочности на кривых твердения материала.

Кривые твердения известково-кремнеземистых

ма­

териалов можно разделить на две части: левую,

про­

должавшуюся от начала кривой до ее первого

максиму-

ма, и правую, расположенную справа от первого

мак­

сим ум а прочности. Левая часть

кривой твердения

ха­

рактеризует устойчивую область

процесса

твердения,

в пределах которой с изменением длительности

изо­

термического периода автоклавной обработки

прямо про­

порционально изменяется прочность материала.

Правая

область процесса твердения, в пределах которой

отсут­

ствует прямая пропорциональная зависимость

между

Установлено, что с удлинением времени

автоклав­

ной

обработки іри постоянной температуре

пара

объем­

ная

масса известково-кремнеземистых материалов,

при

„^прочих равных условиях, не остается постоянной,

а

из-

териалов. В

большинстве

случаев повышению прочности

материалов соответствует увеличение

объемной массы

а снижению прочности -

уменьшение

их объемной массы

(рис. 40, 41, 42, 43).

Рис. 40. Влияние

дли­

Rm,m/CML

тельности

автоклавной

обработки

т:

(изотер­

мической выдержки) под

> давлением 9 ат

на проч-

^ность

(1) и

объемную

"кассу

(2)

известково­

кремнеземистых

мате­

риалов , изготовленных из

смеси, содержащей

10%

молотой глины

земистых

материалов можно интенсифицировать

не­

сколькими

способами:

а) увеличивать

удельную поверхность

основного

кремнеземистого

компонента - кварца;

б) вводить в

состав

сырьевой смеси активные

тон-

- кодисперсные добавки (в частности, тонкомолотый

по­

именный шлак или трепел);

в) повышать температуру (давление)

насыщенного

пара при автоклавной обработке материалов и

изделий;

г) повышать температуру пара одновременно с

уве­

личением

удельной

поверхности кремнеземистого

ком­

понента либо повышать

температуру пара одновременно

с введением активных тонкодисперсных добавок.

Как видно из рйс. 44, увеличение удельной

поверх­

ности кремнеземистого компонента с 165 до 631

см^/г

достигнуто введением в сырьевую смесь 10%

молотого

кварца (молотого

кварцевого песка), что

позволило

сократить

время достижения первого максимума Т проч­

ности в процессе автоклавной обработки при

темпера-

^ т у р е 174,5°С (9

ат) с

12 до 8 ч, или на

33%.

Увели-

та до 1519 см^/г (введением 30% молотого

кварца)

дало возможность сократить время достижения

первого

максимума прочности при той же температуре

пара

до

6 ч, или на 50%.

Значительно больший эффект интенсификации

про­

цесса гидротермального твердения

известково-кремне­

земистых материалов дает’ повышение температуры (дав­

ления) пара. Из рис, 45 видно, что

рост давления

на­

сыщенного пара от 9 до 17 ат (повышение температуры

пара от 174,5 до 203, 35°С) ускоряет время

появления

первого максимума Т прочности с 12 до 3 ч. При

этом

отмечено небольшое (на 15%) снижение абсолютной ве-

^цшічины максимума прочности материала R .

Наибольший эффект дает одновременно

повышение

температуры пара и удельной поверхности

кремнезе­

мистого компонента или одновременно введение

в

сос-

Рис. 44. Влияние удель­

ной

поверхности

кварца

S

на скорость

тверде­

ния известково-кремне —

земистых

материалов

при автоклавной

обра­

О

Ш

800

то S,CM2/2 ботке под давлением 9 aTj

тав смеси активных тонкодисперсных добавок и

повы­

шение температуры

пара. Так, с

увеличением

давле­

ния пара от 9 до 17 ат и удельной поверхности

крем­

неземистого компонента путем введения 10%

молотого

кварца позволило сократить время появления

первого

максимума прочности с 12 до 3 ч и повысить

проч­

ность материала с 140 до 156 кгс/см2, или на

11%. По­

вышение давления пара до 17 ат с

одновременным вве­

1 ч, или в 12 раз, а повышению абсолютной

величины

максимума со 140 до 338 кгс/см^, или в 2,41

раза.

Приведенные

результаты экспериментальных

иссле­

дований позволи.

і выявить сложный характер

кинетики

неземистых материалов и возможность

значительной

интенсификации этого процесса. Эти данные

нашли

подтверждение в работах [27, 128, 157],

в которых так­

же отменено наличие экстремальных точек на

кривых

гие методы исследования, в частности ультразвуковые

для определения прочности образцов, пришли к

иным

выводам. Исходя из результатов проведенных ими

опы­

тов, ЯМ . .Белкин, 3 .М.«Хаимский и В ЛЗ.Крысанова

[8]

сформулировали закономерности

кинетики

твердения

силикатных бетонов следующим

образом.

1.

Сроки связывания извести в гидросиликаты кал

ция и формирования структуры,

определяющие продолжи-

Рис. 45. Влияние

дав­

ления

насыщенного пара

Р на

скорость

тверде­

неземистых

материалов

1 - время

появления

прочности;

2 - мак­

симальная прочность ма­

териалов

тельность

изотермического периода, при принятой тем­

2. Силикатный бетон приобретает

максимальную

^.прочность практически одновременно с

окончанием

ус­

воения содержащейся в нем извести. Изменение

соста­

ва гидросиликатов кальция после того,

как вся

свобод­

ная известь окажется связанной, не отражается на

де-

формативности и прочности бетона на сжатие.

3. В плотном бетоне, приготовленном на основе

из­

вести-кипелки и содержащем молотый

кварцевый

песок,

4. В ячеистом бетоне формирование структуры

про­

текает относительно равномерно

во времени.- Исполь­

зование в этом случае режимов

с более коротким

изо­

термическим периодом, 'чем это

необходимо для

пол-

ного усвоения извести, будет сопровождаться

значи­

тельным

снижением прочности бетона.

5.

В вибрированном бетоне

на

извести-пушёнк

структура формируется медленнее, чем в бетоне

того

же состава на извести-кипелке, а изотермический

пе­

риод соответственно должен быть удлинен.

Исследования, выполненные П.Й.Боженовым

с

сот­

рудниками [13, 14], показали, что повышение

давления"

пара до

16-26 ат позволяет значительно

интенсифици­

ность изделий. Во всех случаях это дает

возможность

сократить

общий технологический цикл

~

автоклавной

обработки

с 12-14 ч при 9 ат до 4-6 ч.

2 . Режимы автоклавной обработки материалов

н изделий в производственных условиях

В 50-х годах на заводах ячеистых бетонов в

Со­

ветском Союзе и за рубежом были приняты

режимы

автоклавной обработки изделий, предусматривающие

об­

щую продолжительность цикла 18-20 ч и более. По

ме--'

ре изучения основных закономерностей

твердения

из-

условиях совершенствовались режимы автоклавной

об­

работки.

В 1959 г. И.Т.Кудряшов и В.П.Куприянов [80]

ре­

из газобетона под давлением 8 и 10 ат

принимать

дли­

тельность цикла 16-18 ч, а при изготовлении

крупно­

размерных изделий толщиной 35-40 см

увеличить

про­

должительность автоклавной обработки

на 25-50%.

В 'Указаниях по изготовлению

крупноразмерных

гизобетонных изделий' [100] приводятся

дифференци­

рованные графики автоклавной обработки изделий при

дав­

выдерживание 8 ч и выпуск пара 7 ч. Общая

продол­

жительность цикла —20 ч. При повышении

давления

пара до 13 ат

длительность этих трех

периодов

должна

составлять соответственно 6, 4 и 8 ч. Общая

продол­

жительность цикла в этом случае сокращается до

18 ч.

В 1960 г. А.Т.Баранов и ГА.Бужевич

[б]

рекомен­

довали следующие

реяшмы автоклавной

обработки

под

давлением 9-13 ат

изделий из

пено- и

газозолобетона:

Д подъем температуры до 90°С в

течение

3 ч,

выдержка

г^ттри 90°С - 2

ч, подъем температуры до

максимальной

3 ч, изотермическая выдержка 4-6 ч, снижение

тем­

пературы до 100°С

в течение 4 ч и до 40°С

в

течение

4 ч. При автоклавной обработке изделий из пено- и га­

зозолосиликата продолжительность перечисленных

пе­

риодов должна составлять соответственно 2; 2; 2;

6-8;

4 и 4 ч. Общая продолжительность цикла

автоклавной

обработки в обоих случаях составляет 20-22 ч.

По данным Е.Г.Григорьева, М.С.Сатина и И.М.Деря­

бина [49], на Автовском домостроительном

комбинате

изделия из газобетона подвергают автоклавной обработ­

ке паром под давлением 13 ат. Автоклавизация

мелко­

размерных изделий из термоизоляционного

газобетона

^объемной массой 400 кг/м3 ведется по режиму

1,5+

том загрузки автоклава, продувки его паром,

вакууми­

рования и выгрузка изделий составляет 14,5 ч.

Автоклавная обработка крупноразмерных

изделий

объемной массой 700 и 100 кг/м3 ведется по

режиму,

которым предусматривается подъем давления в

течение

3 ч, изотермическая выдержка 1 ч, снижение

давления

до 9,5 ат при закрытых вентилях за счет

охлаждения

автоклава в течение 6 ч, выпуск пара 6,5 ч.

Общая

продолжительность цикла автоклавной обработки

колеб­

лется в пределах от 19 до 23 ч.

П.И.Боженов и М.С.Сатин [13] исследовали

влияние

реяшма автоклавной обработки на прочность

пенобетона

на основе доменного гранулированного шлака

Черепо­

вецкого металлургического завода. Установлено,

что

при давлении пара 9, 11 и 13 ат оптимальная

продол-

вышение давления пара

с 9 до 16-26 ат

позволяет

значительно

сократить

продолжительность

автоклавной

обработки. С

увеличением давления пара до

16т-26 ат

прочность

известково-песчаного камня возрастает в 2-

3 раза.

j

М.Я. Кривицкий [75] рекомендует при

автоклавнойЦ

обработке

газобетона под давлением 13 ат

принимать

следующие

режимы:

ной массой 600-700 кг/м3 - 5+10+5 ч;

для термоизоляционных плит объемной массой

400-

500 кг/м3 - 2+8+2 ч.

По данным Л J4 .Хавкина [і4 і] , для изгибаемых

кон­

струкций из тяжелого силикатного бетона, в

которых

основные напряжения возникают в наружных слоях

бе­

тона, длительность изотермического прогрева под

дав­

лением 9 ат можно принимать равной 8 ч. Для

изги­

баемых конструкций изотермический прогрев

целесооб­

разно удлинять до 10 ч.

При толщине изделий до 12 см температуру в

авто-^*

клаве можно поднимать за 1,5-2 ч, а при большей

их

толщине длительность подъема температуры

следует

ше толщина изделий, тем медленнее следует

снижать

давление пара

в автоклаве. При автоклавной

обработке

тонкостенных,

особенно пустотелых, изделий

длитель­

изделия толщиной от 20 до 30 см и объемной

массой

до 500 кг/м3; подъем давления 3-5 ч,

изотермическая-^

выдержка 6-8 ч, выпуск пара 4-6 ч. При

увеличении

объемной массы до 600-900 кг/м3 длительность

пере­

численных периодов должна составлять

соответственно

4-6; 6-8 и 5-7 ч.

Т а б л и ц а 14.

Режимы автоклавной

обработки

изделий

из

силикатных бетонов

Изделие

Толщи-

Длительность в ч

на из­

подъе­

изотер­ снижения

делий в ма дав­

мичес­

давления

к

мм

ления

кой вы­ до нуля

до мак­

держки

сималь­

ного

Из

теплоизоляционного

100

1-1,5

5

2-4

ячеистого

бетона

1-1,5

6

2-4

объемной

массой 400-

200

500

кг/м3

300

1-1,5

7

2-4

Из

ячеистого бетона

200

1,5-2

6

3-4

объемной

массой 550-

240

1,5-2

7

3^1

750

кг/м3

300

1,5-2

9

3-4

Из

тяжелого и легкого

100

1,5-2

3-7

2-4

Силикатного бетона

200

1,5-2

4-8

2-4

300

1,5-2

5-9

2-4

Пр и м е ч а н и я : 1. Продолжительность

изотермичес­

кой выдержки приведена

для давления в автоклаве 11 ат.

2. Продолжительность изотермической

выдержки

ся на 1-2 ч при давлении в автоклаве 13 ат.

3. При бесформовом запаривании

ячеистобетонных

изделий (ранее пропаренных) изотермическая

выдерж­

ка уменьшается на 1-3 ч.

4. В тех случаях, когда целесообразна

продувка

автоклавов, длительность изотермической выдержки

мо-

. жет быть сокращена на 2-3 ч.

к

ЯМ . Белкин, 3 J4 .Хаимский и В Л . Крысанова

[8]

рекомендуют вести автоклавную обработку при

темпе­

ратуре 175°С по следующим режимам: