книги из ГПНТБ / Иванов И.А. Технология легких бетонов на искусственных пористых заполнителях учеб. пособие

по которой выполнена обмотка, подключаемая в сеть трехфазного электрического тока 220/380 в промышлен­ ной частоты. Камера имеет наружную изоляцию, выпол­ няющую теплоизоляционные и электроизоляционные функции. Для предотвращения потерь электроэнергии по внешней поверхности обмотки сделан металлический экран.

Установку можно рассматривать как своего рода трансформатор, в котором витки провода, намотанного на металлическую рубашку, создают первичную обмот­ ку, а нагревательные стальные стенки рабочей камеры, помещенной внутри, — вторичную обмотку. При прохож­

а воздушная среда в камере — до 120—145° С.

Керамзитобетонные панели, помещенные в рабочее пространство камеры в один ярус, нагреваются за счет лучистого и частично конвективного теплообмена. При равномерном тепловом потоке перепады температур по высоте камеры незначительны.

В течение первых 2,5—3 ч изделие прогревается до 70—80° С, дальнейший прогрев до 95° С в течение 2,5 ч происходит при выключенной обмотке камеры за счет аккумуляции тепла корпусом установки и экзотермии цемента. Таким образом, общая продолжительность про­ грева керамзитобетонных панелей в камере 5—5,5 ч.

Расход электроэнергии составляет: в установках пе­ риодического действия 70 квт-ч/м3, непрерывного дей­ ствия (туннельные и щелевые камеры) 45—50 квт-ч/м3.

Формование изделий из горячих бетонных смесей

Метод горячего формования заключается в предвари­ тельном быстром разогреве бетонной смеси с помощью электрического тока либо паропрогрева и последующего выдерживания отформованных изделий в условиях тер­ моса или же дополнительного прогрева в камерах. Впер­ вые метод предварительного разогрева керамзитобетонной смеси был освоен на Серпуховском ДСК при изго­ товлении стеновых панелей.

230

При горячем формовании значительно сокращается время, необходимое для твердения изделий. По сравне­ нию с электродным прогревом формование из горячих смесей имеет ряд преимуществ: полностью исключается влияние арматуры как тепло- и электропроводиика на электрическое и температурное поле, поскольку разогрев смеси происходит вне формы; это позволяет относитель­ но равномерно проводить разогрев по всему объему и в то же время быстро (6—12 мин) при небольшом рас­ ходе электроэнергии (35—50 квт-ч/м3).

Этот метод следует применять с учетом некоторых: особенностей производства. Прежде всего в процессе укладки разогретой смеси в форму происходит значи­ тельная потеря тепла, особенно в углах формы. В ре­ зультате этого первоначально достигнутая температура смеси понижается на 15—20° С, а повышение температу­ ры разогрева до 85—90° С вызывает испарение части влаги, ускоряет схватывание бетонной смеси. В связи с этим приходится повышать содержание воды затворения на 10—12%.

Важно обеспечить равномерный прогрев бетонной смеси в специально предназначенном для этого бункере. Электропроводность легкобетоиной смеси может сущест­ венно изменяться в зависимости от качества ее переме­ шивания и явлений расслаиваемое™ при транспортиро­ вании. Поэтому смесь, находящуюся в бункере, следует слегка провибрировать.

Поскольку в бункер обычно загружается несколько замесов, промежутки между ними не должны быть более 8—10 мин. Приготовленную легкобетонную смесь допу­ скается хранить до начала разогрева не более 30 мин.

Рис. VI.25. Механизирован­ ная установка пластинчатотрубчатых электродов для разогрева бетонной смеси

трубы; 3 — вибратор

231

Средняя температура керамзнтобетонной смеси к концу разогрева обычно составляет 80—85° С, при этом откло­ нение температуры в отдельных точках от среднего зна­ чения допускается не более +15—20° С.

Разогрев можно контролировать путем замера темпе­ ратуры смеси в бункере пли же расхода электроэнергии. Расход электроэнергии на разогрев керамзнтобетонной смеси до 80—85° С изменяется в зависимости от ее объ­ емной массы. В пересчете на 1 мъ предельно уплотненной смеси он составляет:

12—15 мин. Для устранения излишнего расхода электро­ энергии поверхность электрода следует очищать от на­ липшего цементного теста не реже одного раза в смену. Однако даже при соблюдении всех этих рекомендаций одинаковую температуру в разных точках прогреваемой легкобетонной смеси получить практически довольно трудно. Бетонная смесь вблизи электродных пластин за­ густевает и даже закипает, в то время как ее основная масса еще недостаточно прогрета. Равномерность про­ грева может быть улучшена при использовании пластин­ чато-трубчатых электродов (рис. VI.25).

Установка для предварительного разогревабетонной смеси состоит из рамы с тремя электродамп и вибрато­ ром. При помощи рамы с гидроприводом электроды опу­ скают в металлический нагревательный бункер, а затем извлекают из него. На кромки пластинчатых электродов наварены металлические трубы диаметром 60 мм. Они уменьшают перегрев бетонной смеси в приэлектродной зоне.

Применение пластинчато-трубчатых электродов поз­ воляет существенно повысить равномерность прогрева смеси. При использовании полых труб, наваренных на кромки пластинчатых электродов (диаметром 50— 70 мм), равномерность разогрева достигается при пре­ дельной температуре от 50 до 60° С. Если необходимо

232

поднять среднюю температуру до 65—70° С, полые трубы заменяют стержнями того же диаметра. Применение предварительного разогрева легкобетониой смеси с по­ следующим обогревом изделий позволяет в 1,5—2 раза ускорить оборачиваемость форм.

На Бескудниковском комбинате отформованные из разогретой керамзптобетонной смеси панели поступают в туннельную камеру, обогреваемую ТЭНами. Дополни­ тельный расход электроэнергии на обогрев изделий со­ ставляет в среднем 12—15 квт-ч/м3. Общий же расход электроэнергии на 1 м3 керамзитобетоиа не превышает 45—55 квт-ч, что экономически вполне целесообразно.

Большинство специалистов считают комбинирован­ ный метод твердения керамзитобетонных изделий наибо­ лее прогрессивным. Оборачиваемость форм в сутки со­

выдержки изделий формы распалубливают и изделия выдерживают в камере при температуре 50—60° С еще 8—12 ч. Для наиболее полного использования тепла лег­ кобетонной смеси, а также дополнительно выделяющего­ ся в результате экзотермии цемента формы следует ста­ вить друг на друга и закрывать брезентом.

Автоклавная обработка

Автоклавная обработка легких бетонов — один из эффективных способов ускорения твердения изделий на бесклинкерном вяжущем. При автоклавной обработке можно получить керамзнтобетон марок 150—200 с объ­ емной массой 1000—1200 кг/м3 и марок 300—400 с объ­ емной массой 1400—1500 кг/ж3 , а также аглопоритобетон марок 300—400 с объемной массой 1600—1700 кг/м3. Вы­ сокая прочность изделия при относительно низкой объ­ емной массе и экономии цемента — существенное пре­ имущество автоклавного твердения легких бетонов по сравнению с пропариваиием. Для автоклавного тверде­

233

гласно исследованиям П. И. Божеиова, оно должно быть

Высокая прочность новообразований и повышенная сила сцепления пористого заполнителя с ними предопре­ деляют благоприятные условия формирования структу­ ры легкого бетона. Благодаря гидравлической актив­ ности заполнителя его зерна соединяются не только за счет поверхностного слоя связки, но и за счет гидрата­ ции в микрослое самого заполнителя. Поскольку актив­ ными компонентами этого процесса являются заполни­ тель и известь, оптимальное количество последней при­ нимается несколько большим, чем это требуется для получения максимальной прочности самого автоклавного вяжущего (рис. VI.26).

Повышенное количество извести определяется не только степенью гидравлической активности запол­ нителя, но и его удельной поверхностью, которая увеличивается с уменьшением предельной крупности зерен.

Как видно из рис. VI.27, в результате уменьшения предельной крупности глииозольиого аглопорита с 20 до 10 мм можно повысить прочность бетона почти в 2 раза.

Исследования, выполненные в" Минском институте

234

Фазовый состав искусст­ венных пористых заполните­ лей характеризуется повы­ шенным содержанием стек­ ловидного вещества. Его ха­ рактерная особенность за­ ключается в гидравлической активности, которая повы­ шается по мере роста тем­ пературы твердения и ста­ новится максимальной при автоклавной обработке. По­ вышенная гидравлическая

активность аглопорнта объясняется наличием не только

235

Из анализа данных табл. VI.15 следует, что гидравли­ ческая активность керамзита, изготовляемого на некото­ рых заводах, весьма высокая. Она может превышать ми­ нимальное требование к активным минеральным добав­ кам, предусмотренное СНпП I-В.2-69, по которому по­ глощение извести должно составлять 50—100 мг/г.

ного твердения составляет около 7%.

5. Контроль качества изделий и конструкций из бетона

Изделия из бетона по внешнему виду, точности раз­ меров, объемной массе, прочности, жесткости и другим характеристикам должны удовлетворять требованиям государственных стандартов, технических условий и дру­ гих нормативных документов, соблюдение которых обя­ зательно на любом предприятии.

Точность размеров и качество поверхности

Изделия и конструкции из легких бетонов отправля­ ют на склад после приема их поштучно представителями ОТК. На строительную площадку изделия отпускают по­ штучно и партиями. За партию принимается количество изделий одного типоразмера, изготовленных в течение 10 суток по единой технологии, из одних и тех же мате­ риалов, но не более:

Для проверки размеров при выборочной системе кон­ троля от каждой партии отбирают изделия в количестве 5%. Общие требования к армированным легкобетонным изделиямустановлены в соответствии со СНиП I-B.5-62 и ГОСТ 13015—67 (табл. VI.16).

Для контроля поперечного размера колонн или тол­ щины панелей стен, перекрытий пользуются жесткими

236

П р и м е ч а н и я : I. К конструкциям, отмеченным звездочкой, которые эксплуатируются в отапливаемых помещениях, требования по морозостойкости могут не предъявляться.

2. Минимальная марка легких бетонов для преднапряженных конструкций принимается по СНнП П-В.1-62.

237

г/.

i

Рис. VI.28. Штангенциркуль для контроля поперечных размеров легкобетониых изделии

«К

°) JL1

" " ' \ '

Рис. VI.29. Схема замера величины искривления поверхности

а — вогнутой; б — выпуклой; 1 — рейка; 2 — изделие; 3 — измерительная линейка

шаблонами: проходным П и непроходным Н. Для удоб­ ства они объединены в одном измерительном инструмен­ те конструкции ЦНИИОМТП.

Штангенциркуль состоит из горизонтальной рейки с прикрепленными левым неподвижным и правым под­ вижным упорами (рис. VI.28). На каждом из них нахо­ дятся по два выступа — верхний и нижний. Плоскость верхнего выступа вынесена за плоскость нижнего на ве­

238

Объемная масса и влажность

Объемная масса легкого бетона для ограждающих конструкций должна соответствовать значениям, приня­ тым при теплотехническом расчете конструкций, в кото­ рых влажность не должна превышать максимально до­ пустимых значений.

точно, поэтому готовые изделия дополнительно взвеши­ вают (выборочно или поштучно) с точностью ± 2 % при помощи динамометров, подвешиваемых к крюку крана.

Для контроля объемной массы легкого бетона в изде­ лиях используют и радиоизотопный метод.

Опыт производства керамзнтобетонных панелей по­ казывает, что превышение их отпускной массы по срав­ нению с проектной вызвано несколькими причинами: за счет увеличения объемной массы до 5%, влажности до 5—7%, отклонения от проектных линейных размеров до 2—4%. Предельное же отклонение массы изделия от расчетного установлено 7%. Следовательно, взвешивание изделий позволяет лишь косвенно контролировать пока­ затели их влажности и объемной массы.

В настоящее время разработан гаммаскопнческнй метод контроля влажности строительных материалов и конструкций. По степени поглощения у-лучей в сухом п влажном материале можно составить градуировочную кривую н далее по ней вести контроль за влажностью изделий с точностью до 2%. Используя этот метод и ре­ зультаты взвешивания изделий, можно с достаточной достоверностью оценить качество конструкций из легких бетонов. При хорошей организации технологии производ­ ства показатели изменчивости по объемной массе не дол­ жны превышать 5%.

Прочность

Прочность легких бетонов определяют на образцах размером 15X15X15 см. Каждая серия образцов состо­ ит из трех кубиков. Число серий образцов должно быть не менее: при нормальном твердении изделий — 2, при тепловой обработке — 3.

239