Твердение бетона и железобетонных конструкций. Часть 4

Изделия при повышенном давлении пропаривают в автоклавах, их относят к периодически действующим установкам. Они могут быть проходными и тупиковыми. Пропариваемые изделия размешаются на вагонетках и вместе с ними поступают в автоклав и выгружаются из него. Особенность автоклавной обработки заключается в том, что она совершается в среде насыщенного пара под давлением 9-13 ат при температуре порядка 175-193º С при равновесном состоянии воды и пара. Это способствует не только ускорению твердения изделий, но и образованию в бетонах новых соединений, сообщающих им более высокую прочность. Автоклавная обработка изделий совершается по строго определенному режиму, который для плотных силикатных изделий колеблется в таких пределах: (2-3) + (6-8) + (2-4), всего 10-15 ч, а для цементных бетонов в таком виде: (3-4) + (4-5) + (2-3), всего 9-12 ч. Удельный расход пара при автоклавной обработке составляет 300-350 кг/м³. Длина автоклавов может составлять 20-30 м, диаметр 2,6-3,6 м. Стенки автоклавов с наружной стороны покрывают теплоизолирующим материалом толщиной 10-12 см. Внутри автоклава по всей его длине проложен рельсовый путь, по которому перемещаются вагонетки. Автоклав оборудован перфорированной трубкой для впуска пара, трубой для выпуска пара и конденсата, системой вентилей, предохранительным устройством и контрольно-измерительной аппаратурой.^

Пропаривание изделий контактным обогревом заключается в том, что обрабатываемое изделие нагревается за счет тепла, воспринимаемого в процессе плотного контакта с нагретыми телами. При этом влагообмен между бетоном изделия и тепловой средой отсутствует. В результате прогрева часть воды, заключающейся в изделии, испаряется. Образовавшийся пар, не имея выхода наружу, пропаривает изделие. Примером пропаривания изделий контактным обогревом может служить тепловая обработка их в вертикальных кассетных установках или в вибропрокатном стане конструкции Н. Я. Козлова. В первом случае изделие нагревается за счет тепла, воспринимаемого от одной из формующих стенок, являющейся в то же время стеной теплового отсека, в котором циркулирует или пар, или горячая вода, или горячий воздух. Благодаря тому, что теплоноситель непосредственно с бетоном не контактирует, а лишь нагревает одну из формующих стенок, а также потому, что изделия плотно закрыты почти со всех сторон, обогрев их можно вести при повышенных температурах теплоносителя, достигающих 130º С.

Контактный обогрев изделий в прокатном стане Н. Я. Козлова осуществляется за счет прогрева паром формующей ленты, при этом; пар подают в пространство между формующей лентой и плитами перекрытия стана и с обрабатываемым изделием не соприкасается. Расход пара при контактном обогреве изделий составляет в среднем 200-250 кг/му

Одним из способов тепловой обработки бетона и железобетонных конструкций является их электропрогрев. Сущность электропрогрева заключается в том, что через изделие пропускают переменный ток, прогревающий его за счет тепла.

Электрический ток подводится к изделиям при помощи стержневых, заглубленных в бетон, или пластинчатых, расположенных на поверхности изделия, металлических электродов, размещенных так, чтобы по всему сечению бетона было создано равномерное тепловое и электрическое поле. Так как количество воды в бетоне при электропрогреве по мере повышения твердения снижается, а сопротивление возрастает, то для поддержания заданных температур необходимо увеличивать напряжение электротока. Для этого требуется установка мощных трансформаторов, с помощью которых можно плавно повышать напряжение. Электропрогрев оказался довольно эффективным способом ускорения твердения бетона в производстве железобетонных конструкций в кассетных установках, где разделительные стенки являются одновременно и формующими плоскостями, и электродами для подводки электротока.

К новым способам относится прогрев изделий лучистой энергией. Сущность его состоит в том, что бетон прогревается теплом, излучаемым в виде инфракрасных лучей. Последние поглощаются поверхностью изделия и в виде тепла аккумулируются ею на глубину 20 см. Расход электроэнергии составляет около 100-150 кВт-ч/м³.

В настоящее время разрабатывают способ формования из предварительно разогретых до 80-90º С бетонных смесей с последующей герметизацией отформованных изделий до приобретения ими распалубочной прочности. При положительном решении это значительно упростит процесс формования, схватывания и твердения изделий и сократит затраты на их изготовление.