Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Бетонная смесь

Тепловая обработка с использованием пара низкого давления


Тепловая обработка с использованием пара низкого давления

Процесс тепловой обработки состоит из четырех периодов: выдержки изделий, подъема температуры, выдержке при максимальной температуре и остывании до температуры окружающей среды.

Правильность назначения предварительной выдержки определяется достижением бетона начальной прочности, позволяющей восприпятство-вать внутренним напряжениям, возникающим при нагреве, без нарушения формирующейся структуры. Оптимальная длительность предварительного выдерживания для различных бетонов различна. Она зависит от активности цемента, В/Ц, подвижности бетона и температуры окружающей среды. Чем выше марка цемента и бетона, а также, чем выше температура окружающей среды и жесткость бетонной смеси, тем короче может быть время предварительного выдерживания.
Введение химических добавок (ускорителей твердения) приводит к сокращению, а поверхностно-активных добавок – к увеличению длительности предварительного выдерживания.

Применение предварительного выдерживания особенно целесообразно при пропаривании распалубленных изделий, а также изделий с большими открытыми поверхностями.

При тепловой обработке под пригрузом, в закрытых формах, в малонапорных и индукционных камерах предварительное выдерживание нецелесообразно, а при применении разогретых бетонных смесей – противопоказано.

Предварительная выдержка при обычной температуре окружающей среды рекомендуется для бетонов из подвижных и малоподвижных смесей в течение 3-6 ч, из жестких смесей не менее Зч, а из особожестких не менее 2ч.

Температуру в пропарочной камере следует поднимать плавно во избежание возникновения значительных температурных перепадов в изделии.

Допускаемая максимальная скорость подъема температуры ( при свободном влаго- и теплообмене и наличии открытых поверхностей изделия) для немассивных изделий составляет 30-35 °С /ч. Чем массивнее изделие, а также чем больше начальное водосодержание бетонной смеси, тем медленее должен быть подъем температуры. Скорость подъема температуры для крупноразмерных тонкостенных изделий ( ребристые и многопустотные плиты перекрытий, элементы ферм и т. п.) не должна превышать, а для более массивных изделий 20 °С/ч. Повышение температуры среды камеры со скоростью более 60 °С/ч, независимо от начальной прочности бетона, не рекомендуется. При коротком предварительном выдерживании (до 1 часа) температуру рекомендуется поднимать с постоянно возрастающей скоростью, например, в первый час — 10-5 °С, во второй — 15-20 °С, в последующий 25-35 °С и т. д. независимо от тоолщины изделия.

При техническом затруднении выполнения режимов с постоянно нарастающей скоростью подъема температуры среды камеры рекомендуется применять режимы со ступенчатым подъемом температуры, например, за 1-1,5 ч подъем температуры до 30-40 °С, выдерживание при этой температуре в течении 1-2 ч., а затем интенсивный подъем температуры до максимально принятой на 1 – 1,5 ч. Если изделие загружают в пропарочную камеру с температурой 30-35 °С, то выдерживание в ней без подачи пара в течение 1,5-2 ч равноценно первой ступени подъема температуры.

Оптимальная температура изотермического прогрева при использовании портландцементов 80-85 °С. При использовании шлакопортландце-ментов температура прогрева может быть принята равной 90-95°С.

Длительность изотермического выдерживания при пропаривании назначают в зависимости от требуемой прочности бетона изделий (распалу-бочной, передаточной, отпускной) сразу после выдерживания бетона или с учетом прироста прочности при последующем твердении при положительных температурах в цехе или на складе в возрасте до 1 суток.

Оптимальная температура при изотермической выдержке изделий на основе портландцемента мало – и среднеалюминатных (с содержанием СЗА менее 8%) – 80°С, на высокоалюминатном портландцементе – 60°С, на шлакопортландцементе – более 90°С.

Ускорение процесса твердения осуществляют применением быст-ротвердеющих цементов высоких марок, механохимической активацией вяжущих, применением жестких бетонных смесей и добавок- ускорителей твердения.

Скорость охлаждения изделий в камере после отключения подачи пара не должна превышать 30-40 °С/ч в зависимости от массивности изделия. С целью снижения деструкции бетона, с требованием по морозостойкости, скорость снижения температуры должна быть не более 15-20 °С/ч.

Согласно ГОСТ 10178-85 цементы по эффективности использования при пропаривании подразделяются на три группы (см. табл. 6).

Рекомендуемые режимы тепловлажностной обработки в зависимости от толщины бетона изделий для двух оборотов тепловых установок в сутки из тяжелого бетона на портландцементах II группы после 12-часового последующего выдерживания даны в табл. 6.1, для легких – в табл. 6.2.

Ямные камеры периодического действия – полностью или частично заглублены в пол или напольные. Основными элементами являются стенки, пол с канализацией для стока, крышки с гидравлическим затвором и система паропроводов с запорной и регулировочной арматурой для подачи пара в камеру.

Камеры работают по определенному циклу, в течение которого изделия предварительно проходят все три этапа тепловой обработки – разогрев, изотермический прогрев и охлаждение.

Пар поступает в камеру через закольцованную перфорированную трубу, расположенную у пола камеры по ее периметру. Поднимающийся пар смешивается с воздухом и образует паровоздушную смесь. При таком распределении пара трудно создать равномерное распределение температуры по всему объему. Создается перепад температуры по высоте (до 30-40°С). Наиболее высокая температура вверху, а наиболее низкая – внизу. Изделия, находящиеся в нижней части камеры, оказываются в менее благоприятных условиях.

Более совершенный тип ямной камеры, представлен на рис. 6.1, отличающийся тем, что в ней имеется внизу, так называемая, обратная труба для отвода паровоздушной смеси или избытка насыщенного пара, а также тем, что кроме нижней разводки пара в ней предусмотрена верхняя разводка. Это позволяет производить пропарку не только в паровоздушной среде, но и в среде насыщенного пара без примеси воздуха. Для этой цели на начальной стадии тепловой обработки подают пар через нижнюю разводку. По достижении температуры 80-90 °С нижняя разводка отключается и пар подается через верхнюю разводку. Постепенно камера заполняется только паром, что позволяет достичь температуры в камере близкой к 100 °С. Создаются благоприятные условия твердения во всем объеме камеры.

Рис. 6.1. Пропарочная камера системы Семенова Л.А: 1- паропровод; 2 ,3 – нижние и верхние перфорированные трубы; 4 – обратная труба; 5 – гидравлический клапан; б – контрольный конденсатор; 7 – водопроводная труба; 8 – трубопровод подогретой воды; 9 – уплотнение

Тепловые установки непрерывного действия представляют собой многоярусные туннельные, щелевые и вертикальные камеры.

Туннельные камеры непрерывного действия это горизонтальные туннели, в которых по рельсовому пути передвигаются вагонетки с изделиями. Загружают и выгружают вагонетки с изделиями с помощью портальных подъемников и снижателей. Туннельные камеры выполняют, как правило, многоярусными (от 1 до 6 ярусов). Теплоносителем может быть пар, а также паровоздушная смесь, подогреваемая в калориферах. Камеры имеют три зоны: подъема температуры, изотермического прогрева и охлаждения. Зоны отделены одна от другой тепловыми воздушными завесами. Недостатком этих камер является большая потеря тепла через торцы.

Щелевые камеры имеют несколько иную форму, их высота в 4-6 раз меньше ширины. Они оборудованы системами пароснабжения и электронагревателями. Эффективность этих камер обусловлена меньшими потерями тепла.

Рис. 6.2. Вертикальная камера термообработки: 1 – строительная коробка; 2 – рама механизма подъема; 3 – направляющие; 4 – откидные кронштейны; 5 – привод конвейера; б – верхняя передаточная тележка; 7 – привод передвижения передаточной тележки

В вертикальных камерах (рис. 6.2) изделия в формах-вагонетках специальными подъемниками сначала перемещают вверх через различные зоны тепловой обработки, затем опускают вниз и выгружают из камеры. В вертикальных камерах используют естественное расслоение пара и воздуха по высоте. В верхней части, где находится пар, температура поддерживается около 100 °С. Нижняя часть камеры, заполненная паровоздушной средой, температура которой при опускании изделий снижается до 30-35 °С. Вертикальные камеры, по сравнению с многоярусными туннельными, имеют в 5-6 раз меньший объем, более низкий расход пара (100-120 кг/м3).





Похожие статьи:
Ремонт и восстановление бетонных изделий

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Бетонная смесь

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум