ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

ПАРОПРОГРЕВ БЕТОНА

Основным способом ускоренного твердения изделий из тяжелых и легких бетонов на пористых заполнителях явля­ется. прогрев паром при атмосферном давлении. Обработка из­делий в автоклавах при повышенном давлении пара получила применение преимущественно при изготовлении изделий из ячеи­стых бетонов (газобетона, газосиликата, пенобетона и др.). Дру­гие способы ускорения твердения бетона (технологические, хи­мические) часто применяются в сочетании с паропрогревом для большей интенсификации процесса твердения или для экономии цемента.

Паропрогрев бетона при атмосферном давлении можно осу­ществлять в ямных камерах со съемными крышками, в туннель­ных камерах периодического и непрерывного действия, в верти­кальных камерах непрерывного действия, под переносными кол­паками и покрытиями, а также непосредственно в формах и формующих установках.

Прогрев в ямных камерах. Камеры ускоренного твердения должны иметь надежную теплоизоляцию и макси­мальную герметичность, обеспечивать возможность экономии пара, сохранения равномерной температуры изотермического прогрева и улучшения условий работы в помещении цеха. Наи­более эффективной является безнапорная камера, оборудован­ная особым устройством для сообщения с наружным воздухом и обеспечения свободного выхода из нее избытка пара и паро­воздушной смеси.

Для. равномерного разогрева пар подают через нижние тру­бы и доводят температуру в камере до 90—95°. Избыток паро­воздушной смеси свободно уходит в атмосферу через обратную трубу. После этого отключаются нижние трубы и пар подают через верхние перфорированные трубы.

Чистый пар заполняет верхнюю часть камеры, а паровоз­душная смесь, как более тяжелая, отжимается книзу и через обратную трубу выходит из камеры. Как только вся камера за­полнится чистым паром, избыток его выходит через обратную трубу в конденсатор или контрольную насадку. По интенсив­ности выхода конденсата судят об избытке поступления пара в камеру и регулируют его подачу. Можно подавать пар только через нижние трубы, в этом случае удлинится период получения температуры, близкой к 100°.

При прогреве в среде чистого насыщенного пара обеспечи­ваются одинаковые тепловые условия по всему объему камеры, что повышает однородность качества изделий и дает возмож­ность сократить продолжительность изотермического прогрева бетона для получения 70% проектной прочности.

Для уменьшения трудоемкости процесса рекомендуется ка­мера с полной автоматизацией всего цикла тепловой обработки изделий (рис. 60). При установке крышки камеры конечным выключателем приводится в действие система автоматики конт­роля и регулирования процеоса, прежде всего заполняются, во­дой гидравлические затворы, соединенные между собой трубой.

Воздушный зазор размером 2—3 Мм в одном гидрозатворе пред­назначен для соединения камеры с атмосферой. При необходи­мости величина зазора может регулироваться понижением уров­ня затвора.

Подача пара в камеру регулируется системой автоматики по заданной программе посредством термометров сопротивления. После окончания тепловой обработки выпускается вода из за­творов и включается вентилятор для охлаждения камеры. При снижении температуры до заданной подаются звуковой и свето­вой сигналы.

Расход пара в безнапорных камерах при прогреве в среде насыщенного пара не превышает 200—250 Кг на 1 М3 изделий.

При устройстве камер следует обращать внимание на обес­печение их герметичности, которая часто нарушается вследствие ударов при загрузке форм с изделиями или крышкой камеры по швеллеру водяного затвора. В камере целесообразно устанавли­вать отбойные стойки из деревянных пластин, прикрепляемые болтами к ее стенкам. Чтобы устранить возможность появления сквозных щелей под швеллерами водяного затвора, они снизу по всей длине снабжаются, гребнем высотой 5—6 См. Стены ка­мер должны иметь толщину не менее 35—40 См.

Прогрев в туннельных камерах. Туннельные камеры непрерывного действия целесообразны на заводах с конвейер­ной организацией производства. Они выполняются одно - и мно­гоярусными. В качестве теплоносителя применяется пар или го­рячий воздух. В одноярусных камерах формы устанавливаются одна на другую по высоте (3—4 формы), в многоярусных ка­мерах вагонетки с изделиями перемещаются по рельсам, распо­ложенным в нескольких ярусах.

Длина туннельных камер определяется принятым ритмом конвейера, числом ярусов или изделий, укладываемых в пакет, и продолжительностью цикла тепловой обработки изделий. На действующих заводах длина камер колеблется от 73 до 127 М. Применяются различные способы прогрева изделий, наиболее эффективными являются камеры с воздушным обогревом.

Туннельные одно - и многоярусные камеры на новых заводах не применяются вследствие неравномерного распределения теп­ла по вертикали, большого расхода пара, большой площади, занимаемой камерой, и т. д. Более рациональным является при­менение камер вертикального типа, прогрев в пакетах и др.

Прогрев в вертикальных камерах. Вертикальная ка­мера непрерывного действия оборудуется специальными подъем­никами, которыми формы с изделиями по мере их поступления с конвейера поднимаются, вверх под потолок камеры. Затем формы перемещаются горизонтально в другую половину каме­ры для постепенного опускания вниз и выдачи из камеры.

Благодаря коротким срокам тепловой обработки (5—7 Ч) и расположению изделий по высоте в 12—14 ярусов размеры ка­меры получаются минимальными. Например, камера Колпин - ского домостроительного комбината в Ленинграде с внутренни­ми размерами в плане 5,0X15,0 М и высотой около 15,0 М имеет пропускную способность 5—6 изделий в час.

В вертикальной камере создается устойчивый тепловой ре­жим, что обеспечивает наиболее низкий расход пара по срав­нению с другими типами камер: 80—100 Кг на 1 М3 Железобетонных изделий. Температура внутри ка­меры постепенно увели­чивается от 30—35° внизу до 90—95° вверху. При перемещении вниз и вы­ходе из среды насыщен­ного пара изделия осты­вают, и за счет выделяе­мого ими тепла происхо­дит нагрев изделий, под­нимаемых вверх.

Условиям современ­ного проектирования на­иболее соответствует ка­мера, разделенная на че­тыре отсека: два подъем­ных и два опускных. Это позволяет сократить вы­соту камеры до 5,7 М и разместить ее в цехе под мостовым краном.

Работу камеры харак­теризуют три положения (рис. 61). В положении I все пакеты форм опираются на отсекатели, а спаренная пере­даточная тележка находится в опускной части камеры. В каме­ру подаются толкателем конвейера две новые формы, которые гидроподъемниками поднимаются вверх до соприкосновения с пакетами, выдвигаемыми в крайнее положение.

Затем поднимаются гидроснижатели и принимают на себя пакеты, а также формы, находящиеся на передаточной тележке, и останавливаются в верхнем положении. Освобожденные от форм передаточные тележки передвигаются в подъемную часть камеры (положение II).

После этого начинается опускание гидроподъемников: спер­ва верхние формы остаются на подхватах тележек, а затем и
остальные пять форм подхватываются отсекателями. Гидроподъ­емники опускаются в крайнее нижнее положение, освобождая место для следующих форм.

Одновременно с этим происходит опускание' гидроснижате - лей опускной части камеры, пакеты форм также останавливают­ся отсекателями (кроме нижних форм, которые опускаются вместе с гидроснижателями). Формы остаются на рольганге и толкателем выкатываются из камеры, а гидроснижатели опус­каются в крайнее нижнее положение (положение III). Переда­точная тележка с формами перемещается в опускную часть ка­меры, и цикл работы камеры повторяется.

Эксплуатация вертикальных камер на домостроительных комбинатах даст возможность выявить их преимущества и уточ­нить технико-экономические показатели.

Прогрев под колпаками и покрытиями. При стендо­вом формовании плоских плит и панелей широко распространен способ тепловой обработки на подогреваемых формовочных мат­рицах или площадках с устройством в них паропроводящих каналов или регистров. Для улучшения условий тепловой обра­ботки изделия покрывают колпаками и крышками, под которые подают острый пар.

Прочность и жесткость колпаков обеспечивается металличе­ским каркасом, к которому крепится деревянная обшивка и утепление из шлаковаты или другого теплоизоляционного мате­риала. Размеры колпаков принимаются соответственно разме­рам прогреваемого изделия. Расстояние от поверхности изде­лия до крышки и стенок колпака должно составлять не менее 50 Мм. Плотное прилегание колпаков к формам или площад­ке достигается устройством упругих брезентовых или резино­вых подкладок, пришитых по всему периметру опорных кромок.

При изготовлении изделий на подогреваемых стендах при­меняют покрытия из двух слоев брезента или из двух слоев по­лиамидной пленки с прослойкой из минеральной ваты.

Режимы тепловой обработки под колпаками и покрытиями весьма разнообразны, они определяются опытным путем с уче­том технологических и производственных факторов.

Прогрев в формах и формовочных установках. Наи­большее распространение в производстве сборного железобе­тона получил прогрев изделий в кассетных формах, в пакетах термоформ, образованных пакетировщиками конвейерных ли­ний, в формовочных установках при изготовлении пространст­венных блоков и т. д.

Для прогрева изделий в пакетах форм применяются термо­формы, получаемые путем дополнительного оснащения обычных металлических форм, состоящих из поддона и бортовой оснаст­ки (рис. 62).

Поддон формы представляет собой герметически закрытую паровую полость. В продольных стенках поддона делают от­верстия для впуска и выпуска пара и удаления конденсата. Что­бы обеспечить стекание конденсата в один конец формы, ее устанавливают в пакете с уклоном 1—2°. Для равномерного рас­пределения пара в паровой полости поддона могут быть проло­жены паровые перфорированные трубы, заканчивающиеся шту­церами для подключения к паровой сети.

Характерным для тепловой обработки в формах явля. ется односторонний или двухсторонний контактный прогрев из­делий при температуре изо­термического прогрева 90— 95°.

При производстве изде­лий в кассетах рекоменду­ется для защиты бетона от высыхания и для уменьше­ния тепловых потерь покры­вать открытую поверхность брезентом, листовой рези­ной или специальными кры­шками. Прогрев изделий в кассетных формах может производиться сразу после окончания формования без предварительного выдержи­вания. Для ускорения про­грева и сокращения продол­жительности тепловой обработки целесообразно бетонную смесь укладывать в предварительно подогретую до 40—45° форму. Продолжительность подъема температуры в отсеках форм до максимальной в этом случае может быть сокращена до 1—1,5 часа.

Продолжительность изотермического прогрева зависит от температуры и расположения тепловых отсеков, толщины изде­лий и состава бетона. Расчетные оптимальные режимы тепловой обработки в формах изделий из тяжелого бетона на портланд­цементе для. достижения отпускной прочности приведены в табл. 8 [108].

После прекращения подачи пара остывание изделий, вслед­ствие большой теплоемкости кассеты, происходит весьма мед­ленно, поэтому распалубку изделий приходится делать при тем­пературе 75—80°. На многих заводах применяют принудитель­ное охлаждение водой.

Для увеличения оборачиваемости кассетных форм в некото­рых случаях целесообразно производить распалубку при проч­ности бетона 50—75 Кг/см2, достаточной для транспортных опе-

Раций. Дальнейшее твердение изделий может осуществляться на теплом складе, на утепленных стеллажах и т. п.

Ускорить процесс твердения бетона можно также путем вве­дения химических ускорителей. Наибольшее сокращение сроков твердения может быть достигнуто применением мокрого домола портландцемента, введением химических ускорителей и кратко­временным прогревом при температуре 95—100°.