2. Обоснование способа тепловой обработки

В процессе изготовления сборного железобетона 70 % общезаводского теплопотребления приходится на тепловую обработку. При ускоренном твердении бетона удельный расход тепловой энергии примерно в два раза превышает нормативный расход теплоты. В пропарочных камерах ямного типа проходит тепловую обработку более 70 % годового выпуска сборного железобетона. Остальная часть обрабатывается в камерах непрерывного действия, кассетах и стендах с применением пара, электроэнергии, газа и жидких теплоносителей.

Твердение бетона - сложный физико-химический процесс. Ускоряют его тремя способами: физико-технологическим, химическим и тепловым. Наиболее эффективный способ твердения бетона – тепловая обработка. При изготовлении бетонных и железобетонных изделий применяют следующие ее виды:

- тепловая обработка в камерах при нормальном атмосферном давлении пара и температуре среды 60…100°С;

- нагрев в закрытых формах с контактной передачей теплоты бетону от разных источников через ограждающие поверхности формы;

- запаривание в автоклавах, где создаются среда насыщенного водяного пара повышенного давления 0.8…1.5 МПа и температура 175…200°С.

Тепловая обработка оценивается по прочности, достигнутой ко времени ее окончания в процентах от прочности такого же бетона в 28-суточном возрасте нормального твердения и по сравнительной прочности в 28-суточном возрасте бетона, прошедшего тепловую обработку и в последующем нормально твердеющего, и такого же бетона, который тепловой обработке не подвергался. Эффективность такой обработки зависит от выбора исходных материалов и состава бетона, а также от принятого режима обработки.

Пропаривание изделий может осуществляться в пропарочных камерах периодического или непрерывного действия. В нашем случае тепловая обработка осуществляется в ямных камерах периодического действия. Камеры ямного типа применяются в агрегатно-поточной и полуконвейерной технологии. По своей конструкции могут изготавливаться напольные, полузаглубленные и заглубленные в зависимости от уровня грунтовых вод. Главный конструктивный недостаток – система загрузки изделий. Частое снятие крышки нарушает герметичность верхней части камеры(гидравлического затвора), что приводит к «выбиванию» пара из установки. Изготавливают из ЖБ или комбинированные. Габариты камеры в плане соответствуют габаритам обрабатываемых изделий.

Общий цикл тепловлажностной обработки изделий подразделяется на следующие периоды:

- от момента окончания формования изделия до начала повыше­ния температуры среды камеры — период предварительного выдер­живания;

- от начала повышения температуры среды в камере до достиже­ния средой заданного наивысшего уровня температуры — период подъема

температуры;

- выдерживание при наивысшей заданной температуре — период

изотермического прогрева;

- понижение температуры среды камеры — период охлаждения.

Режим твердения выражается суммой отдельных его периодов в часах. В моем случае длительность тепловой обработки будет равно: 12 ч (3.5+6.5+2).

Назначение режимов пропаривания заключается в установлении оптимальной продолжительности отдельных его периодов с целью

получения заданных физико-механических свойств бетона.

Основным назначением предварительного выдерживания изделий до начала тепловой обработки является создание благоприятных условий для развития процессов гидратации цементов и формирования начальной структуры бетона (начальной прочности), необходимой для восприятия заданного теплового воздействия без нарушения структуры бетона и уменьшения потерь преднапряжёния в арматуре. Время, за которое достигается эта прочность, является оптимальным временем предварительного выдерживания.

Для снижения деструктивных процессов, возникающих в бето­не, в основном, в период подъема температуры, рекомендуется:

- увеличение длительности предварительного выдерживания;

- применение рациональных скоростей подъема температуры;

- создание заданных параметров паровоздушной среды в камере по температуре, относительной влажности и давлению;

- использование горячих бетонных смесей, предварительно разо­гретых паром или электрическим током.

Оптимальной температурой изотермического прогрева при, применении портландцементов является 80—85° С.

Технология ТО состоит в следующем: в ямную камеру загружаются формы с изделиями. После полной загрузки крышка закрывается, заполняются водяные затворы и начинают подавать пар. В процессе прогрева и изотермической выдержки пар конденсируется, отдает теплоту и в виде конденсата удаляется через систему конденсатоотвода. По окончанию выдержки подача пара прекращается, и паровоздушная смесь удаляется через канал. При этом вода в водяных затворах вскипает и в виде паровоздушной смеси также удаляется из камеры. Через освободившиеся затворы в камеру поступает воздух, который охлаждая изделие, сам нагревается и также удаляется через канал. После охлаждения изделий камера раскрывается и изделия выгружаются. Т.к. камера не является герметичной установкой, то в камере практически поддерживается атмосферное давление. При подаче пара в камеру в ней находится воздух.

Одним из условий рационального расходования пара является организация подачи его. В качестве паропровода используется кольцевая перфорированная труба с отверстиями. Пар от магистрального паропровода через подводящий подается в камеру. Регулировка подачи осуществляется вентилем. Далее пар поступает в горизонтальный разводящий паропровод находящийся по днищу, откуда подается в стояки. От магистрали пар через подводящий паропровод подводится в нижний и верхний паропровод, расположенные по противоположным сторонам и снабженные соплами.

Для удаления воздуха в период подъема t в капиллярах предусмотрена обратная труба с гидрозатвором и клапаном, который по мере наполнения паром удаляет воздух и препятствует обратному потоку в камеры.