ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 0
обработке, ниже, чем бетонов нормального твердения. Иск лючение составляют бетоны на пуццолановых и шлакопортландцементах, в которых при температурах около 100° раз виваются реакции синтеза гидросиликатов, упрочняющие бетон, и их прочность к 28-суточному возрасту может быть
даже выше марочной.
Из обычных портландцементов непригодны для тепловой обработки белитовые и высокоалюминатные —: первые из-за медленного набора прочности, вторые, .наоборот, из-за слиш ком быстрого насыщения цементного теста непрочными алюминатными новообразованиями,' затрудняющими развитие
прочных силикатных структур.
Лучшими для тепловой обработки следует признать высокоалитовьГё среднеалюминатные портландцементы.
На большинстве заводов ЖБИ установлена • отпускная прочность изделий 70% марочной, которую изделие должно набрать непосредственно после тепловой обработки. Если же задан отпуск изделий с ’марочной прочностью, го состав бето на надо пересчитать по формуле
o^=A-R»(-r±c)
и пойти на полученный в результате пересчета перерасход цемента. Необходимо отметить, что применять зависимость Боломея — Скрамтаева к бетону, подвергаемому тепловой обработке, можно только после точного экспериментального установления расчетной формулы, так как цементы одной и той же марки после тепловой обработки покажут различные прочности в зависимости от их минералогического состава и введенных гидравлических дрбавок. •
В настоящее время имеются предложения по определению активности цементов после пропарки и использованию полу ченных данных в расчетах. Кардинальным решением вопроса был бы выпуск специальных цементов для сборного железо бетона, обладающих высокими техническими свойствами и нормированными показателями этих свойств в условиях теп ловой обработки.
В соответствии со схемой, приведенной в начале раздела, рассмотрим различные методы тепловой обработки бетона.
Паропрогрев при атмосферном давлении
Наиболее распространенным видом тепловой обработки бетона на' заводах ЖБИ является прогрев изделий насыщен ным паром в камерах пропаривания.
141
Весь цикл тепловой обработки может быть разбит на че тыре периода (рис. 50).
Отформованное бетонное изделие некоторое время будет неизбежно выдержано при обычной температуре (период а). При этом бетон несколько упрочняется в зависимости от дли тельности его выдерживания.
Затем изделие помещают в камеру, пускают пар, и оно на-
Гс
/ — диаграмма |
режима тепловой |
обработки |
бетона; 2 — нарастание |
прочности бетона |
и деструктивной |
пористости |
при тепловой обработке. |
142 -
чинает прогреваться от наружных слоев к внутренним (пе риод б) и .насыщается водой за счет конденсации пара при соприкосновении его с холодными поверхностями в порах бетона. Реакции твердения цемента ускоряются с повышени ем температуры1.
В этот период получают наибольшее развитие деструктив ные процессы вследствие различного теплового расширения компонентов в неокрепшем бетоне. Деструкции усугубляются неравномерностью нагрева различных слоев бетона, давле нием водяных паров, направленным внутрь объема, и образо ванием слоя конденсата на верхней, открытой поверхности изделий. Особенно сильно деструктивные процессы развива ются при температурах выше 50° вследствие увеличения ко эффициентов объемного расширения воды и воздуха. При достижении максимальной температуры прогрева во всем объеме изделия деструктивные явления уже не наблюдаются и происходит интенсивный рост прочности (период в)12.
После изотермического прогрева происходит охлаждение изделия. Наружные слои бетона, охлаждаясь, сжимаются, вода в виде пара выходит из дела изделия наружу, поверх ность бетона, высыхая, делается белой (период г). При мед ленном равномерном охлаждении этот период не опасен для затвердевшего бетона. Однако резкая смена температур, особенно при невысоких марках бетона, может привести к образованию трещин в изделии.
Качественная картина структурообразования бетона и деструкций при прогреве отражена в' нижней части диаг раммы.
1 Согласно исследованиям В. В. Помазкова с сотрудниками при тем пературах до 40—50° в ранний период твердения портландцементов при повышении температуры на каждые 10° скорость процесса их гидратации увеличивается примерно вдвое. В этот период твердейтея цемента главную роль играют кинетические факторы процесса. При повышении температуры от 40—50 до 80° преобладающее значение в процессе гидратации имеют уже диффузионные факторы и скорость гидратации цемента при повыше нии температуры на каждые 10° возрастает приблизительно на 20%. Это явление связано с увеличением толщины и плотности слоя новообразова ний вокруг цементных частиц. Температурный коэффициент скорости гид ратации в рассматриваемых интервалах различается по величине примерно в 10 раз. Различие в .скорости процессов твердения бетона, в .указанных температурных интервалах способствует также его неоднородности.
2 Небольшие деструктивные процессы могут проходить и при изотер
мическом прогреве, так как вследствие экзотермии цемента температура в бетоне будет выше температуры камеры, что вызовет явления тепломассопереноса из изделия наружу.
143
Т а б л и ц а 23
Влияние режимов пропаривания на свойства бетонов
Режим пропаривания
|
• |
|
- |
|
аточное |
ширение |
ле пропа |
*" у о i w o
О а. е
|
\м |
Прочность пос |
|
|
,мм |
||
ле пропарива |
||
|
ания |
ния, кГ}см2, при |
|
|
ffl
sа. сжатии j изгибе
Дрполнительная пористость бетона в ре зультате про паривания, %
t С
2,1 |
140 |
40 |
4,5 |
0,48 |
180 |
54 |
1,6 |
0,44 |
168 |
53 |
1,5 |
144
Как следует, из изложенного, важное технологическое мероприятие при паропрогреве бетона — уменьшение деструк тивных явлений при подъеме температуры. Для этого следу ет увеличить время предварительного выдерживания отфор мованных изделий перед тепловой обработкой и не превышать установленных скоростей подъема температуры до макси мального ее значения.
Часто затрата времени на предварительное выдерживание и медленный подъем температуры может быть полностью компенсирована уменьшением времени изотермического вы держивания с улучшением качества выпускаемых изделий. По мнению некоторых исследователей, оптимальное время предварительного выдерживания изделий должно быть при мерно равным н-ачалу схватывания бетона.
Скорость подъема температуры не должна превышать 20° в час для изделий из подвижных смесей в открытых фор мах и для распалубленных изделий из жестких смесей. При пропаривании в формах бетонов из жестких смесей она мо жет быть увеличена до 35° в час, а при применении полностью закрытых форм, исключающих деструкцию, вообще не регла ментируется.
Так как объемное расширение бетона до температур 35— 40° еще незначительно и достигает максимальных значений при температурах выше 50°, целесообразно проводить подъем температуры ступенчатыми режимами. За полчаса — час тем пературу повышают до 40—45°, выдерживают изделия при этой температуре в течение 1,5—2,5 часа'для набора предва рительной прочности, а затем за полчаса'— час поднимают температуру до максимально принятой. Подъем температуры может производиться и по ломаной линии. Применение сту пенчатых режимов позволяет отказаться от технологически невыгодного для заводов предварительного выдерживания бсгока.
Влияние некоторых режимов пропаривания на физико механические свойства бетона приведено в табл. 23.
Как видно из таблицы, для данного состава бетона изме нение режима подъема температуры уменьшило остаточное расширение изделий почти в 5 раз, пористость при пропарке уменьшилась в 3 раза, срок тепловой обработки уменьшился на 17—34%, прочность же возросла на 20—29%■
В табл. 24 приведены данные, характеризующие влияние форм и их укрытия при пропарке бетонных изделий.'
Наибольшее развитие процессы твердения бетона подуча-
10 Зак. 3203 145
|
|
|
Т а б л и ц а 24 |
Влияние укрытия форм на прочность бетона |
|||
|
при пропарке изделий |
||
Виды форм и укрытия изделия |
% |
прочности на сжатие |
|
|
■после пропаривания |
||
|
|
|
|
Распалубленные на |
поддоне |
|
100 |
В форме с открытой поверхностью |
|
182 |
|
В форме, покрытой пленкой |
|
192 |
|
В форме, покрытой |
металлическим |
|
220 |
ЛИСТОМ |
|
|
|
В форме, покрытой жесткой крышкой |
|
235 |
|
ют в период изотермического прогрева. Ориентировочные про должительности прогрева при пропарке бетонов на портлаидцементах в зависимости от температуры прогрева и жестко сти бетонных смесей приведены на графике (рис. 51), состав ленном по данным исследований, проведенных в НИИЖБ.
t°C
Рис. 51. Продолжительность прогрева при пропарке бетонных изделий, сформованных из:
1 — особожестких смесей; 2 — жестких смесей; 3 — подвижных смесей; пунктирная часть кривой — только для бетонов на пуццолановых портландцементах и шлакопортландцементах.
146