48. Тепловая обработка с целью ускорения твердения бетона

2. Тепловая обработка бетона с целью ускорения его твердения, виды энергоносителей, режимы тепловой обработки для тяжелых и легких бетонов, какими параметрами оценивается эффективность режима, какие факторы определяют режим ТО? (привести схемы ,графика и конкретные примеры): способы уменьшения длительности ТО; физико-механические процессы, происходящие в бетоне при ТО, деструктивные явления особенно во время 1 и 3 периодов ТО, мероприятия по снижению отрицательного воздействия ТО на качество железобетонных изделий.

Энергоносители: пар, горячие газы, воздух, лучистая энергия, эл/ток, индукционные токи, энергия солнца, гидротермальных вод.

ТО в 3 этапа: нагрев, пропаривание, охлаждение.

В виде цифр; например: 3 + 6 + 2 ч.;

Т_мах = 80 %°С.; графически это выглядит так:

Т_мах - для ПЦ: 60-80°С , На расширение Ц 50-60°С

-дляШПЦ 90-98°С

- для преднапряженных конструкций 80°С.

Скорость нагрева определенная: для малоподвижных смесей = 20 - 25°С/ч, для жестких смесей =25- 35 °С/ч, для изделий с повышенной МРЗ 15- 10° С/ч.

τ₁- предварительная выдержка;

τ₂ подъем температуры в камере;

τ_з - изотермический прогрев;

τ₄ охлаждение изделий.

ТВО=2 +3 +6 +2ч

Для прогрева конструкционного лёгкого бетона в качестве теплоносителя лучше применять горячие газы и горячий воздух Т_{max среды}= 110-120 °С. После этого необходимо снизить температуру до 80°С

Также можно использовать лучистую энергию или электропрогрев.

Конкретный пример : График ТО 3-х слойных стеновых панелей в щелевой камере

1 - меняется температура среды;

2 - меняется температура изделия.

Способы уменьшения длительности ТВО;

I Использование разогретых бетонных смесей.

2. Ступенчатый режим ТО с прогрессивно нарастающей температурой.

3. Автоматизация и т.д.

4. Применение пленкообразующих составов. Физико-химические процессы в бетоне при его твердении.

1 период: 1 камера, 2 бетон, 3 воздушная пора. В камеру подается nap (t_и>t_бет), пар конденсируется на поверхности изделия и прогревает, увлажняет поверхностные слои бетона(за З ч на поверхности конденсируется - 1.2 кг/м²), т.о. поверхностные слой оказываются более нагретыми. По законам теплофизики влага от поверхностных слоев перемещается во внутренние и проделывает капилляры следовательно ухудшается структура. Все компоненты имеют разные коэффициенты объемного расширения (у воздуха в 20-40 раз > чем у воды и ~ в 100 раз > чем у твердых компонентов). Это отрицательно сказывается на структуре. Поэтому перед началом ТО не допускается чтобы вода находилась в свободном состоянии. Если в порах нет воды, то там есть воздух, который при нагревании расширяется и превращается в пар Т.к. поры имеют ограниченный объем и не дают паровоздушной смеси расширяться, то возникает внутреннее давление паровоздушной смеси 0,03 - 0,04 МПа. Если бетон не способен выдержать это давление, то его структура нарушатся, повышается пористость на 8- 15 %, снижается R, р, МРЗ. Страдают поверхностные слои конструкции.

Мероприятия но снижению отрицательного влияния ТО на структуру.

1. Предварительная выдержка nepel TO, чтобы бетон приобрел прочность достаточную для противодействия внутреннему давлению (R ⁼до 1 МПа).

2. Применение разогретых бетонных смесей.

3. Обработка изделий в малонапорных и индукционных камерах (Р = 0,03 МПа).

4. Применение ступенчатых режимов с прогрессивно нарастающей температурой.

5. Прогрев теплоносителей с различной влажностью

6. Прогрев изделий в полностью закрытых формах.

7. Вакуумирование изделий перед ТВО.

8 Быстро увеличивать Р до max в автоклавах.

9. ТО изделий, поверхность которых перед ТО покрывается пленкообразующими композициями.

I период

Наиболее интенсивно протекает взаимодействие компонентов цемента с водой, интенсивно формируется структура и набирается прочность. Отрицательных процессов нет.

II период При охлаждении изделий происходит интенсивное испарение влаги с поверхности; влага перемещается от внутренних слоев к поверхностным, что приводи! к нарушению структуры. Изделия следует охлаждать медленно (V_{нагрева} = V _{охлаждения}) 10-15°С/час - изделия с повышенными требованиями по МРЗ и долговечности; 20 °С/час при использовании подвижных бетонных смесей; 30 °С/час при использовании жестких бетонных смесей.

Температура охлаждения не боле чем на 40 "С выше температуры цеха. Во время охлаждения поверхностные слои охлаждаются быстрее внутренних. При резком охлаждении возможно появление температурных трещин. Интенсивно испаряется влага из бетона, что приводит к усадочным трещинам на поверхности. В автоклавах резкий сброс Р при охлаждении приводил' к вскипанию воды н порах и нарушению структуры. По ГОСТу после ТО следует 4ч охлаждаться и испытывать на R_сж. Но бетон еще интенсивно упрочняется в пропаренных конструкциях в течение 1 суток. Желательно испытывать через 12-24 часа после ТВО.

Для вопросов 49 и 50 – см 48

49 – физико-механические процессы, происходящие в бетоне при тепловой обработке

50 – виды энергоносителей, режимы тепловой обработки для тяжелых и легких бетонов