7.3.6. Тепловая обработка бетона

В естественных условиях при температуре 20 ^oС бетон набирает допустимую минимальную отпускную прочность 50% от марочной через 2–7 суток. Эти сроки неприемлемы при заводском изготовлении железобетонных изделий. Эффективным средством ускорения твердения бетона является тепловая обработка. При повышении температуры от 20 до 80 ^oС скорость твердения повышается в 8–10 раз.

Общий цикл тепловой обработки составляет от 2,5 до 24 ч. Чаще всего — 12–13 ч. Сюда входит предварительное выдерживание не менее 2 часов, подъем температуры — 3 ч, изотермический прогрев при максимальной установившейся температуре 60–100 ^oС — 6 ч и охлаждение до температуры помещения — 2 ч. При применении закрытых форм предварительная выдержка может и не производиться, и температура прогрева может достигать 100 ^oС.

При производстве сборных железобетонных изделий применяют различные способы их тепловой обработки: пропаривание при нормальном давлении пара, обработка в автоклавах, нагрев в закрытых формах, электротермообработка. Самым распространенным способом ускоренного твердения бетона является пропаривание в камерах с температурой 60–100 ^oС при атмосферном давлении. Он применяется при выпуске 85% изделий заводского изготовления. Применяют камеры периодического и непрерывного действия, чаще всего ямные камеры периодического действия. Их выполняют из тяжелого бетона. В последнее время их начали строить из керамзитобетона, имеющего меньшую теплопроводность. Камера закрывается крышкой с гидравлическим или песчаным затвором. Пар поступает через закольцованную трубу. При конвейерном производстве изделий применяют камеры непрерывного действия — туннельные, щелевые и вертикальные.

Тепловую обработку в автоклавах ведут при температуре водяного пара 174–200 ^oС и давлении 0,9–1,5 МПа. Этот способ, в основном, применяют для изделий из ячеистого бетона и реже — из тяжелого бетона.

Контактный обогрев происходит через плотные непроницаемые перегородки. На таком принципе работают кассетные установки и горизонтальные термоформы. Теплоносителем служит пар, газ, горячая вода, петролатум. В кассетах изготавливают плоские изделия для жилищного строительства, в горизонтальных термоформах — в основном стеновые панели из легких бетонов на пористых заполнителях.

Электротермообработка осуществляется электродным прогревом (электропрогрев), обогревом электронагревателями (электрообогрев) и нагревом в электромагнитном поле.

При электродном прогреве через бетон пропускают переменный электрический ток, который подается металлическими электродами, расположенными внутри или на поверхности изделий. Бетон является сопротивлением, в котором электрическая энергия превращается в тепловую.

Электрообогрев осуществляется высокотемпературными и низкотемпературными нагревателями. Высокотемпературные создают температуру более 250 ^oС. Это ламповые термоизлучатели, спирали, ТЭНы, коксиальные нагреватели и др. К низкотемпературным относят сетчатые, проволочные нагреватели, греющие шнуры и др.

При индукционном способе изделие помещают в переменное магнитное поле, создаваемое индукционной обмоткой. При этом в ферромагнитном металле и в замкнутых контурах формы и арматуры индуктируются вихревые токи и образуется теплота, которая нагревает бетон.