Интенсивность электроразогрева керамзитобетонной смеси и характер остывания стеновых панелей на стенде

Одним из прогрессивных способов производства железобетонных изделий, ставших известным в последние годы, является горячее формование. Теоретические предпосылки, заложенные в этом способе, и положительные результаты лабораторных экспериментов заинтересовали производственников. Горячее формование получило и получает распространение на многих заводах. Конечно как и каждое новое дело, оно связано с определенными трудностями.

В публикуемых ниже трех статьях освещаются результаты работ ряда институтов, опыт предприятий и даются практические рекомендации производственникам.

В технологии предварительно разогретых бетонных смесей наиболее важным является обеспечение равномерности разогрева, сокращение потерь тепла при укладке и обеспечение равномерного температурного поля в изделии во время выдерживания. Исследования, проведенные при изготовлении керамзитобетонных панелей, позволили выявить основные факторы, от которых зависит соблюдение указанных условий.

Равномерный разогрев керамзитобетонной смеси перед, укладкой в форму в значительной степени зависит от свойств бетонов смеси характера укладки между электродами бункера и режима разогрева. Большую роль играет удельное сопротивление.

Начальное удельное сопротивление завист от количества в керамзитобетенной смеси воды с растворенными в ней минералами цементного клинкера. Если керамзитобетонная смесь содержит больше воды, то ее р будет ниже и разогрев .при одном и том же напряжении произойдет быстрее и наоборот.

Таким образом, точность дозирования отдельных компонентов бетонной смеси, в особенности воды, должна тщательно контролироваться. Неисправность дозаторов, большие колебания во влажности керамзита при хранении его в открытых емкостях или штабелях и невозможность учесть эту влажность при дозиоовании компонентов на каждый замес, недостаточно тщательное перемешивание керамзитобетонной смеси — все это приводит к значительным отклонениям удельного сопротивления от средних значений, установленных для керамзитобетона данного состава.

Причиной больших колебаний в значениях температуры бетонной смеси при электроразогреве в бункере как по отсекам, так и внутри каждого отсека (рис. 1) является неравномерное распределение смеси между электродами по высоте и отсекам, а также разная плотность укладки. Как правило, в нижней части бункера разогрев протекает равномернее и быстрее, чем в верхней, ибо и нижней части бетонная смесь обычно более плотно заполняет пространство между электродами. Кроме того, в нижней части бункера в процессе разогрева смесь содержит больше воды.

С целью обеспечения лучшей укладки керамзитобетонной смеси между электродами необходимо производить загрузку бункера одновременно по всем отсекам. По окончании загрузки смесь в бункере следует подвергнуть кратковременному (несколько секунд) вибрированию навесными или глубинными вибраторами. Для устранения потерь тепла стенки бункера следует утеплять. При этом должны утепляться и плотно закрываться верхняя крышка и нижний затвор бункера.



Положительным решением может быть разрезка электродов по высоте бункера на 2 или 3 зоны с расстоянием между ними 30—40 мн. Подключение электродов по высоте осуществляется к одним и тем же фазам. Разогрев бетонной смеси начинается пода чей напряжения на все электроды Когда бетонная смесь в каждой зоне бункера нагреется до заданной температуры электроды соответствующей зоны отключаются.

Эффективно применение подвижных электродов в бункерах круглой или многогранной формы конструкции НИИЖБа.

Как показывают исследования, разогрев компонентов бетонной смеси происходит по разному. Цементное тесто представляющее собой токопроводящую массу, разогревается быстрее, чем зерна керамзита. Скорость разогрева последних диаметра (рис 2)

Важно правильно выбрать режим подъема температуры Как показывают I экспериментальные исследования и производственные наблюдения, время разогрева целесообразно назначать в пределах 8—15 мин во-первых, длительность разогрева в течение такого промежутка времени хорошо вписывается в технологический цикл изготовления панелей; во-вторых, температура между компонентами бетонной смеси успевают выравняться Кроме того, необходимо учитывать, что при более коротком периоде разогрева требуются большие установленные электрические мощности при более продолжительном — возращают потери тепла в окружающую жесткость смеси.

Выбор температуры, до которой разогревается смесь, прежде всего зависит! от типа применяемого цемента. Предварительные данные позволяют рекомендовать разогрев до 80—95°С (но не выше 98С) только смесей, приготовленных иа портландиемеитах с содержанием С3А не более 6% Прн содержании в цементе С3А до 10% разогрев смеси до темпера j туры более 85°С, как правило, приводит к затруднениям в укладке из-за быстрой потерн подвижности По этой же причине смеси, приготовленные на высокоалюмн натных цементах, приходится разогре вать до более низких температур, величина которых определяется предварительной проверкой в заводских лаборатории.

Быстрая потеря подвижности при высоких температурах является одним из серьезных недостатков предварительно разогревы бетонных смесей Уменьшение подвижности керамзитобетонной смеси происходит при высоких температурах разогрева по ряду причин, основными ( которых являются потери влаги в окружающую среду, поглощение ее, повышение адсорбционной способности твердых частиц.

Анализ результатов экспериментальных исследований пока, то выдерживание бетонной смеси в горячем состоянии свыше 15 мин допускать не следует. Это требование необходимо выполнять не только потому, что бетонная смесь быстро теряет подвижность, но и во избежание ее остывания, особенно при хранении в открытом виде.

Укладка разогретой бетонной смеси в форму должна производиться сразу же после разогрева При укладке бетон ной смеси в холодную форму темпера тура падает на 10—30°С Как показывают исследования, температура бетонной смеси сразу же после укладки в форму существенно меняется по сечению элемента. Если внутренних слоях изделия она понижается всего на несколько градусов (5—10°С), то у поверхности (на глубине до 3 см) понижение достигает в среднем 30°С Еще больше па дает температура при нанесении на поверхность изделия фактурного слоя с последующей отмывкой его холодной водой

Довольно резко снижается тура при укладке бетонной и границе с металлическим поддон ее бортами (рис. 3) Перепад температур между внутренними бетона и в углах достигает 40С не предусмотреть специальных мер защиты от охлаждения то значительный перепад сохраняется па всем протяжении выдерживания.

Свести к минимуму потерн тепла при укладке керамзитобетонной смеси в форму можно только за счет быстром укладки Темпы укладки должны быть высокими н еще для того, чтобы смесь можно было успеть хорошо уплотнить до потерн подвижности Уплотнение ке- рамзитобстонной смеси необходимо осуществлять с прнгрузом (40—60 г с и-) немедленно после укладки в хорошее уплотнение горячей смеси почти полностью неструктурные нарушении в бетоне вследствие теплового расширении и обеспечить его высокую плотность прочность.

Сократить потери тепла при укладке можно посредством применения разогретых форм Однако связан с рядом трудностей. Сегодня использование горячих форм реально при изготовлении изделий в термоформах, применяемых - Волгограде на ДСК и Ленинграде на Полюстровском заводе.

Серьезное внимание следует обращать и на отделку лицевой поверхности панелей. Фактурный слой желательно складывать в подогретом виде с. температурой 50—60°С. Устройство рельеф- н HI текстуры напели путем смыва цементных частиц водой допускать нельзя.

Одним из самых ответственных этапов технологического цикла при изготовлении панелей на предварительно разогретых бетонных является выдерживание изделий то приобретения прочности. На этом этапе особенно важно добиться поддержания равномерного температурного поля точках тления.


Максимальное повышение температуры бетона наблюдается через 2—4 ч. Далее, вследствие замедления диффузии воды в глубь цементных зерен, интенсивность гидратации, а следовательно, и тепловыделения, снижается. По этой причине не наблюдается и полного соответствия скорости процессов гидратации цемента с законом Вант-Гофа, по которому принимают ускорение химических реакций вдвое с повышением температуры на каждые 10°С.

Большое влияние на температурное поле при выдерживании изделий оказывает модуль поверхности. Остывание керамзитобетонных панелей происходит довольно медленно благодаря невысокой плотности материала и, следовательно. малой его теплопроводности и температуропроводности. Даже через 18 ч выдерживания панели в условиях цеха без укрытия характер температурного поля существенных изменений не претерпевает.

Анализ результатов исследовании показывает, что выдерживание отформованных керамзитобетонных панелей при обычном термосе не обеспечивает равномерного температурного поля и требуемой прочности во всех точках изделий. Время выдерживания панелей до распалубки приходится назначать по наиболее низкой температуре, а следовательно, значительно его удлинять (до 12—14 ч). На производстве часто идут по другому пути—завышают марку бетона, а это приводит к перерасходу цемента, увеличению веса изделий и снижению их дермоизоляционных свойств, что для ограждающих конструкций недопустимо.