ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРОГРЕВ КЕРАМЗИТОБЕТОННОЙ СМЕСИ —
Усовершенствование способов тепловой обработки железобетонных изделий, в частности стеновых панелей, привело к созданию метода электропрогрева изделий в кассетах и формах. Однако электропрогрев, имея преимущества перед пропариванием, создает и ряд трудностей, существенно сдерживающих его повсеместное внедрение в практику.
Широкие возможности упрощения и удешевления тепловой обработки изделий заложены в технологии, впервые предложенной и опробованной в 1961— 1962 гг. в г. Новокузнецке. Технология основана на использовании смеси, которую перед укладкой в форму подвергают кратковременному интенсивному электроподогреву с последующим постепенным и равномерным охлаждением бетона методом «термоса» .
Перспективность работ в этом направлении привлекла внимание не только работников научно-исследовательских институтов, но и производственников- технологов.
В формовочном цехе Всчгоградского домостроительного комбината № 1 и в лаборатории треста Волгоградоргстрон проведены эксперименты описанные ниже.
В опыте использованы цемент М500 Сибряковского завода с содержанием С3А в количестве 6.4—7,6% и керамзит Випроградско завода объемным весом 350—400 кг/м, прочностью 18—20 кг/см1. Керамзитобетонная смесь, приготовленная в бетономешалке принудительного действия СМ-806 в потоке изготовления стеновых панелей домов серии 1-335, прогревалась током промышленной частоты напряжением 380/220 в в бункере емкостью 0.3/ м3.
Водосодержание керамзитобетонной смеси в процессе производства колебалось в зависимости от гранулометрии заполнителя, влажности материалов, что существенным образом влияло на интенсивность подъема температуры при электроподогреве. Так, в смеси жесткостью 50 сек за 16 мин температура поднялась до 53°С н далее подъем практически прекратился, тогда как в смесях жесткостью 20 сек и менее температура поднималась за 6—9 мин до 95—97°С.
Жесткость керамзитобетонной смеси после прогрева увеличивается в 1,5—2 раза за счет испарения воды (в количестве 2—3%) и ускоренной гидратации цемента. Поэтому для сохранения требуется удобоукладываемости смеси при предварительном электроподогреве необходимо увеличить количество воды за- творения.
Влияние водоцементного отношения на электропроводность смеси и прочность керамзитобетона при постоянном расходе цемента было определено в лаборатории треста.
Опыты проводились в текстолитовых формах размером 10 X 10 X 10 см с перегородками-электродами из нержавеющей стали, к которым подавался ток напряжением 220 в чистотой 50 герц.
Удельное сопротивление смеси подсчитывалось по формуле:
Как видно из рис. 1, удельное сопротивление керамзитобетонной смеси уменьшается с увеличением отношения В/Ц. При повышении температуры удельное сопротивление интенсивно уменьшается в интервале температур 15—50°С и к концу подогрева при 90— 95°С практически остается постоянным. Введение добавки поваренной соли в
количестве 0,25% от воды затворения уменьшает удельное сопротивление смеси на 25—30% и может быть рекомендовано при необходимости сокращения времени нагрева.
Для определения оптимальной водопотребности и влияния ее на прочность керамзитобетона при кратковременном предварительном нагреве смеси в лаборатории были приготовлены составы керамзитобетона М50 и М75 с постоянным расходом цемента при ВЩ = 1,2—1,5. Для М75 расход цемента составлял 200 кг на 1 м2. Первая серия образцов с каждым водоцементным отношением изготавливалась из керамзитобетонной смеси, предварительно нагретой до 95°С, вторая — из обычной. После уплотнения на лабораторной вибродплощадке с цригрузом 25 а/сл все образцы пропаривались по режиму 3-г6+3 ч при 89°С.
Прочность керамзитобетона с предварительным подогревом смеси к без него приведена в таблице.
Как видно из таблицы, предварительный подогрев не только не дает снижения прочности, а даже увеличивает ее. Это, по-видимому, объясняете частичным снятием внутренних напряжений за счет снижения тепловлажностного градиента в первый период твердения.
Как известно, для формирования структуры керамзитобетона наиболее ответственным является период подъема отрицательное влияние в значительней мере может быть ослаблено подогревом смеси перед формованием изделий. Это подтверждается данными других исследователей, которые выявили, что предварительный нагрев бетонной смеси устраняет недобор прочности в возрасте 28 сут.
Опыты показали, что для сохранения после подогрева требуемой удобоукладываемости смеси расход воды следует увеличивать, оптимальными оказались составы с водоцементным отношением 1,3.
Были проделаны эксперименты в условиях Волгоградского домостроительного комбината Ks 1 на производственной смеси для керамзитобетона М75. Расход воды был во всех случаях откорректирован.
Схема бункера для предварительного нагрева смеси приведена на рис. 2.
Чтобы обеспечить равномерность подогрева. расстояние между электродами в бункере подбиралось пропорционально напряжению между электродами и стенками бункера. К каждому электродов была подведена фаза, сам бункер нулевому уровню. .Mi дог напряжение составляло 380 в. между электродом и бункером — 220 в.
Во время электроподогрева керамзитобетонной смеси сила тока по фазам iменяется через каждые 30 сек.
График (рис. 3) показывает, что ста тока наименьшая в период включения, через 5 мин эта величина достигает максимального значения (для данного состава), что соответствует температуре разогрева 70—80°С. После 80°С сита тока падает.
Расход электроэнергии на 1 м3 керамзитобетона марки 75 при электроподогреве до 95—97°С в течение 6—9 мин состаляет 30 квт.-ч.