Наиболее распространенным способом ускорения твердения бетона, который позволяет получить в короткие сроки изделия с отпускной прочностью, является тепловая обработка.
Величина отпускной прочности бетона в изделиях зависит от времени года и условий работы изделия в конструкции, но во всех случаях должна быть не менее 70% от проектной. В зимних условиях отпускную прочность принимают, как правило, равной 100% проектной прочности.
На полигонах изделия пропаривают в камерах при атмосферном давлении и применяют электропрогрев или обогрев теплым воздухом.
Экономически целесообразно ускорять твердение бетона, применяя жесткие бетонные смеси, быстроотвердеющие цементы (БТЦ) и химические ускорители твердения. При этом через сутки твердения на воздухе можно получить бетон прочностью до 150—200 кг/см2.
В качестве химического ускорителя твердения бетона обычно используют хлористый кальций или другие добавки. Нормы добавок приведены на странице Условия твердения бетона и уход за ним.
Ускорение твердения без тепловлажностной обработки позволяет снизить себестоимость изделий на 3—5%.
Пропариванию предшествует период предварительного выдерживания свежеотформованных изделий при температуре окружающей среды. Длительность этого периода может быть различной. Обычно изделия из бетона на портландцементе выдерживают до пропаривания при положительной температуре в течение 3—4 и более часов. При этом изделия из жестких смесей выдерживают в зависимости от времени схватывания цемента не менее 1—2, а из особо жестких смесей — не менее 2—4 ч.
Изделия из бетона на шлако- и пуццолановом портландцементах пропаривают без предварительного выдерживания.
Цикл тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий в камерах пропаривания состоит из периодов подъема температуры, изотермического прогрева и остывания.
Подъем температуры в камере осуществляют постепенно с учетом массивности прогреваемых элементов. Скорость подъема температуры не должна превышать для крупноразмерных тонкостенных изделий (например, многопустотных плит перекрытий, ферм) 25, для более массивных элементов — 20° С в час; для изделий из жестких смесей она может составлять 30—35° С в час.
Оптимальная температура прогрева изделий может быть принята в пределах 70—90° С в зависимости от вида цемента. Отклонения от оптимальной температуры не должны превышать ±5°С.
Изотермический прогрев осуществляют при относительной влажности среды пропаривания 90—100%. Длительность изотермического прогрева предварительно намечают по специальным графикам, составленным для бетонов на различных цементах, и уточняют опытным путем.
В качестве примера показаны графики для определения ориентировочной продолжительности изотермического прогрева изделий из малоподвижных смесей с осадкой конуса — 1 — 3 см, приготовленных на различных цементах.
| Графики зависимости между длительностью изотермического прогрева, температурой и относительной прочностью для бетонов на различных цементах |
 |
| а — на портландцементе, б — на шлакопортландцменте, в — на пуццолановом портландцементе |
Продолжительность пропаривания изделий, изготовленных из подвижных и малоподвижных бетонных смесей с добавкой хлористого кальция, составляет примерно 16, из жестких бетонных смесей — 12 ч; без добавок хлористого кальция продолжительность цикла возрастает.
После окончания прогрева изделия из подвижных бетонных смесей охлаждают со скоростью не более 30—35, из жестких смесей— не более 40°С в час.
В летних условиях тепловую обработку изделий на полигоне производят различными способами:
для изделий толщиной не более 15 см — подогревают бетонный пол стенда (или матрицы) паром или водой, пропускаемым через проложенные в нем трубы или через специальные полости;
для массивных изделий — пропаривают изделия острым паром под брезентовыми укрытиями или колпаками, а также в камерах;
подогревают пол стенда или матрицы и одновременно пропаривают изделие.
В зимних условиях тепловую обработку изделий производят комбинированным способом, т. е. одновременно подогревают снизу и пропаривают сверху.
Брезентовые укрытия делают в виде одеял из двух слоев брезента с прослойкой из минеральной ваты. Края одеял прижимают к стенду металлическими накладками. Колпаки для покрытия отформованных на стенде изделий изготовляют из металлического каркаса и двух слоев теса с прокладкой между ними толя. По контуру опирания колпака устраивают гидравлический или песчаный затвор, а также резиновую или войлочную нашивку, обеспечивающую прилегание колпака к стенду.
Для тепловой обработки изделий обычно применяют напольные и ямные пропарочные камеры.
Напольные камеры устраивают глубиной 0,5—0,8 м на полу стенда, ограждая стенками места изготовления изделий. Стенки камер делают из бетона, бетонных камней или кирпича или в виде одной железобетонной конструкции лоткового сечения. В камерах формуют и затем пропаривают тяжелые длинномерные (колонны, балки) и плоские (плиты) элементы, укладываемые в один ярус. Закрывают камеры чаще всего колпаками.
Ямные камеры располагают обычно ниже уровня пола. Стены 4 камеры делают бетонными или кирпичными. Формы и размеры камер устанавливают с учетом номенклатуры вы пускаемых изделий и требуемой производительности полигона. Чаще всего камеры объединяют в блоки, состоящие из 4—8 камер, что уменьшает охлаждение стен. Загружают изделия в камеры и разгружают кранами.
| Ямная камера |
 |
| 1 — цементный пол с железнением, 2 — железобетонная плита, 3 — бетонная или железобетонная подготовка, 4 — стена из монолитного бетона, 5 — крышка, 6 — сборная железобетонная плита, 7 — каналы для подачи пара и отвода конденсата |
Ямные камеры закрывают съемными деревянными крышками 5 с металлическим каркасом и хорошей тепло- и пароизоляцией по контуру и по поверхности. Пар под покрытие и колпаки подают гибким шлангом с наконечником из перфорированной трубы. Остывает изделие в камере после прекращения подачи пара.
Расход пара на полигонах при пропаривании бетона в летних условиях на стенде и в напольных камерах 400—500 и в ямных камерах 300—400, а в зимних условиях соответственно 700—800 и 500—600 кг на 1 м3 изделия.
Для уменьшения расхода пара и обеспечения заданного режима подогрева применяют пропарочные полуавтоматические камеры ямного типа с повышенной герметичностью конструкции проф. Л. А. Семенова. Перфорированные трубы 2 и 10 для подачи пара расположены в верхней и нижней частях камеры. Обратная выходная труба 8 расположена у пола. Из нее паровоздушная смесь по трубе 6 через клапан 3 выпускается в атмосферу.
| Конструкция полуавтоматической пропарочной камеры |
 |
| 1 — труба для подачи пара в камеру, 2 — верхние перфорированные трубы, 3—клапан, 4 — крышка колодца, 5 — металлическая решетка, .6 — труба для выпуска паровоздушной смеси, 7 —колодец, 8 — обратная выходная труба, 9 — поддонное пространство, 10 — нижняя перфорированная труба |
В этой камере пропаривают при температуре 100° С и при 100%-ной относительной влажности. Благодаря равномерной и высокой температуре выдерживания срок пропаривания сокращается до 6—8 ч при расходе пара на 1 м3 изделий не более 150—250 кг.
После тепловлажностной обработки изделия распалубливают. Разборку сборно-разборных форм начинают с удаления схваток, фиксаторов и клиньев, подъема накладных скоб и других закрепляющих приспособлений. После этого снимают или отодвигают в сторону (при шарнирном креплении к поддону) торцевые и боковые стенки формы при помощи рычагов. Изделия с поддона формы снимают краном или каким-либо другим подъемным механизмом.
- Бетоноведение
- Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
- Бетонные работы в зимних условиях
- Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
- Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
- Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
- Организация производства
- Виды бетонных и железобетонных изделий
- Формование и твердение железобетонных изделий
- Классификация форм для изготовления железобетонных изделий
- Смазка для форм
- Подготовка форм к укладке бетонной смеси
- Уплотнение бетонной смеси
- Твердение железобетонных изделий и способы его ускорения
- Изготовление некоторых видов железобетонных конструкций и изделий
- Контроль качества изготовленных железобетонных изделий
- Техника безопасности при изготовлении железобетонных изделий
- Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке