герб

ГОСТы

флаг

Пособие к СНиП 3.09.01-85 Пособие по тепловой обработке сборных железобетонных конструкций и изделий

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ЗАВОДСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ (ВНИИЖЕЛЕЗОБЕТ ОН)
ГОССТРОЯ СССР

ПОСОБИЕ
ПО ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ
СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ
(к СНиП 3.09.01-85)

Утверждено
приказом
института
ВНИИжелезобетон
от
8 июля 1986 г. 54

Москва Строй и здат 1989

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие . 2

1. Общие положения . 2

2. Цементы для бетонов, подвергаемых тепловой обработке . 4

3. Тепловая обработка изделий из тяжелых бетонов . 6

Пропаривание изделий в камерах периодического действия . 6

Особенности тепловой обработки в камерах непрерывного действия . 11

Особенности тепловой обработки изделий в термоформах и кассетных установках . 12

Особенности тепловой обработки бетона с повышенными требованиями по морозостойкости . 14

Особенности тепловой обработки преднапряженных конструкций . 15

4. Тепловая обработка изделий из легких бетонов . 17

5. Контроль и регулирование режимов тепловой обработки изделий . 22

6. Особенности контроля прочности бетона при тепловой обработке . 23

Приложение 1 Соответствие заводов-изготовителей группам цементов по эффективности при пропаривании . 24

Приложение 2 Расчет показателя длительности остывания а блока камер с изделиями . 25

Приложение 3 Расчет расхода тепловой энергии при тепловой обработке изделий с применением термосных режимов . 28

Приложение 4 Подбор дроссельных диафрагм .. 32

Рекомендовано к изданию научно-техническим советом ВНИИжелезобетона Госстроя СССР.

Содержит основные сведения по назначению режимов тепловой обработки сборных конструкций из тяжелого и легкого бетонов в различных тепловых установках, данные по контролю процесса тепловой обработки и качества бетона. Приведена методика расхода теплоэнерг и и при рекомендуемых режимах тепловой обработки бетона.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Пособие разработано к СНиП 3.09.01-85 «Производство сборных железобетонных конструкций и изделий».

Пособие содержит указания по тепловой обработке изделий из тяжелых и легких бетонов, направленные на снижение энергоемкости этого технологического процесса при производстве сборных железобетонных изделий и конструкций.

Даны классификация цементов по их реакции на тепловое воздействие и рекомендации по режимам тепловой обработки изделий из тяжелого и легкого бетонов в различных тепловых установках (в камерах пропарива н ия, кассетах, термоформах).

Приведена методика расчета и назначения энергосберегающих термосных режимов тепловой обработки бетона. Дан метод расчета расхода тепловой энергии при этих режимах.

Рассмотрены особенности тепловой обработки изделий из бетонов с химическими добавками, а также с повышенными требованиями по морозостойкости и предварительно напряженных конструкций. Пособие содержит сведения по контролю процесса тепловой обработки и качеству бетона.

Пособие разработано ВНИИжелезобетон Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Р.В. В егенер, Г.А. Объещенко, С.Е. Ленский, Э.А. Соколова, С.М . Трембицкий, В.Г. Довжик, инженеры В.П. Иванов, Б.Д. Д ребский, Б.А. Верскайн, М.Г. Парфилова, О.Ю. Артемьев); НИИЖБ Госстроя СССР (доктора техн. наук Б.А. Крылов, Л.А. Малинина, С.А. Миронов, Н .А. М аркаров, кандидаты техн. наук А.И. Ли, Е.Н. Мали нский, Н.Н. Куприянов, М.И. Бруссер, А.В. Лагойда, инж. Н.А. Королева); НИИСФ Госстроя СССР (д-р техн. наук С.В. Александровский, канд. техн. наук В.И. Лукьянов); ВНИПИТеплопроект М инмонтажспецстроя СССР (д-р техн. наук И.Б. Заседателев, канд. техн. наук С.А. Шифрин); ВТУ Металлургического комбината - г. Темиртау (инж. Д.С. Грейль); ЛИИЖ Т МПС СССР (д-р техн. наук П.Г. Комохов, канд. техн. наук Т.М. Петрова); Л ПИ им. Калинина Минвуза РСФСР (д-р техн. наук А.А. Парийский, канд. техн. наук Л.И. Чумадова); ВЗИСИ Минвуза РСФСР (д-р техн. наук А.Н. С частны й, инж. М.М. Палеес); КТБ Мосоргстройматери ал ы Главм оспромстрой материалов (канд. техн. наук Л.Н. Беккер).

1 . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1 .1 . Настоящее Пособие распространяется на заводы, полигоны и отдельные цеха в составе комбинатов стройиндустрии, изготовляющих строительные конструкции и изделия из бетонов н а плотных и пористых заполнителях и вяжущем на основе портлан дцементного клинкера.

Примечан ие . Пособие не распространяется на тепловую обработку изделий и конструкций из сп е циальных бетонов (ячеистых, автоклавного твердения, жаростойких, на напрягающих цементах и др.), а также бетонов, изготовленных с применением специальных методов уплотнения бетонной смеси (прессование, вибропрессование, центрифугирование и т.д.) или предназначенных для эксплуатации в химически агрессивных водных и газовых средах.

1 .2 . Тепловая обработка сборных бетонных и железобетонных конструкций и изделий производится с применением режимов, обеспечивающих минимальный расход топливно-энергетических ресурсов и ускоренное достижение бетоном заданных значений распалубочной, отпускной, передаточной (для предварительно напряженных конструкций) или проектной прочности.

1 .3 . Под распалубочной прочностью бетона понимается такая его прочность на сжатие, при которой обеспечиваются распалубка (выемка из форм) и безопасное внутрицеховое (внутризаводское) транспортирование изделий без их повреждения.

Значение распалубочной прочности устанавливается технологическими правилами производства для каждого вида изделия предприятием-изготовителем. При этом должны быть обеспечены соответствующие температурно-влажностн ы е условия для достижения при последующем складировании и хранении отпускной прочности к моменту отгрузки изделий с предприятия-изготовителя и проектной прочности в установленные сроки.

1 .4 . Отпускная и передаточная прочности бетона должны соответствовать значениям, указанным в проектной документации, ГОСТах или Технических условиях на данное изделие с учетом требований ГОСТ 13015.0-83 * (изменение № 1 ).

1 .5 . Проектная прочность (класс или марка) бетона указывается в проектной документации, ГОСТах или Технических условиях на данное изделие, и ее достижение должно быть гарантировано предприятием-изготовителем в 28 -суточном возрасте или в любой другой срок, согласованный с проектной организацией-разработчиком изделия и заказчиком-потребителем.

1 .6 . Проектирование составов бетонных смесей для изделий, подвергаемых тепловой обработке, должно производиться любыми известными способами, обеспечивающими достижение бетоном на используемых материалах отпускной и проектной прочности в установленные сроки при наименьшем расходе цемента. При этом не допускается увеличение расхода цемента для достижения требуемой прочности в более короткие сроки по сравнению с необходимым расходом для получения заданного класса (марки) по прочности бетона, установленным при подборах состава, за исключением случаев, предусмотренных СНиП 5 .01 .23-83 , а также с целью экономии топливно-энергетических ресурсов.

1 .7 . Тепловая обработка сборных железобетонных к онструкц ий и изделий может осуществляться в камерах периодического или непрерывного действия, в специальных термоформах, термопакетах и кассетных формах, а также под переносными колпаками. При этом в качестве теплоносителя (источника тепловой энергии) могут использоваться водяной пар, паровоздушная смесь, горячий воздух, электрический ток, солнечная энергия, продукты сгорания природного газа.

1 .8 . Способы, установки и общую продолжительность тепловой обработки следует выбирать на основе технико-экономического анализа в зависимости от технологической схемы производства, конструктивных особенностей изделий , тепловой инерционности установок и фактических ритмов их работы, требуемой продолжительности производственного цикла изготовления изделий, режима работы предприятия, а также климатических факторов (для полигонов).

1 .9 . Режим тепловой обработки долж е н подбираться в каждом конкретном случае экспериментально и назначаться лабораторией с учетом фактического ритма работы тепловых установок и указаний разд. 3 и 4 настоящего Пособия.

1 .10 . В целях снижения расхода тепловой (электрической) энергии следует максимально по пользовать возможности:

тепловой инерционности установок и осуществления за счет этого термосного выдерживания разогретых изделий;

учета набора прочности в период межсменных перерывов, включая выходные и праздничные дни, и снижения за счет этого максимальной температуры разогрева изделий;

учета набора прочности бетона, в том числе после распалубки изделий, при выдерживании в цехе на специальных площадках или в камерах «дозревания», а также в период хранения на складах;

применения цементов с более высоким показателем активности при пропариван и и, а также быст ротвердеющих цементов;

применения химических добавок, интенсифицирующих твердение бетона при тепловом воздействии.

1 .11 . Сокращение при необходимости длительности тепловой обработки с целью увеличения оборачиваемости форм или тепловых агрегатов следует осуществлять за счет применения быстротвердеющих цементов, химических добавок - ускорителей твердения, предварительного электро- и пароразогрева бетонных смесей, двухстадийной тепловой обработки с выдерживанием на второй стадии форм с изделиями или распалубленных изделий в специальных камерах «дозревания» и других технологических приемов, не приводящих к увеличению расхода цемента и тепловой (электрической) энергии.

1 .12 . С целью обеспечения расхода тепловой энергии при тепловой обработке в соответствии с Временными нормами для расчета расхода тепловой энергии при те пло влажностной обработке сборных бетонных и железобетонных изделий в заводских условиях (СН 513 -79 . М .: Стройиздат, 1980 ) необходимо наладить о перативный учет расхода энергии, увеличить коэффициент заполнения тепловых установок и осуществить мероприятия по максимальному снижению непроизводительных энергозатрат (теп лопотерь в окр ужающ ую среду, в том числе при транспортировании теплоносителя, на нагрев форм, тепловых агрегатов и др.).

1 .13 . При строительстве новых и реконструкции действующих установок для тепловой обработки бетона следует предусматривать специальные меры по экономному расходованию тепловой энергии и устранению ее потерь за счет:

теплоизоляции ограждений камер, элементов термоформ и кассетных установок;

изготовления ограждающих конструкций из легкого бетона;

надежного уплотнения торцевых проемов в туннельных и щелевых камерах и т.п.

Примечан ие . Технические решения по повышению эффективности пропарочных камер приведены в Рекомендациях по снижению расход а тепловой энергии в камерах для тепловлажностной обработки железобетонных изделий (М .: Стройиздат, 1984 ) и в типовом проекте 409 -28 -40 «Камеры периодического действия для тепловой обработки изделий из тяжелого и легкого бетона».

1 .14 . При проектировании новых и реконструируемых технологических линий и з аводов сборного железобетона необходимо предусматривать дополнительные площади в цехе выдерживания изделий (в формах или без них), камеры «дозревания», утепленные склады для зимних условий, особенно в районах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока, технические решения по утилизации отработанного тепла из камер и др. Это позволит при некотором увеличении первоначальных капитальных вложений сократить удельные энергозатраты на тепловую обработку изделий, повысить оборачиваемость формовочной оснастки и тепловых агрегатов и тем самым снизить эксплуатационные расходы.

2 . ЦЕМЕНТЫ ДЛЯ БЕТОНОВ, ПОДВЕРГАЕМЫХ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ

2 .1 . Для производства бетонных и железобетонных изделий, подвергаемых тепловой обработке, могут быть использованы порт л андцементы, бы стротвердеющие цементы, шлакопортландцементы, соответствующие требованиям ГОСТ 10178-85 . Сульфатостойкие и пуццоланов ы е портландцементы следует применять только в случаях, указанных в ГОСТ 22266-76 *.

2 .2 . Одним из основных показателей качества цемента для бетонов, подвергаемых тепловой обработке, является активность его при пропаривании, определяемая по ГОСТ 310.4-81 *.

Активность цемента при пропаривании, характеризующая интенсивность твердения бетона на этом цементе в условиях теплового воздействия, является не нормируемой, а информационной характеристикой, численное значение которой для цементов конкретного завода-изготовителя достаточно стабильно. Она должна учитываться при назначении составов бетона и режимов тепловой обработки.

2 .3 . Учет активности цемента при пропаривании позволяет предприятиям строительной индустрии оптимизировать составы бетона по расходу цемента и режимы тепловой обработки - по продолжительности и удельному расходу энергоресурсов.

2 .4 . В целях учета активности цемента при пропаривании следует определять значение коэффициента его эффективности при тепловой обработке, K п :

K п = R п / R 28 ц ,

где R п - а ктивность цемента при пропаривании по ГОСТ 310.4-81*; R 28 ц - а ктивность цемента при нормальном твердении в возрасте 28 сут по ГОСТ 310.4-81*.

При экспрессном определении коэффициента эффективности за величину R 28 ц следует принимать гарантированную марку цемента, указа н ную в пасп орте.

2 .5 . В зависимости от значения K п цементы всех заводов подразделяются на три группы согласно табл. 1 .

В прил. 1 приведены группы эффективности для цементов различных заводов-изготовителей.

Таблица 1

Группа цемента

Цемент

K п

I

Высокоэффективный

0 ,68 и более

II

Среднеэффе к тивны й

0 ,57 - 0,67

III

Низкоэффективный

0 ,56 и менее

2 .6 . Цементы I группы характеризуются высоким темпом набора прочности и обеспечивают, как правило, получение 70 %- ной прочности в зависимости от класса (марки) бетона при режимах тепловой обработки с общей продолжительностью менее 15 ч.

2 .7 . Цементы II группы характеризуются средним темпом набора прочности и обеспечивают получение 70 %- ной прочности бетона при более длительных режимах тепловой обработки.

2 .8 . Цементы III группы характеризуются низким темпом набора прочности. Применение этих цементов для производства сборных изделий из бетонов класса В 15 (М200 ) и В22 ,5 (М300 ), подвергаемых тепловой обработке, требует увеличения расхода цемента.

2 .9 . Распределение цементов по группам эффективности при тепловой обработке и их характеристики , изложенные в п.п. 2.6 - 2.8 , распространяются как на портландцемента, так и на шлакопортландцемент ы , но при применении последних получение 70 % прочности достигается при температурах 90 - 95 °С и длительности прогрева на 30 % большей, чем при применении равномарочных портландцементов.

2 .10 . При использовании шлакопортландцемента в условиях тепловлажностной обработки следует иметь в виду, что для обеспечения последующего роста прочности необходима среда с высокой относительной влажностью. В воздуш н о-сухих условиях рост прочности бетонов на шлакопортландцементах значительно замедляется.

2 .11 . Применение пуццоланов ы х портландцементов вследствие повышенной водопотребности бетонной смеси приводит к увеличению расхода цемента (при получении равнопрочных бетонов), повышению усадочных деформаций и понижению морозостойкости бетона. Прочность бетонов на таких цементах при последующем твердении в воздушно-сухих условиях практически не увеличивается.

Поэтому пуццолановые портландцементы и их разновидности при тепловлажностной обработке могут применяться только для изделий спецназначения с повышенными требованиями по водостойкости и соле ст ойкости.

2 .12 . Применение пластифицированных цементов позволяет уменьшить водопотребность бетонной смеси. Однако вследствие замедления сроков схватывания и начального твердения, а также дополнительного воздухововлечения тепловлажностную обработку бетонов на таких цементах следует осуществлять по режимам с более длительным предварительным выдерживанием (не менее 4 - 6 ч), с замедленной скоростью подъема температуры либо производить тепловую обработку под пригрузом или в напорных пропарочных камерах.

2 .13 . Применение глиноземистого цемента при тепловлажностной обработке изделий не допускается.

3 . ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЯЖЕЛЫХ БЕТОНОВ

Пропаривание изделий в камерах периодического действия

3 .1 . При тепловой обработке бетона в камерах периодического действия (ямн ы х и тупиковых туннельных камерах) прогрев изделий осуществляется при непосредственном их контакте с теплоносителем или кондуктивным способом.

3 .2 . В качестве теплоносителей в этих камерах могут применяться насыщенный водяной пар, паровоздушная смесь, аэрированная горячая вода, продукты сгорания природного газа.

Во избежание значительных влагопотерь при тепловой обработке изделий предпочтительным является использование в качестве теплоносителя насыщенного водяного пара. При использовании других теплоносителей и источников тепловой энергии (продуктов сгорания природного газа, электрообогрева, индукционного нагрева и т.п.), имеющих более высокую температуру, чем бетон изделий, может происходить интенсивное испарение влаги из бетона, приводящее к нарушению формирующейся структуры. Интенсив н ость испарения влаги зависит от режима тепловой обработки, водосодержания бетона, относительной влажности среды и скорости ее циркуляции. При значительных влагопотерях помимо нарушения структуры в процессе тепловой обработки наблюдается замедление процессов гидратации цемента в последующее время и как следствие недобор проектной прочности бетона. В этом случае обязательным является обеспечение влажности среды не менее 90 - 100 % или защита открытых поверхностей изделий влагонепроницаемы ми материалами или пленкообразующими составами. В период подъема температуры допускается снижение относительной влажности среды до 40 - 60 %.

3 .3 . Структура режима тепловой обработки характеризуется длительностью предварительного выдерживания, температурой и скоростью разогрева, продолжительностью и способом (термосным или изотермическим) выдерживания разогретых изделий и выражается как сумма времени отдельных ее периодов в часах, например, 2 + 3 + 6 + 2 = 13 , где 2 - время предварительного выдерживания; 3 - время разогрева до заданной температуры; 6 - время выдерживания в термосных или изотермических условиях; 2 - время остывания до распалубки (для случая с выдерживанием в изотермических условиях); 13 - общая продолжительность тепловой обработки).

Назначение режимов тепловой обработки заключается в установлении оптимальной продолжительности отдельных его периодов с целью обеспечения фактических ритмов работы тепловых установок и получения требуемой прочности без ухудшения конечных физико-механических свойств бетона.

3 .4 . Основным назначением предварительного выдерживания изделий, отсчитываемого от момента закрытия крышкой загруженной камеры до начала тепловой обработки, является создание благоприятных условий для протекания процессов гидратации цементов и формирования начальной структуры бетона, способной без нарушения воспринять развивающиеся при последующем тепловом воздействии деструктивные процессы.

Вследствие влияния многочисленных факторов на темп начального твердения бетона (активности цемента, В/Ц бетона, скорости подъема температуры, температурного уровня разогрева бетона и др.) длительность предварительного выдерживания, необходимая для достижения бетоном требуемой начальной прочности, не является величиной постоянной и колеблется от 1 - 2 до 4 - 8 ч.

Чем выше марка цемента и класс бетона, жесткость бетонной смеси, а также температура, при которой происходит предварительное выдерживание изделий, тем меньше может быть длительность предварительного выдерживания. Введение химических добавок (ускорителей твердения) приводит к сокращению, а поверхностно-активных добавок - к удлинению оптимальной длительности предварительного выдерживания.

Увеличение длительности предварительного в ы держивания особенно целесообразно при пропаривании распалубленных изделий, а также изделий с большими открытыми поверхностями.

С целью снижения энергоемкости процесса тепловой обработки при загрузке изделий в остывшие камеры рекомендуется повысить температуру среды до 40 - 45 °С путем кратковременной подачи пара. При этом струи пара не должны быть направлены на поверхность свежеотформованных изделий.

Примечан ие . Предварительное выдерживание изделий не предусматривается при тепловой обработке изделий в малонапорных камерах, при использовании разогретых бетонных смесей, а также при изготовлении изделий из жестких бетонных смесей с дисперсным армированием.

3 .5 . Скорость нагрева оказывает наибольшее влияние на развитие деструктивных процессов в твердеющем бетоне, причем, чем выше она, тем больше вероятность возникновения структурных нарушений. Поэтому для исключения излишних дефектов скорость нагрева бетона на поверхности изделий не должна превышать 20 °С/ч. Исходя из этого условия следует назначать скорость подъема температуры среды в камере.

Скорость подъема температуры при пропаривании в зависимости от значения начальной прочности, достигнутой в период предварительного выдерживания, может ориентировочно приниматься по табл. 2.

Та бли ца 2

Начальная прочность бетона при сжатии, МПа

Скорость подъема температуры среды камеры, ° С/ч

0 ,1 - 0 ,2

10 - 15

0 ,2 - 0,4

15 - 25

0 ,4 - 0 ,5

25 - 35

0 ,5 - 0 ,6

35 - 45

Более 0 ,6

45 - 60

Примечан ие . Определение начальной прочности бетона производится на образцах с ребром не менее 10 см при испытании их на прессах мощностью не более 25 кН .

Повышение температуры среды камеры со скоростью более 60 °С/ч, независимо от начальной прочности бетона, не рекомендуется.

3 .6 . Ввиду конвекти в но-кондуктивного характера теплопередачи при нагреве изделий в камерах скорость подъема температуры оказывает существенное влияние на однородность формирующегося температурного поля. С увеличением толщины изделия увеличивается температурный перепад между центром и поверхностью бетона, что ведет к неравномерному росту прочности. Поэтому при толщине изделий 40 см и более скорость нагрева бетона на поверхности должна быть снижена до 10 - 15 °С/ч.

3 .7 . При изготовлении изделий из высокоподвижных бетонных смесей (с осадкой конуса 8 см и более) скорость подъема температуры должна быть снижена на 20 - 30 %. При использовании жестких смесей (с жесткостью 60 с и более) нагрев может осуществляться с большей скоростью (на 15 - 20 %).

3 .8 . В целях снижения деструктивного воздействия интенсивности нагрева на формирующуюся структуру бетона, особенно при коротких периодах предварительного выдерживания, допускается осуществлять подъем температуры с прогрессивно возрастающей скоростью, при которой учитывается нарастание прочности бетона в процессе подъема температуры: например, в первый час скорость подъема температуры среды в камере принимается 10 - 15 °С/ч, во второй - 15 - 25 °С/ч, в третий - 25 - 30 °С/ч и т.д. до достижения заданной максимальной температуры.

3 .9 . Снижению структурных нарушений в бетоне способствует использование ступенчатых режимов нагрева, когда, например, за первые 1 - 1 ,5 ч повышают температуру в камере до 40 - 50 °С, выдерживают изделия при этой температуре без подачи пара в течение 1 - 2 ч, а затем осуществляют интенсивный подъем температуры до максимального заданного значения в течение 1 - 1 ,5 ч.

При загрузке изделий в неохлажденную камеру с температурой 30 - 45 °С выдерживание в ней в течение 1 ,5 - 2 ч равноценно первой ступени подъема температуры.

3 .10 . Максимально допустимая температура бетона к концу периода нагрева не должна превышать 80 - 85 °С при использовании портландцементов (в том числе с минеральными добавками) и 90 - 95 °С при использовании шлакопортландцементов.

Применение пониженных температур разогрева, обеспечивающих достижение заданной прочности бетона в требуемые сроки, позволяет снизить расход энергии в 1 ,5 - 2 раза по сравнению с расходом при 80 - 85 °С.

3 .11 . Выдерживание разогретых изделий в камерах до достижения заданной прочности может осуществляться путем термосного или изотермического прогрева. С точки зрения достижения минимальных энергозатрат н а тепловую обработку предпочтительным является использование термосного выдерживания.

Изотермический прогрев должен приниматься в том случае, если термосное выдерживание в камере не обеспечивает достижения заданной прочности к моменту распалубки. При использовании изотермического прогрева необходимо до минимума сократить его продолжительность с последующим термосным выдерживанием.

3 .12 . Изотермический прогрев осуществляется путем подвода тепловой энергии в количестве, компенсирующем затраты на нагрев ограждений камеры и потери через них. Режимы тепловой обработки изделий из тяжелого бетона с изотермической выдержкой при 80 °С для двух оборотов тепловых установок в сутки приведены в табл. 3 .

Таблица 3

Класс (марка) бетона

Режимы тепловой обработки, ч, при толщине бетона в изделиях, мм

до 160

160 - 300

300 - 400

В 15

( 230 )

11 (3 ,5 + 5,5 + 2 )

12 (3,5 + 6 ,5 + 2 )

13 (3 ,5 + 6,5 + 3 )

В22 ,5

( 300 )

9 (3 + 4 + 2 )

10 (3 + 5 + 2 )

11 (3 + 5 ,5 + 2,5 )

В30

( 400 )

8 ,5 (3 + 3 ,5 + 2 )

9,5 (3 + 4 ,5 + 2 )

10 ,5 (3 + 5 + 2 ,5 )

В 37,5

( 500 )

8 (3 + 3 + 2 )

9 (3 + 4 + 2 )

10 (3 + 4 + 2 ,5 )

В 45

( 600 )

7 (3 + 2 + 2 )

8 (3 + 3 + 2 )

9 (3 + 3 ,5 + 2,5 )

Примечание . Режимы тепловой обработки включают время подъема температуры среды в теплов о м агрегате, изотермического выдерживания и остывания без подачи пара.

Таблица 4

Класс (марка) бетона

За д анная прочность, % от R 28

Температура разогрева бетона, °С, при значениях показателя А

10 - 40

41 - 80

81 - 150

I группа цементов при об о рачиваемости камер в сутки n = 1

В 15

( 200 )

50

60

70

60

75

-

55

70

-

50

65

80

В22,5

( 300 )

50

60

70

50

65

80

45

60

75

40

55

70

В30

( 400 )

50

60

70

40

50

65

35

45

60

30

40

55

В37,5

( 500 )

50

60

70

35

45

55

30

40

50

25

35

45

II группа цементов при оборачиваем о сти камер в сутки n = 1

В 15

( 200 )

50

60

75

-

70

80

60

70

В22,5

( 300 )

50

60

70

60

75

-

55

70

85

45

65

80

В30

( 400 )

50

60

70

45

60

80

50

55

75

40

50

70

В37,5

( 500 )

50

60

70

40

50

70

35

45

65

30

40

60

III группа цементов при оборачиваемости камер в сутки n = 1

В 15

( 200 )

50

60

85

-

75

-

65

80

В22,5

( 300)

50

60

75

70

80

65

75

В30

( 400 )

50

60

70

65

80

-

60

70

80

50

60

75

В37,5

( 500 )

50

60

70

55

70

80

50

60

75

40

50

65

I группа цементов при об о рачиваемости камер в сутки n = 1 ,5

В 15

( 200 )

50

60

75

-

70

85

70

80

В22,5

( 300 )

50

60

70

80

65

75

60

75

В30

( 400 )

50

60

60

75

55

70

50

70

В37,5

( 500 )

50

60

70

45

60

80

40

55

75

40

50

70

II группа цемент о в при о борачиваемо сти камер в сутки n = 1 ,5

В 15

( 200 )

50

85

80

75

В22,5

( 300 )

50

60

80

75

70

85

В30

( 400 )

50

60

70

85

65

80

65

75

В37,5

( 500 )

50

60

50

70

45

65

45

60

III группа цементов при оборачиваемости камер в сутки n = 1,5

В22,5

( 300 )

50

-

85

80

В30

( 400 )

50

60

80

-

75

-

70

85

В37,5

( 500 )

50

60

70

85

65

80

60

75

П рим ечание . Приведенные в таблице значения температур разогрева бетона приняты из условия испытания контр о льных кубов-образцов через 0 ,5 ч после окончания тепловой обработки.

3 .13 . Термосное выдерживание разогретых изделий в ка м ерах осуществляется без дополнительного подвода тепла.

3 .14 . При термосном выдерживании температура бетона изделий принимается согласно данным табл. 4 в зависимости от группы цемента, класса бетона, требуемой оборачиваемости камер в сутки n , заданной прочности бетона изделий ( % от R 28 ) к концу термосного цикла, а также показателя А , характеризующего длительность остывания разогретого блока камер с изделиям и (т.е. его тепловую инерцию).

3 .15 . Показатель А рассчитывается с учетом конструктивных и теплоф и зических особенностей блока камер по при л. 2 .

3 .16 . В табл. 4 приняты следующие постоянные значения:

длительность оборота камеры при n = 1 - 24 ч, при n = 1 ,5 - 16 ч;

предварительное выдерживание изделий в камере - 3 ч;

скорость подъема температуры бетона издели й - 10 °С/ч;

суммарная длительность загрузки и выгрузки камеры - 2 ч .

Длительность подъема температуры в изделиях τ р , ч , определяется по формуле

τ р = t р /10 ,                                                                       ( 1)

где t р - температура разо грева, принимаемая по табл. 4.

Длительность термосного выдерживания τ тв , ч , определяется по следующим формулам:

для п = 1                                         τтв = 24 - (3 + τр + 2);                                                    ( 2)

для п = 1 ,5                                      τтв = 16 - (3 + τр + 2 ).                                                    ( 3 )

3 .17 . С целью снижения энергоемкости процесса при последующем твердении распалубленных предварительно ненапряженных изделий в цехе не менее 12 ч следует уменьшить расчетную температуру разогрева на величину, приведенную в табл. 5 .

Та бли ца 5

Группа цемента

Температурная поправка, ° С, при числе оборотов камеры в сутки

1

1 ,5

I

5

10

II

5

10

III

10

15

3 .18 . При назначении термосных режимов следует учитывать , что с увеличением заданной прочности (распалубочной или передаточной) резко повышается расход энергии при тепловой обработке. Например, при увеличении заданной прочности с 50 до 70 % от R 28 расход тепловой энергии возрастает в 1 ,5 - 2 раза. В связи с этим следует стремиться к назначению минимально возможных в местных условиях значений распалубочной или передаточной прочности, учитывая последующее нарастание прочности бетона при выдерживании в цехе или на складе готовой продукции при положительных температурах наружного воздуха с учетом отгрузки изделий потребителям.

3 .19 . При производстве сборных бетонных и железобетонных изделий, подвергаемых тепловлажностной обработке, могут применяться различные химические добавки (ускорители твердения, пластификаторы, а также комплексные добавки).

Выбор химических добавок следует осуществлять в соответствии с требованиями ГОСТ 24211-80 * и рекомендациями СНиП 3.09.01-85.

3 .20 . Вследствие различной эффективности действия химических добавок, зависящей не только от вида и марки цемента, но и конкретного завода-изготовителя цемента, а также состава бетона, режимы тепловой обработки бетона с химическими добавками следует назначать опытным путем. При этом следует иметь в виду, что:

применение ускорителей тверде н ия позволяет снизить температуру разогрева бетона на 10 - 20 °С при неизменном общем цикле тепловой обработки или сократить режим на 2 - 3 ч при неизменной температуре разогрева бетона;

при применении добавок-пластификаторов, в том числе суперпластификаторов, корректировка режима тепловой обработки должна быть увязана с технологическим приемом и целью их введения, а именно: при пластификации смесей или экономии цемента при равной удобоуклад ы ваемости бетонной смеси режимы тепловой обработки должны корректироваться в сторону увеличения продолжительности предварительного выдерживания и времени разо грева;

при уменьшении В / Ц и равной удобоукладываемости смеси режимы тепловой обработки могут оставаться неизменными. Для ряда добавок-пластификаторов, особенно суперпластификаторов, возможно снижение температуры разогрева изделий на 20 - 30 °С для цементов I и II групп (для термосных режимов) или сокращение длительности изотермического выдерживания на 1 - 2 ч (для изотермических режимов).

3 .21 . При выгрузке изделий из камер температурный перепад между пов е рхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превыш ать 40 °С.

3 .22 . Изделия после распалубки в холодное время года (при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С) необходимо выдерживать в цехе не менее 12 ч с целью уменьшения температурно-влажностны х напряжений, приводящих к образованию трещин в изделиях. Ориентировочный прирост прочности бетона в течение этого периода может приниматься по табл. 6 .

Таблица 6

Класс (марка) бетона

Коэффициент увеличения прочности бетона изделий при распалубочной прочности, % от R 28

45 - 50

55 - 60

65 - 70

В15 (200 )

1 ,1 - 1,15

1 ,05 - 1 ,12

 -

В22,5 ( 300 )

1 ,1 - 1 ,15

1,05 - 1 ,12

1,04 - 1,09

В30 ( 400 )

1,09 - 1 ,15

1 ,05 - 1 ,09

1 ,04 - 1 ,08

В37,5 ( 500 )

1 ,06 - 1 ,12

1 ,05 - 1 ,09

1 ,04 - 1 ,09

Особенности тепловой обработки в камерах непрерывного действия

3 .23 . При тепловой обработке изделий в камерах непрерывного действия их прогрев осуществляется с применением «глухого» пара (регистров). Для повышения влажности среды следует дополнительно пре д усматривать подачу «острого» пара через перфорированные трубы. В горизонтальных камерах регистры устанавливаются на полу и под потолком. В вертикальных камерах регистры устанавливаются вдоль боковых стен по ее высоте. В качестве теплоносителя используется, как правило, водяной насыщенный пар давлением 0 ,5 - 0 ,6 М Па.

3 .24 . При прогреве изделий в камерах непрерывного действия следует применять изотермические режимы тепловой обработки в соответствии с рекомендациями п. 3.12 .

3 .25 . Отличительная особенность тепловой обработки изделий в камерах непрерывного действия состоит в том, что формы-вагонетки с изделиями перемещаются вдоль камеры, проходя при этом три зоны с различными температур н о-влажностными параметрами: зону предварительной выдержки, зону активной тепловой обработки и зону остывания.

3 .26 . В горизонтальных камерах непрерывного действия температурные зоны должны быть р азделены. Для р азделения зон рекомендуется применять механизированные шторные разделители (по типу СМ Ж-411 конструкции Гипростроммаш а), а при их отсутствии - воздушные завесы (конструкции СКТ Б Г лавмоспромстройматериал ов) или шторы из теплостойкой резины.

В вертикальных камерах непрерывного действия указанные в п. 3.25 зоны предопределены конструкцией камеры и создаются самопроизвольно без использования специальных разделителей.

С целью экономии тепловой энергии торцы горизонтальных камер рекомендуется оборудовать дверьми с механическим приводом (по типу С МЖ -445 конструкции Гипростроммаша) или специальными герметизирующими устройствами конструкции СК ТБ Главмоспромстройматериа лов.

3 .27 . Пребывание изделий в зоне предварительной выдержки (для горизонтальных камер - в форкамере) должно быть не менее одного часа. Рекомендуется создавать в форкамере температуру 40 - 60 °С и относительную влажность 40 - 60 % и за счет рециркуляции паровоздушной среды, отбираемой из зоны охлаждения.

3 .28 . В зоне активной тепловой обработки производится нагрев и изотермическая выдержка изделий. Температура среды в этой зоне должна быть не более 80 - 85 °С при относительной влажности среды не менее 90 %. Отличительной особенностью зоны активной тепловой обработки в горизонтальных камерах является равномерность распределения температур среды по длине зоны, за исключением участков длиной 5 - 10 м у ее торцов.

Для интенсификации теплообмена между средой и изделием рекомендуется осуществлять в зоне активной тепловой обработки рециркуляцию среды. Скорость движения паровоздушной среды не должна превышать 1 м/с.

При двухсменном режиме работы предприятия (по формованию) в третью (нерабочую) смену в зоне активной тепловой обработки должна поддерживаться температура изотермической выдержки.

3 .29 . В зоне остывания горизонтальных камер изделия охлаждаются до 60 °С воздухом, отбираемым из цеха приточной установкой. Отработанный нагретый воздух подается в форкамеру либо удаляется вытяжной установкой в атмосферу.

Применение вытяжного вентилятора при нахождении изделий в зоне остывания менее 1 ч нецелесообразно.

3 .30 . При изготовлении изделий на двухъярусных станах в верхнем ярусе рекомендуется осуществлять нагрев изделий до 60 °С при относительной влажности среды 40 - 60 %, а изотермическое выдерживание при температуре 80 - 85 °С производить в нижнем ярусе стана при относительной влажности не менее 90 % .

3 .31 . При изменении ритма работы конвейера следует производить соответствующую корректировку режимов тепловой обработки изделий.

Особенности тепловой обработки изделий в термоформах и кассетных установках

3 .32 . При тепловой обработке железобетонных изделий в термоформах и кассетных установках прогрев бетона осуществляется контактно-кондуктивным способом путем подачи теплоносителя (па ра, горячей воды, разогретого масла и др.) в тепловые отсеки (в бортах и поддоне форм , в стендах, в кассетных установках) или размещения в этих отсеках электронагревателей.

3 .33 . Конструктивное исполнение тепловых отсеков при использовании любых теплоносителей и электронагревателей должно обеспечивать однородность температурного поля на поверхности теплового отсека, непосредственно контактирующего с бетоном изделий, в процессе всей тепловой обработки. Допустимый перепад температур не должен превышать 10 °С. С этой целью рекомендуется применять эжекторную систему пароснабжения с давлением пара 0 ,3 - 0 ,4 МПа.

3 .34 . При тепловой обработке в термоформах и на обогреваемых стендах изделий, имеющих большие открытые (неопалубленные) поверхности, через которые происходит контакт с окружающей средой, в процессе нагрева и последующего выдерживания происходит испарение влаги из бетона, что может привести к снижению его физико-механических свойств и образованию трещин на поверхности изделий. Для предотвращения интенсивных влагопотерь из бетона и снижения теплопотерь в окружающую среду тепловая обработка изделий в термоформах и на обогреваемых стендах должна осуществляться с обязательным укрытием неопалубленных поверхностей паронепроницаемыми и теплозащитными материалами. В качестве таких укрытий могут быть использованы пленочные покрытия и пленкообразующие составы со слоем плитной теплоизоляции, многослойные пленочные покрытия с воздушными прослойками, инвентарные термовлагоизоляционные покрывала.

В холодный период года каждая термоформа должна быть укрыта теплоизолированной крышкой.

Благоприятные темпера ту рно-влажностны е условия твердения бетона при прогреве в термоформах (особенно в условиях сухого и жаркого климата) могут быть получены путем создания «покрывающих водных бассейнов» толщиной 3 - 5 см.

3 .35 . Для ускорения прогрева изделий целесообразно бетонную смесь укладывать в предварительно подогретые формы, а также применять предварительно разогретые до 50 °С бетонные смеси.

3 .36 . С целью снижения удельных энергозатрат при использовании отдельных термоформ целесообразно осуществлять тепловую обработку в пакете. При установке термоформ в пакет уменьшаются температурные перепады по сечению изделий, так как нагрев их происходит с двух сторон. Верхняя термоформа в пакете закрывается теплоизолированной крышкой. Борта форм должны быть заполнены теплоизоляционным материалом.

3 .37 . При изготовлении объемных элементов (шахт лифтов, коллекторов и т.п.) в термоформах обработка производится с помощью подвижных и неподвижных тепловых секций. С целью снижения продолжительности тепловой обработки объемных изделий рекомендуется применение двухстороннего прогрева путем подачи пара с помощью эжектора, как в тепловые секции, так и во внутреннюю полость сердечника формы.

3 .38 . При изготовлении в термоформах длинномерных предварительно напряженных железобетонных изделий пар подается в тепловые секции, расположенные в поддоне, неподвижных и подвижных бортах формы. Вследствие большой длины изделий реко мендуется распределять пар в секциях с помощью перфорированного трубопровода, уложенного в нижней части секций.

3 .39 . При тепловой обработке изделий в термоформах и кассетных установках с использованием в качестве теплоносителя пара необходимо периодически удалять из тепловых отсеков конденсат, накопление которого приводит к нарушению заданного режима тепловой обработки.

3 .40 . Тепловая обработка изделий в термоформах, обогреваемых отсеках и кассетных установках может осуществляться по режимам, включающим в себя термосную или изотермическую стадию выдерживания. Применение термосных режимов обеспечивает значительное сокращение (в 1 ,5 - 2 раза) расхода тепловой энергии.

3 .41 . Изотермические режимы рекомендуется применять пр и тепловой обработке изделий в одиночных термоформах - по данным табл. 3 . При двух и более оборотах набранных в пакет форм или кассетных машин в сутки режимы тепловой обработки ориентировочно могут приниматься по данным табл. 7 (при расположении паровых отсеков через два рабочих отсека ).

Таблица 7

Класс (марка) бетона

Толщина бетона в изделиях, мм

Режим те п лов ой обработки при 80 - 90 ° С, ч

В 12,5 (150 )

До 100

9 (1 + 4 + 4 )

В12 ,5 (150 )

100 - 200

11 (1 + 5 + 5 )

В15 (200 )

До 100

8 (1 + 3 ,5 + 3 ,5 )

В 15 (200 )

100 - 200

9,5 (1 + 4 + 4,5 )

В 25 (350 )

До 100

7 (1 + 3 + 3 )

В 25 (350 )

100 - 200

8 ,5 (1 + 3 ,5 + 4 )

Примечания : 1 . Режим тепловой обработ ки включает время подъема температуры в т епловом отсеке, изотермического выдерживания с подаче й пара в отсеки, выдерживания без подачи пара в отсеки.

2 . При прогреве изделий с двух сторо н через один рабочий отсек общий цикл тепловой обработки уменьшается на 1 ч за счет изотермического выдерживания.

3 .42 . При изготовлении изделий в кассетных формах , учитывая, что бетон находится в практически замкнутом жестком объеме и неопалубленная поверхность незначительна, допускается подъем температуры в бетоне осуществлять без предварительной выдержки со скоростью до 60 °С/ч, но при этом максимальная температура на контакте бетона с поверхностью теплового отсека не должна быть выше 100 °С.

3 .43 . С целью увеличения оборачиваемости термоформ и кассетных машин рекомендуется производить двухстад и йную тепловую обработку изделий: первую стадию до приобретения бетоном распалубочной прочности, составляющей, как правило, до 50 % проектной прочности, и вторую - при последующем твердении в соответствующих температурн о-влаж ностны х условиях (камеры дозревания без подачи пара, в цехе или на складе при положительных температурах) до достижения отпускной прочности.

Режимы двухстадийной тепловой обработки изделий, изготовляемых по стендовой и кассетной технологии , принимаются по табл. 8.

Таблица 8

Вид технологии

Класс бетона

Толщина изде л ий, мм

Режимы выдерживания, ч

I стадия

при t = 75 - 80 ° С

II стадия

п ри t = 60 - 70 ° С

Стендовая (термоформы)

До В 15

200 - 400

9 (3 ,5 + 5 + 0 ,5 )

5

Более В 15

200 - 400

7 ,5 (3 + 4 + 0 ,5)

4

Кассетная

В 15

До 100

при t = 80 - 90 ° С

6 (1 + 3 ,5 + 1 ,5 )

5

В25

До 100

5 (1 + 2 ,5 + 1 ,5 )

4

В 15

100 - 200

6 ,5 (1 + 4 + 1 ,5 )

5

В25

100 - 200

5 ,5 (1 + 3 + 1 ,5 )

4

П рим ечания : 1 . Вторая стадия тепловой обработки может производиться в агрегатах любого типа.

2 . Перерыв между первой и второй стадиями тепловой обработки должен быть не более 1 ч.

3 .44 . При использовании термосного выдерживания разогретых изделий в пакете термоформ или кассетных установках требуемая температура разогрева бетона в зависимости от группы цемента, класса бетона по прочности, заданной распалубочной прочности и оборачиваемости кассет может ориентировочно приниматься по данным табл. 9 (для типовых кассетных машин Гипро ст роммаша с утепленными паровыми отсеками).

Таблица 9

Число оборотов в сутки

Группа цемента

Класс (марка) бетона

Температура разогрева бетона, ° С, в зависимости от заданной усредненной относительной прочности бетона, % от R 28

50

60

70

1

I

В 10 - В15 (150 - 200 )

50

60

75

В22,5 ( 300 )

45

55

65

II

В 10 - В15 (150 - 200 )

55

70

85

В22,5 ( 300 )

50

60

75

2

I

В 10 - В15 (150 - 200 )

65

80

95

В22,5 ( 300 )

55

65

85

II

В 10 - В15 (150 - 200 )

70

85

100

В22,5 ( 300 )

60

75

90

Примечан ия : 1 . При назначении длительности отдельных стадий термосного режима следует руководствоваться рекомендациями, приведенными в п. 3.16 , исключив при этом время предварительного выдерживания.

2 . При указанных температурах разогрева относительная прочность бетона в периферийном слое изделий меньше усредненной относительной прочности бетона в горячем состоянии примерно на 10 %.

Особенности тепловой обработки бетона с повышенными требованиями по морозостойкости

3 .45 . К бетонам с повышенными требованиями по морозостойкости относятся бетоны с F = 100 и более по ГОСТ 10060 -76 .

3 .46 . Повышенная морозостойкость бетонов достигается следующими технологическими приемами:

применением соответст в ующего типа цемента;

назначением возможно более низких значений в одоц ементного отношения и удобоуклады ваемости смеси;

введением в бетонную смесь воздухововлекающих , пластифицирующих и комплексных добавок на их основе.

3 .47 . Для получения бетонов повышенной морозостойкости без введения воздухововлекающих, пластифицирующих и комплексных добавок должны применяться морозостойкие заполнители и низко-алюминатные портландцементы (с содержанием минерала С3А не более 6 %) без минеральных добавок типа трепела или опоки.

Применение пуццоланов ы х портландцементов и обычных шлакопортландцементов с повышенным содержанием шлака допускается лишь в бетонах, изготовляемых с приме нением упомянутых выше химических добавок.

3 .48 . Использование воздухововлекающих, пластифицирующих и комплексных добавок для повышения морозостойкости и водонепроницаемости бетона должно осуществляться в соответствии с Пособием по применению химических добавок в бетоне ( М .: Стройиздат, 1981).

3 .49 . При изготовлении изделий с повышенными требованиями по морозостойкости должны соблюдаться общие требования по технологии изготовления, обеспечивающие получение плотного бетона с бездефектной структурой, особенно поверхностных слоев изделий.

3 .50 . Режимы тепловой обработки изделий из бетонов повышенной морозостойкости должны быть мягкими и включающими:

предварительное выдерживание не менее 3 ч;

подъем температуры среды со скоростью не более 20 °С /ч;

изотермическое или термосное выдерживание разогретых изделий до достижения требуемой прочности.

3 .51 . Расчетная температура разогрева бетонов, к которым предъявляются повышенные требования по морозостойкости, должна назначаться минимально возможной для получения в заданный срок требуемой прочности и не превышать 80 °С.

Особенности тепловой обработки преднапряженных конструкций

3 .52 . Режимы тепловлажностной обработки предварительно напряженных изделий необходимо назначать не только из условий получения требуемой прочности бетона (передаточной, проектной , отпускной), но и учитывать ряд особенностей, связанных с наличием напрягаемой арматуры (проволочной, канатной, стержневой), натянутой на упоры стенда или силовой формы, иначе при тепловлажностной обработке может произойти снижение качества предварительно напряженных конструкций вследствие:

возникновения трещин (поперечных и продольных) при нагреве и охлаждении из-за неравномерного прогрева и охлаждения бетона, металлических форм и напрягаемой арматуры;

уменьшения (сверх допустимого по проекту) величины предварительного напряжения в арматуре при стендовой технологий изготовления от температурного перепада (разности между темпера турой напрягаемой арматуры, находящейся в пределах нагретой камеры, и температурой наружной среды, в которой находятся устройства, воспринимающие усилия предварительного напряжения);

обрыва предварительно напряженной арматуры и временных анкеров на свободных участках до передачи усилия обжатия на бет о н;

ухудшения анкеровки арматуры на опорных участках или вдоль конструкции, увеличения зоны передачи напряжения;

увеличения ширины раскрытия трещин при эксплуатационных воздействиях.

3 .53 . С целью предотвращения возникновения трещин при тепловой обработке предварительно напряженных конструкций, изготовляемых на стендах и в силовых формах, необходимо предусматривать:

обеспечение условий, при которых величина перепада между температурой среды в камере и упоров при изготовлении изделий на стендах не превышала 65 °С, а температура разогрева бетона не превыш ала 80 °С;

при изготовлении изделий в силовых формах предварительное выдерживание, не превышающее 1 ч;

регулирование начального предварительного напряжения в арматуре.

3 .54 . Режимы тепловой обработки предварительно напряженных конструкций при изготовлении на стендах приведены в табл. 10 .

Таблица 10

Режимы тепловой обработки

Время, ч

Подъем температуры до 80 °С

7

Изотермическое выдерживание при 80 °С

6 ,5

Остывание

1 ,5

При изготовлении предварительно напряженных конструкций в силовых формах время подъема температуры сокращается на 2 ,5 ч, а время остывания на 1 ,5 ч по сравнению с данными, приведенными в табл. 3, при сохранении неизменным общего цикла тепловой обработки.

3 .55 . С целью исключения возможности появления трещин в бетоне при стендовом изготовлении может быть использован метод регулирования предварительного напряжения и при охлаждении изделий. В этом случае регулирование предварительного напряжения производится путем отпуска натянутой арматуры с момента начала охлаждения изделий.

При стендовой технологии изготовления, кроме отпуска напряжения арматуры на неостывающий бетон для предотвращения температурных трещин, рекомендуется также устройство съемных вкладышей и температурных швов в металлических формах, частичная распалубка изделия (удаление фиксаторов при достижении прочности бетона не менее 3 М Па), а также предварительный подогрев формы.

3 .56 . Для предотвращения технологических трещин и ухудше н ия анкеровки предварительно напряженной арматуры, натянутой на силовые формы, рекомендуются следующие мероприятия:

размещение изделий с поддоном в камере сразу после формования;

немедленная после тепловлажностной обработки передача усилия обжатия на горячий бетон и распалубка изделия;

уменьшение величины перепад а между максимальной температурой изделия при распалубке и температурой воздуха цеха (за счет снижения температуры прогрева, ограничения доступа холодного воздуха в цех, уст ройств тепловых завес и др.).

3 .57 . С целью исключения вредного влияния температурных деформаций на качество изделий, изготовляемых по агрегатно-поточной и конвейерной технологии, следует использовать поддоны:

у которых равнодействующая сил натяжения (усилия предварительного напряжения) приложена центрально или с минимальным эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения поддона;

открытого профиля (для многопустотных настилов и др.), которые при охлаждении меньше выгибаются и тем самым уменьшается возможность возникновения трещин.

В зависимости от конкретных условий производства , способов тепловлажностной обработки конструкций, перед вводом в эксплуатацию новых силовых форм (поддонов) рекомендуется их опытная проверка для предотвращения в озможности возникновения трещин в бетоне.

3 .58 . Для исключения возможности обрыва стержневой арматуры или высаженных головок и других временных анкеров при нагреве в процессе тепловой обработки предварительно напряженных конструкций , изготовляемых в силовых формах, необходимо применять химические добавки, замедляющие рост прочности бетона в период подъема температур и особенно при использовании бетонов класса В22 ,5 (М300) и более.

3 .59 . Тепловую обработку предварительно напряженных конструкций, изготовляемых в силовых формах, необходимо производить в неглубоких камерах периодического действия с установкой изделий в один ярус или в туннельных камерах с коэффициентом заполнения не менее 0 ,1 .

3 .60 . При изготовлении предварительно напряженных конструкций в зимнее время на полигонах при отрицательных температурах режим тепловой обработки увеличивается на 2 ч за счет периода изотермического выдерживания.

4 . ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ

4 .1 . При назначении режима тепловой обработки изделий из легких бетонов существенное влияние оказывают не только особенности применяемого цемента, класса бетона, удобоукладываемость бетонной смеси, но и структура бетона (плотная, поризованная ), наличие в его составе вовлеченного воздуха и объем его, прочность и объемная концентрация крупного пористого заполнителя, гидравлическая активность мелких пористых заполнителей, зол и золошлаковых отходов ТЭС.

4 .2 . Для конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов, применяемых при изготовлении ограждающих конструкций зданий, режим тепловой обработки должен обеспечить минимально возможную отпускную влажность бетона изделий, не превышающую в процентах по объему:

15 - для бетона панелей и блоков производственных зданий и бетонов на вспученном перлитовом песке и золах ТЭС;

13 - для бетона панелей и блоков жилых и общественных зданий (за исключением приготовленных на вспученном перлитовом; песке и золах ТЭС).

4 .3 . Для обеспечения минимальной отпускной влажности тепловую обработку следует проводить в условиях, способствующих испарению влаги из изделий .

Такой прогрев может осуществляться в тепловых установках , периодического и непрерывного действия (в камерах ямного, туннельного и щелевого типа), оборудованных регистрами, ТЭНами, калориферами, инфракрасными излучателями или теплогенераторами для сжигания природного газа. Максимальная температура среды в камерах сухого прогрева может быть повышена в зависимости от необходимой длительности тепловой обработки до 150 °С. С целью обеспечения заданной влажности изделий камеры рекомендуется оборудовать системой вентиляции.

При тепловой обработке в термоформах не следует укрывать открытую поверх н ость изделий.

4 .4 . Тепловлажностную обработку в паровоздушной среде с относительной влажностью 85 - 95 % и температурой 90 - 95 °С допускается проводить для изделий, изготовляемых из конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов с низким начальным водосодержанием, или при производстве панелей для промышленного строительства при условии обеспечения требований п. 4.2 .

4 .5 . При назначении режимов тепловой обработки изделий на конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов следует учитывать следующие особенности кинетики роста их прочности ;

замедление темпа нарастания прочности при тепловой обработке бетонов на гидравлически активных мелких заполнителях (дробленом керамзитовом песке, золе ТЭС) тем сильнее, чем ниже температура в тепловой установке;

увеличение содержания вовлеченного воздуха и снижение проектной прочности и плотности бетона приводят к замедлению темпа нарастания прочности при тепловой обрабо т ке, проявляющегося тем заметнее, чем ниже температура в тепловой установке;

при снижении плотности и прочности крупного пористого заполнителя темп нарастания прочности при прочих равных условиях повышается, и проявляется тем заметнее, чем ниже температура в. тепловой установке.

Ориентировочные данные по кинетике нарастания прочности конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов приведены в табл. 11.

4 .6 . При назначении ре жим а тепловой обработки изделий из конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов необходимо учитывать замедленный темп нарастания прочности бетона в самом изделии по сравнению с кинетикой роста прочности в той же тепловой установке контрольных образцов-кубов. Это обусловлено замедлением прогрева бетона в изделии вследствие низкой его теплопроводности, проявляющимся тем больше, чем ниже плотность бе тона, больше толщина изделия , меньше относительная влажность паровоздушной среды, снижающая величину коэффициента теплоотдачи. Для ориентировочного определения средней прочности бетона в изделиях значение прочности образца-куба следует принимать с коэффициентами, приведенными в табл. 12 .

Таблица 11

Класс (марка) бетона

Длительность изотермической выдержки, ч

Прочность легкого бетона через 0 ,5 ч, % от проектной при различных мелких заполнителях и температуре, ° С

песок пористый

зола ТЭС

песок плотный

60

80

95

60

80

95

60

80

95

В3,5 (50 )

6

10 - 15

30 - 35

20 - 25

40 - 45

30 - 40

50 - 60

15 - 20

30 - 35

40 - 45

50 - 55

50 - 60

55 - 65

30 - 35

45 - 50

45 - 50

55 - 60

50 - 55

60 - 65

10

25 - 30

45 - 50

35 - 40

55 - 60

55 - 60

70 - 75

35 - 40

50 - 55

50 - 55

65 - 70

70 - 75

75 - 80

50 - 55

65 - 70

65 - 70

75 - 80

70 - 75

80 - 85

14

35 - 40

50 - 55

45 - 50

65 - 70

70 - 75

80 - 85

45 - 50

60 - 65

60 - 65

75 - 80

80 - 85

85 - 90

60 - 65

75 - 80

70 - 75

85 - 90

75 - 80

90 - 95

18

40 - 45

55 - 60

55 - 60

70 - 75

75 - 80

85 - 90

50 - 55

65 - 70

65 - 70

80 - 85

85 - 90

85 - 90

65 - 70

80 - 85

75 - 80

85 - 90

80 - 85

90 - 95

В 5 (75 )

6

20 - 25

35 - 40

25 - 30

45 - 50

45 - 45

55 - 45

25 - 30

40 - 45

40 - 45

55 - 60

55 - 60

60 - 70

40 - 45

55 - 60

45 - 50

60 - 65

50 - 55

65 - 70

10

35 - 40

50 - 55

45 - 50

60 - 65

60 - 65

70 - 75

45 - 50

60 - 65

60 - 65

70 - 75

75 - 80

80 - 85

60 - 65

70 - 75

65 - 70

75 - 80

70 - 75

80 - 85

14

45 - 50

60 - 65

55 - 60

70 - 75

75 - 80

80 - 85

55 - 60

65 - 70

70 - 75

80 - 85

80 - 85

85 - 90

65 - 70

80 - 85

75 - 80

85 - 90

80 - 85

90 - 95

18

50 - 55

65 - 70

60 - 65

75 - 80

80 - 85

85 - 90

60 - 65

75 - 80

70 - 75

80 - 85

75 - 80

85 - 90

75 - 80

85 - 90

80 - 85

90 - 95

85 - 90

90 - 95

В 7,5 (100 )

6

25 - 30

-

30 - 35

-

40 - 50

-

35 - 40

-

50 - 55

-

55 - 65

-

40 - 45

-

50 - 55

-

55 - 60

-

10

40 - 45

-

50 - 55

-

60 - 65

-

45 - 50

-

65 - 70

-

75 - 80

-

60 - 65

-

70 - 75

-

75 - 80

-

14

50 - 55

-

60 - 65

-

75 - 80

-

60 - 65

-

70 - 75

-

80 - 85

-

70 - 75

-

80 - 85

-

80 - 85

-

18

55 - 60

-

65 - 70

-

80 - 85

-

70 - 75

-

80 - 85

-

85 - 90

-

75 - 80

-

85 - 90

-

85 - 90

-

Примечан ие . Данные таблицы относятся к бетонам с вовлеченным воздухом, приготовленным на крупном заполнителе с маркой по пр о чности П 100 и более - над чертой и П 50 - под чертой.

Таблица 12

Длительность тепловой обработки, ч

Ко э ффициент снижения средней прочности бетона изделий при тепловой обработке в камере при

пропарива н ии при t = 90 - 95 ° С с использованием песка

сухом прогреве при t = 100 - 120 °С с использованием песка

плотного

пористого или золы

плотного

пористого или золы

6

0 ,65 - 0 ,75

0,4 - 0,5

0 ,5 - 0 ,6

0 ,1 - 0 ,2

10

0 ,85 - 0,9

0 ,8 - 0 ,9

0 ,7 - 0 ,8

0 ,3 - 0 ,4

14

0 ,9 - 0 ,95

0 ,85 - 0 ,95

0 ,8 - 0 ,9

0 ,8 - 0 ,9

18

0 ,95 - 1

0,95 - 1

0 ,9 - 0 ,95

0 ,9 - 0 ,95

Примечан ие . Данные относятся к бетону с средней плотностью 1000 кг/м3 при толщине изделия 35 см.

4 .7 . При тепловой обработке изделий из конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов, изготовленных на гидравлическ и активных мелких заполнителях, содержащих активные пылевидные фракции (золы ТЭС, дробленый керамзитовый песок), следует использовать режимы с максимально высокой температурой среды на стадии изотермического прогрева (95 - 140 °С) для обеспечения наиболее полного протекания реакции между активным кремнеземом мелких пористых заполнителей и продуктами гидратации твердеющего цементного камня и возможности использования этого эффекта для повышения прочности и снижения плотности легкого бетона.

4 .8 . В случаях, когда по условиям организации технологического процесса, например, при формировании изделий в две смены, имеется возможность увеличить цикл тепловой обработки, следует применять энергосберегающие режимы с пониженной температуро й разогрева, назначаемые с учетом кинетики роста прочности легкого бетона в зависимости от его класса (марки), вида мелкого и прочности крупного заполнителей с использованием ориентировочных, данных табл. 11 и 12 .

При назначении таких режимов тепловой обработки следуе т обеспечивать достижение требуемой распалубочной прочности бетона в изделиях, которая должна составлять не менее 2 МПа (20 кГс/см2 ) при наличии кантователей и ЗМПа (30 кГс/см2 ) при их отсутствии, но не менее 35 % от проектного класса (марки) бетона.

4 .9 . В целях экономичного использования тепловой энерги и при назначении режимов тепловой обработки следует учитывать последующее нарастание прочности бетона изделий в процессе их остывания в цехе в течение 12 ч в соответствии с данными, приведенными в табл. 13 .

4 .10 . При установлении продолжительности и температуры тепловой обработки изделий и з конструкционно-тепло изоляционных легких бетонов необходимо проверять после тепловой обработки достижение требуемой отпускной влажности бетона в изделиях ( W , % ) по формуле

W = 0 ,1 [В - 0,15Ц - i τ ( 1 / Δ )],                                        ( 4 )

где В - количество воды в свежеотформованной бетонной смеси с учетом влаги, содержащейся в заполнителе и растворе химической добавки, кг/м 3 ; Ц - расход цемента, кг/м3 ; i - интенсивность испарения воды из изделия, кг/м2 × ч, определяемая по табл. 14 ; τ - общая продолжительность тепловой обработки, ч; Δ - толщина изделия, м.

Таблица 13

Распалубоч н ая прочность, % от проектной

35 - 40

40 - 50

50 - 60

60 - 70

70 - 80

Коэффициент увеличения прочности бетона изделий при ост ы вании

2 - 2 ,3

1 ,6 - 2

1,4 - 1 ,6

1 ,2 - 1 ,4

1 ,1 - 1 ,2

Значения В и Ц устанавливаются по данным о фактическом составе бетона , а при предварительных расчетах принимаются: Ц - п о СНиП 5 .01 .23-83 , В - п о табл. 12 и 13 Руководства по заводской технологии изготовления наружных стеновых панелей из легких бетонов на пористых заполнителях (М.: Стройиздат, 1980 ).

Таблица 14

Начальное влагосодер ж ание В , л/ м3

Интенсивность испарения воды i , к г/м2 × ч, при средней температуре паровоздушной среды ( φ = 40 % ) в камере, ° С

70

80

90

100

110

120

130

140

230 - 260

0 ,55

0 ,6

0 ,7

0 ,8

0 ,9

1 ,1

1 ,3

1,6

200 - 220

0 ,45

0 ,5

0 ,55

0 ,65

0 ,75

0 ,9

1

1 ,2

160 - 190

0 ,4

0,45

0 ,5

0 ,6

0 ,7

0 ,8

0 ,9

1

Рассчитанная по формуле ( 4) величина W не должна превышать более чем на 2 % требуемую отпускную влажность легкого бетона согласно п. 4.2.

4 .11 . В случаях, когда рассчитанная по формуле ( 4 ) или определенная экспериментально влажность легкого бетона выше требуемых значений, необходимо принять меры для ее уменьшения. Для этого следует, в первую очередь, использовать технологические приемы, снижающие начальное водосодержание бетонной смеси: уменьшение расхода воздухововлекающей добавки, применение одновременно с воздухововлекающей пластифицирующей добавки, исключение возможности применения горячего керамзита, повышение жесткости смеси и др. Во-вторых, следует провести ме роприятия для интенсифицирования процесса испарения влаги: принудительную вентиляцию в период остывания, повышение температуры тепловой обработки, а при отсутствии таких возможностей рассмотреть целесообразность увеличения длительности тепловой обработки.

Таблица 15

Объем вовлеченного воздуха, %

Жесткость смеси, с

Время предварительного выдерживания, ч

0 - 5

11 - 20

0 ,5 - 1

5 - 10

5 - 10

1 - 1,5

5 - 10

5 - 10

1 ,5 - 2 ,5

10 - 15

5

2 ,5 - 3 ,5

4 .12 . Длительность предварительного выдерживания и скорость подъема температуры среды при тепловой обработке изделий из конструкционно-теплоизоляционного бетона принимаются в соответствии с данными табл. 15 и 16 .

Таблица 16

Способы тепловой обработки

Скорость подъема температуры среды , ° С/ч , не более

Сухой прогрев в камерах

50

Прогрев в термоформах

40

Пропаривание в камерах

30

Примечан ие . При применении предварительного разогрева смеси или разогрева изделий в форкамерах предварительная выдержка составляет 0 ,5 - 1 ч, а скорость подъема температуры в них - 30 - 45 °С/ч.

Таблица 17

Способ тепловой обработки

Продолжительность изотермического прогрева, ч

Сухой прогрев при температуре до 150 ° С

6 - 8

Пропар и вание в термоформах

5 - 7

Пропаривание в камерах острым паром при температуре 85 - 95 °С

4 - 6

Пропаривание в закрытых формах (кассетах) при температуре 95 - 100 ° С

5 - 7

Тепловая обработка с подогревом в форкамерах при температуре 30 - 40 °С

5 - 7

Тепловая обработка с применением предварительного разогрева смеси

4 - 6

П рим ечание . Большие значения для изделий толщиной 300 - 400 мм, меньшие - при толщине 200 - 300 мм.

Та бли ца 18

Группа цементов по э ффективности при тепловой обработке

Класс (марка) бетона

Длительность изотермического прогр е ва при температуре 80 °С для получения заданной относительной прочности конструкционного легкого бетона через 0 ,5 ч после выхода из камеры, %

50

60

70

80

I

В 12,5 (150 )

2 - 4

4 - 6

8 - 10

17 - 20

В 15 (200 )

2 - 4

3 - 5

4 - 7

8 - 12

В 25 (350 )

1 - 3

2 - 4

3 - 6

7 - 11

II

В 12,5 (150 )

4 - 6

5 - 7

9 - 11

-

В 15 (200 )

3 - 5

4 - 6

5 - 8

13 - 16

В 25 (350 )

2 - 4

3 - 5

5 - 7

9 - 12

III

В 12,5 (150 )

6 - 8

10 - 12

17 - 20

-

В 15 (200 )

5 - 7

6 - 8

8 - 11

17 - 20

В 25 (350 )

4 - 6

5 - 7

7 - 10

14 - 17

Примеч ание . Меньшие значения относятся к тепловой обработке изделий толщиной до 200 мм, приготовленных на п ористых заполнителях минимальной прочност и, большие - толщиной более 300 мм, приготовленных на пористых заполнителях с оптимальной прочностью.

4 .13 . Продолжительность изотермического прогрева должна определяться временем, необходимым для достижения в центре изделий температуры 65 - 80 °С в соответствии с данными табл. 17 .

4 .14 . Скорость остывания поверхности изделий после изотермического прогрева не должна быть более 40 °С/ч. При выгрузке изделий из камеры температурный перепад между поверхностью и температурой окружающей среды не должен превышать 40 °С.

4 .15 . Скорость остывания поверхности изделий, к которым предъявляются повышенные требования по морозостойк о сти, не должна превышать 20 °С/ч.

4 .16 . Способы и режимы тепловой обработки издели й из конструкционных легких бетонов классов В10 - В30 применяются такие же, как для аналогичных изделий из тяжелых бетонов. При этом следует учитывать: возможность снижения относительной влажности паровоздушной среды в тепловом агрегате; влияние соотношения между прочностью применяемого пористого заполнителя и проектного класса бетона на темп роста его относительной прочности; увеличение длительности изотермического прогрева с увеличением толщины изделия.

4 .17 . Тепловая обработка изделий из конструкционных легких бетонов может производиться по термосному или изотермическому режимам. Время предварительного выдерживания, скорость подъема температуры и температура разогрева бетона должны назначаться в зависимости от начальной прочности бетона, удобоуклад ы ваемости и температуры бетонной смеси, группы применяемого цемента в соответствии с рекомендациями пп. 3.11 - 3.22 .

4 .18 . С увеличением марки по прочности крупного пористого заполнителя при данном классе бетона темп нарастания прочности бетона при тепловой обработке замедляется. В случаях когда марка по прочности пористого заполнителя равна или выше марки бетона, режимы тепловой обработки конструкционных легких бето н ов не отличаются от режимов тепловой обработки равнопрочных тяжелых бетонов. При меньшей прочности заполнителя температура разогрева при термосном выдерживании может быть снижена на 5 - 10 °С (тем больше, чем выше класс бетона и ниже марка по прочности заполнителя), а длительность изотермического периода при температуре 80 °С сокращена до величин, приведенных в табл. 18 .

4 .19 . Длительность охлаждения изделий в камере устанавливается в зависимости от толщины изделия и температуры окружающей среды в момент распалубки в соответствии с данными табл. 19 .

Таблица 19

Толщина изделия, мм

Длительность охлаждения в камере, ч, при температуре окружающего воздуха, ° С

от + 30 до +20

от + 20 до +10

от + 10 до -10

До 200

0 ,5 - 1

1 - 1 ,5

1 ,5 - 2 ,5

200 - 300

1 - 1 ,5

1,5 - 2

2 - 3

Более 300

1 ,5 - 2

2 - 2 ,5

2 ,5 - 3,5

5 . КОНТРОЛЬ И РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

5 .1 . Эффективный контроль и регулирование режимов тепловой о бработки изделий могут быть осуществлены при выполненном комплексе работ, направленных на нормализацию технологического теплопотреб ления.

Нормализация включает в себя:

паспортизацию действующих тепловых установок на предприятии и расчет агрегатных технологических норм расхода тепловой энергии.

Примечан ие . Расчет агрегатных технологических норм расхода тепловой энергии производится при применении изотермических режимов по СН 513-79 , при термосных режимах - по прил. 3;

стабилизацию работы системы теплоснабжения предприятия путем установки на теплопроводах теплоизоляции (в соответс т вии с нормами допустимых тепловых потерь ВНИПИТеплопроекта для изолированных трубопроводов) и регуляторов давления пара на магистральных трубопроводах, например 21 ч10 НЖ или РД. Настройку регуляторов давления пара рекомендуется производить из условия- поддержания давления пара перед камерами, кассетами и термоформами не более 0 ,3 МП а (2 ат и);

оборудование каждого ввода в тепловую установку дроссельными диафрагмами в соответствии с рекомендациями, изложенными в прил. 4;

устранение утечек пара в паропроводах, запорной арматуре и через неплотности в тепловых установках;

обеспечение работоспособности устройств для отвода и возврата конденсата из тепловых установок.

5 .2 . Обеспечение заданного температурного режима тепловой обработки, позволяющего получить требуемые качественные характеристики бетона изделий, может быть осуществлено с применением :

автоматизированных систем управления и программного регулирования температуры и прочности издел и й;

дроссельных диафрагм, обеспечивающих подачу в тепловые установки расчетного количества тепловой энергии (при отсутствии систем автоматического контроля и регулирования ).

П рим ечание . При пр и менении термосных режимов с использованием систем автоматического регулирования температурный датчик должен регистрировать температуру изделий. С этой целью настройку регулятора следует осуществлять с учетом коррекции между температурой среды и температурой изделия, определяемой отдельно в каждом конкретном случае.

5 .3 . В качестве программных регуляторов температуры рекомендуется использовать:

электронные программные регуляторы типа Р- 31М , выпускаемые Ивано-Франковс ким заводом «Геофизприбор» Минприбора СССР;

пневматические системы программного регулирования типа «Пуск», серийно выпускаемые Усть-Каменогорским заводом приборов Минприбора СССР;

комплексные системы автоматизации тепловлажностной обработки;

систему СПУРТ -1 на элементах пневмоавтоматики (изготовитель - Усть-Каменогорский завод приборов Минприбора СССР);

комплекс СКРЖ на базе блоков Р- 31М (изготовитель - Тернопольский ЭРМЗ Минстроя УССР);

систему СА У- ТО на базе блоков Р-31 М (изготовитель - опытный завод ВНИИжелезобетона).

С той же целью могут быть использованы другие, вновь разрабатываемые программные регуляторы или системы, обеспечивающие регулирование температуры по заданной программе.

5 .4 . Для контроля температуры рекомендуются термометры сопротивления (Т С М, ТСП) и термопары ( ТХК, ТМ К).

Контрольные датчики температуры должны устанавливаться в местах, где температуру среды в тепловой установке можно считать средней. В ямн ы х камерах датчики устанавливаются в специальных нишах внутри камеры на половине ее высоты в месте, исключающем прямое попадание на них потока пара. В камерах непрерывного действия (вертикальных или горизонтальных) контрольный датчик устанавливается в начале зоны с максимальной температурой среды по возможности на уровне изделия.

При прогреве изделий через паровые рубашки контрольный датчик температуры может помещаться н а линии отвода конденсата не далее 0 ,5 м от формы.

Для гара н тии постоянного нахождения датчика в проточном к онденсате на конденсатоотводной линии отвода конденсата за датчиком должен быть установлен кон денсатоотводчик или обратный клапан.

Если контрольный датчик показывает температуру выше 95 °С, то это говорит о непосредственном попадании на него струи пара, и необходимо принять соответствующие меры, например уменьшить подачу пара.

Как исключение допускается производить замер температуры в камерах с помощью ртутного термометра или термощупа.

5 .5 . Для обеспечения заданного режима по нормируемому расчетному расходу пара (тепловой энергии) в установке должны быть выполнены мероприятия, указанные в п. 5.1 , и в первую очередь следует стабилизировать давление пара в магистральных трубопроводах. Расче т часового расхода пара и выбор дроссельной диафрагмы, обеспечивающей этот расход, приведены в прил. 4 .

5 .6 . При всех способах контроля оператор заносит в журнал время загрузки камеры (установки), длительност ь отдельных периодов температурного режима, время открытия камеры или выгрузки изделий из тепловой установки.

В зимнее время оператор регистрирует не реже одного раза в смену и записывает в журнал температуру воздуха в цехе, где хранятся распалубленные изделия.

6 . ОСОБЕННОСТИ КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ

6 .1 . Контроль прочности бетона изделий, подвергаемых тепловой обработке, производится в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.1-81 или ГОСТ 18105-86 со следующими особенностями для различных видов тепловых установок.

6.2 . При тепловой обработке изделий в камерах периодического действия с применением изотермических режимов контрольные кубы-образцы следует устанавливать в специальных нишах, оборудованных в стенах камер, или на форме верхнего изделия.

Учитывая, что температура кубов-образцов с достаточной степенью точности следует за температурой среды в камере, при применении термосных режимов эти образцы необходимо устанавливать внутри рабочего объема камеры, например, на форме верхнего изделия или специальных площадках, пристроенных к стенкам (нишам) камеры. Устанавливать контрольные образцы в нишу сте н камер при тепловой обработке изделий по термосным режима м запрещается.

6 .3 . При тепловой обработке и з делий в камерах непрерывного действия контрольные кубы-образцы следует устанавливать на формах-вагонетках с изделиями.

6 .4 . При тепловой обработке изделий в кассетах необходимо иметь в виду, что прочность бетона в наиболее слабых (краевых) зонах панелей, как правило, выше, чем у контрольных кубов, устанавливаемых в специальных нишах в паровых отсеках или на верхних торцах изделий под колпаком. В связи с этим к прочности контрольных кубов-образцов, испытываемых через 0 ,5 - 4 ч с момента их распалубки, рекомендуется вводить коэффициенты: 1 ,15 при их прогреве в нишах и 1,3 п ри прогреве под колпаком.

6 .5 . При тепловой обработке изделий в термоформах контрольные образцы прогреваются в специальных нишах-карманах, расположенных в торцах термоформ. При контроле прочности бетона изделий после завершения их тепловой обработк и к прочности этих образцов, испытываемых через 0 ,5 - 4 ч с момента распалубки, рекомендуется вводить коэффициент 1 ,15 .

6 .6 . Если при отсутствии контроля и регулирования температурного режима контрольные кубы-образцы после тепловой обработки не набирают заданную прочность, то прочность бетона в изделиях должна быть установлена неразрушающими методами в соответствии с ГОСТ 17624-78 . Если и в этом случае прочность бетона не отвечает заданным требованиям, изделия должны быть дополнительно выдержаны в тепловых уст ановках без подачи пара.

6 .7 . Если толщина изделия отличается от размера ребра контрольных образцов более чем в три раза, то режимы тепловой обработки изделий должны корректироваться опытным путем с применением неразрушающих методов контроля.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

СООТВЕТСТВИЕ ЗАВОДОВ-ИЗГОТОВИТЕЛЕЙ ГРУППАМ ЦЕМЕНТОВ ПО ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИ ПРОПАРИВАНИИ

№ пп.

Завод-изготовитель

Группа цемента

№ пп.

Завод-изготовитель

Группа цемента

1

А к мянск ий

II

46

Кувасайский

II

2

А мв росиевский

II

47

Липецкий

II

3

Ангарский

II

48

Магнитогорский

II

4

Араратский

III

49

Михайловский

II

5

Аха н гаран ский

I

50

Мордовский

II

6

Ачинский

I

51

Н овоийски й

I

7

Бала к лейск ий

II

52

Н евьян ск ий

II

8

Бахчисарайский

I

53

Нижнетагильский

II

9

Безмеинский

I

54

Николаевский

III

10

Бе к абадский

II

55

Новотроицкий

II

11

Белгородский

II

56

Норильский

II

12

«Большевик»

II

57

Одесский

II

13

Бр о ценский

III

58

«Октябрь»

II

14

Брянский

III

59

Ольшанский

III

15

В олк овы сск ий

II

60

«Первомайски й»

III

16

Волховский

II

61

П икалевский

I

17

Воркути н ский

II

62

«Победа Октября»

II

18

Воскресенский

I

63

Под г оренски й

II

19

«Г игант»

I

64

Подольский

II

20

Горноза в одский

I

65

Поро н айский

III

21

Днепродзер ж инский

II

66

«Пролетарий»

II

22

Душанбинский

I

67

«Пунане К ун да»

II

23

Днепропетровский

II

68

Рижский

II

24

Е н акиевский

I

69

Руставский

III

25

Жигулевский

I

70

Р ы бн ицкий

II

26

Здолбуновс к ий

III

71

Са в ин ски й

I

27

Иван о-Ф ранковский

II

72

Серебряк ов ский

II

28

Каменец-Подольский

I

73

Семипалатинский

II

29

Кантский

II

74

С ланцев ский

II

30

Карагандинский

II

75

«Спартак»

II

31

Карадагский

III

76

Спасский

II

32

К арач аевочеркесский

II

77

Старооскольский

III

33

К осинск ий

II

78

С т ерлитам акский

II

34

Катаев-Ивановский

II

79

Сухоло ж ски й

II

35

Киевский

II

80

Тепл о озерский

I

36

Корки н ский

II

81

Тимлайский

II

37

Кос о горск ий

II

82

Топкинский

II

38

Краматорский

II

83

Усть-Каменогорский

II

39

Краснодарский

III

84

Ульяновский

I

40

Красноярский

II

85

Чернореченский

II

41

«Красный Октябрь»

III

86

Чимкентский

III

42

Криворожский

II

87

Чечено-Ингушский

II

43

Кричевский

III

88

Щуровский

II

44

Кузнецкий

III

89

Якутский

III

45

Курментинс к ий

III

90

Яшкинский

III

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОСТЫВАНИЯ А БЛОКА КАМЕР С ИЗДЕЛИЯМИ

Показатель длительности остывания А , ч, рассчитывается по формуле

                                           ( 1 )

где ( c γ )б, V б - с оответственно объемная теплоемкость, кДж /(м3 × С ), и объем бетона изделий в плотном теле, м3 , в блоке камер; ( c γ )о к , V о к - т о же, ограждающих конструкций блока камер; ( c γ ) м , V м - т о же, для металла в блоке камер:

V м = ( g ф + g кр + g п + g со )/ 7800 .                                                ( 2)

Здесь g ф - м асса металла форм в блоке камер, кг; g м - м асса металлических элементов крышек в блоке камер, кг; g п - масса стоек пакетировщиков (направляющих) внутри блока камер, кг; g со - масса стальной обшивки, учитываемая при теплоизоляции ограждений (например, по типовому проекту 409-28-40 ); K 1 F 1 - с оответственно коэффициент теплопередачи, Вт/( м2 × ° С), и площадь поверхности наружных стен блока камер выше нулевой отметки пола, м2; K 2 F 2 - т о же, для наружных стен ниже нулевой отметки пола; K 3 F 3 - то же, для днища блока камер; K 4 F 4 - то же, для крышек блока камер.

Для расчетов рекомендуется принимать следующие значения объемных теплоемкостей с: для тяжелого бетона изделий и ограждающих конструкций каме р - 2500 кДж/(м3 × °С ); для керамзитобетона ограждающих конструкций камер - 1600 кДж/(м3 × °С ) и для металла форм, стоек и т.п. - 3800 кДж/(м3 × °С ).

Таблица 1

Коэффициент

Значения к оэффициентов теплопередачи, Вт/(м2 × ° С)

элементы ограждений камер

при ограждениях из

тяжелого бетона

кера м зитобетон а

K 1

Наружные стены выше нулевой отметки пола

5,8

2,6

K 2

Наружные стены ниже нулевой отметки пола

2 ,3

2 ,2

K 3

Днище

из бетона

2,3

2 ,2

пустотный настил

1 ,3

-

K 4

Крышка

5 ,8

5 ,8

Значения коэффициентов теплопередачи K 1 - K 4 приведены в табл. 1.

В случае утепления внутренней поверхности ограждений и з тяжелого бетона слоями изоляции толщиной δ , м, с сопротивлением теплопередаче R 0 , (м 2 × ° С)/Вт, значения коэффициентов теплопередачи ограждений принимаются по табл. 2 .

Таблица 2

Материал огражде н ий

Коэффициенты

Значения коэффициентов теплопередачи, Вт/(м 2 × ° С), при сопротивлении теплопередаче R 0 , ( м2 × °С )/Вт

0

0 ,2

0 ,4

0 ,6

0 ,8

1

1 ,2

1 ,4

Тяжелый бетон

K 1

K 2 и K 3

5,8

2 ,3

2 ,7

1 ,6

1 ,8

1 ,2

1 ,3

10

10

0 ,8

0 ,9

0 ,7

0 ,7

0 ,6

0 ,6

0,6

Керамзитобето н

K 1

K 2 и K 3

2 ,6

2 ,2

1 ,7

1 ,6

1 ,3

1 ,2

10

10

0 ,9

0 ,8

0 ,7

0 ,7

0 ,6

0 ,6

0,6

0 ,5

Сопротивление теплопередаче R 0 , (м 2 × ° С)/Вт, рассчитывается по формуле

                                                            ( 3 )

где δi - т олщина i-го слоя ограждения (изоляции), м; λi - к оэффициент теплопроводности материала i - го слоя ограждения , В т/(м × ° С). Принимается по прил. 3 СНиП II-3-79** «Строительная теплотехника».

Для конструкций ограждений с теплоизоляцией, имеющих воздушные прослойки, значения сопротивления теплопередаче каждой из воздушных прослоек приводятся в табл. 3.

Таблица 3

Толщина воздушной прослойки, м

0 ,03

0 ,04

0 ,05

0 ,1

0 ,15

0 ,2

R 0 , (м 2 × ° С)/Вт

0 ,28

0 ,3

0 ,32

0 ,38

0 ,41

0 ,45

Примечан ие . При наличии n воздушных прослоек величину R 0 следует умножить на n .

Пример расчета показателя длительности остывания А

I вариант. Тепловая обработка железобето н ных изделий, приготовленных на цементе I группы класса В 22 ,5 (М300 ) осущес тв ляется в блоке, состоящем из трех камер ямного типа. Внутренние размеры одной камеры, м: длина - 7 , ширина - 2 ,5 , высота - 3 ,5 . Заглубление днища камеры в грунт относительно пола цеха - 0 ,5 м. Толщина бетонных стенок, днища и перегородок камеры - 0 ,3 м, материал - тяжелый бетон.

Объем бетона прогреваемых изделий в каждой камере - V б = 6,1 м3; масса находящегося в одной камере металла форм g ф = 18 ,3 т; масса металлических элементов крышки одной камеры g кр = 3 ,13 т; масса металла стоек пакетировщиков в одной камере g п = 1,86 т.

Расчет

Площадь поверхности наружных стен блока камер выше нулевой отметки пола

F 1 = 2 [(7 + 2 × 0 ,3 ) + 3 × 2 ,5 + 4 × 0 ,3](3 ,5 - 0 ,5 ) = 98 м2;

площадь поверхности наружных стен блока камер ниже нулевой отметки пола

F 2 = 2 [(7 + 2 × 0 ,3 ) + 3 × 2 ,5 + 4 × 0 ,3 ](0 ,5 + 0 ,3 ) = 26 м2;

поверхность днища блока камер

F 3 = ( 7 + 2 × 0 ,3 )(3 × 2 ,5 + 4 × 0 ,3 ) = 66 м2;

площадь поверхности крышек принимаем равной площади поверхности днища F 4 = F 3 = 66 м2.

Объем бетона ограждающих конструкций, включая перегородки

V ок = 7 × 3 ,5 × 4 × 0 ,3 + (2 ,5 × 3 + 4 × 0 ,3 )3 ,5 × 2 × 0 ,3 + (7 + 2 × 0 ,3 ) × ( 2 ,5 × 3 + 4 × 0 ,3 )0,3 = 67 ,5 ≈ 68 м3.

Общий объем металла в блоке камер по формуле ( 2)

V м = ( g ф + g кр + g п )/7800 = ( 18300 × 3 + 3130 × 3 + 1860 × 3 )/7800 = 8 ,96 ≈ 9 м3.

Значения о б ъемных теплоемкостей принимаем:

для тяжелого бетона изделий и ограждений ( c γ )б = ( c γ )о к = 2500 кДж/(м3 × °С);

для металла форм, стоек и крышек ( c γ ) м = 3800 кДж/(м3 × °С).

Значения коэффициентов теплопередачи Ki принимаем в соответствии с данными табл . 1.

Показатель длительности остывания А рассчитываем по формуле

II вариант (по типовому проекту 409-28-40 ). Ограждения камер толщиной 0 ,3 м из тяжелого бетона (см. вариант I ) изолированы жесткой минераловатной плитой толщиной 60 мм, покрытой фольгоизолом, с воздушной прослойкой шириной 35 мм и стальным листом толщиной 3 мм. Днище камеры состоит из пустотного настила толщиной 220 мм, песчаной подготовки толщиной 80 мм и слоя керамзитового гравия толщиной 200 мм.

Поскольку тепловая изоляция выполнена с внутренней стороны , расчетные параметры остаются теми же, что в варианте I :

площадь поверхности наружных стен блока камер выше нулевой отметки пола F 1 = 98 м2 ; площадь поверхности наружных стен ниже нулевой отметки пола F 2 = 26 м2; площадь поверхности днища блока камер F 3 = 66 м2; площадь поверхности крышек камер F 4 = 66 м2; объем бетона ограждающих конструкций V ок = 68 м3; объем материала теплоизоляции (минеральной ваты) - 8 м3. По СНиП II-3-79** удельная теплоемкость минераловатны х плит с объемным весом 200 кг/м3 c = 0 ,84 кДж/( кг × ° С), т.е. c γ = 168 кДж/(м3 × °С).

Расход стали на обшивку стен одной камеры g со = 2,6 т.

Расчет

Объем металла в блоке камер (по формуле ( 2)):

V м = (18300 × 3 + 3130 × 3 + 1860 × 3 + 2600 × 3 )/7800 = 10 м3.

Сопротивление теплопередаче слоев ограждения R 0 , (м 2 × °С)/Вт , рассчитывается по формуле ( 3)

R 0 = δ б / λ б + δ изи з + R п р ,

где δ б и δи з - с оответственно толщина слоев тяжелого бетона и м инераловатной плиты, м; λ б и λиз - к оэффициенты теплопроводности тяжелого бетона и минераловатной плиты, принимаемые на СНиП II-3-79**: λ б = 1 ,86 и λ из = 0 ,076 В т/(м × °С); R пр - сопротивление теплопередаче воздушной прослойки шириной 0 ,35 мм по табл. 3 R пр = 0 ,29 (м2 × ° С)/Вт.

R 0 = 0,3 /1 ,86 + 0 ,06 /0,0716 + 0 ,29 = 1 ,24 (м2 × °С)/Вт.

Принимаем R 0 = 1 ,25 (м2 × °С)/ Вт и по табл. 2 определяем значения коэффициентов теплопередачи K 1 = 0 ,675 и K 2 = 0 ,6 Вт/(м2 × ° С). Для днища по табл. 1 K 3 = 1 ,3 Вт/(м2 /°С).

Рассчитываем показатель длительности остывания А по формуле ( 1)

Таким образом, для блока камер с ограждениями из тяжелого бетона пок а затель длительности остывания А равен 60 ч, а для теплоизолированных ограждений - 127 ч.

При изготовлении изделий из бетона класса В22 ,5 на портландцементе I группы по активности при пропаривании, требуемой прочности 70 % от проектной марки и одном обороте камер в сутки по табл. 4 назначаем температуру разогрева бетона: для неизолированных камер - 75 °С, для теплоизолированных камер - 70 °С.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

РАСЧЕТ РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ ИЗДЕЛИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕРМОСНЫХ РЕЖИМОВ

В камерах периодического действия

Общий расход тепловой энергии Q , МДж/ м3 при разогреве бетона изделий на

Δt = t р - 15

определяется по формуле

Q = K ( Q б + Q м + Q р п ) ,                                                   ( 1 )

где K - коэффициент, учитывающий потери тепла с конденсатом. Численные значения коэффициента приведены в табл. 1;

Та бл ица 1

Температура разогрева, ° С

40

50

60

70

80

85

Ко э ффициент K

1 ,03

1 ,04

1 ,045

1 ,055

1,065

1 ,07

Q б - расход тепловой энергии на разогрев бетона изделий с учетом тепловыделения, МДж/м3; определяется по табл. 2;

Таблица 2

К л асс (марка) бетона

Расход тепловой энергии, МДж/м 3 , для разогрева бетона на тяжелых заполнителях с учетом тепловыделения цемента до температуры, ° С

40

50

60

70

80

85

В 15 (200 )

54

75

92

109

126

134

В22,5 ( 300 )

54

71

88

100

113

121

В30 (400 )

50

67

80

96

105

109

В37,5 (500 )

50

63

75

84

92

96

Q м - расход тепловой энергии на разогрев металла форм, МДж/м 3 ; определяется по табл. 3;

Таблица 3

Масса металла форм, т на 1 м3 бетона

Расход тепловой энергии, МДж/м 3 , для разогрева металла форм до температуры, ° С

40

50

60

70

80

85

2

29

42

54

67

80

84

3

42

59

75

96

113

121

4

54

80

100

121

146

159

5

67

96

126

155

180

192

6

84

113

151

188

214

226

Таблица 4

Ограждения

Компоненты тепловых потерь

Расход тепловой энергии, МДж/м 2 , на разогрев и компенсацию потерь при остывании ограждений из тяжелого бетона при разогреве изделий до температуры, ° С

40

50

60

70

80

85

Наружные стены выше нулевой отметки пола при длительности перерывов, ч

5

q 1

16 ,7

17 ,6

18 ,2

18 ,8

19,2

19,5

15

q 1 '

22,2

25 ,5

29,3

31 ,8

33 ,9

35

Наружные стены ниже нулевой отметки пола

q 2

10 ,5

11 ,7

13

14

15 ,5

15 ,9

Днище

q 3

10 ,5

11 ,7

13

14

15 ,5

15,9

Крышка

q 4

5 ,9

6 ,3

6,7

7 ,1

7 ,7

8

Перегородки при длительности перерывов, ч

5

q 5

7 ,1

9,6

12 ,6

15 ,1

18

19 ,7

15

q 5 '

12 ,6

17 ,6

22 ,6

28

32,6

35 ,6

Q п р - р асход тепловой энергии на разогрев элементов ограждений блока камер, включая потери тепла за время разогрева, МД ж/м3 .

Q п р = ( q 1 × F 1 + q 2 × F 2 + q 3 × F 3 + q 4 × F 4 + q 5 × F 5 )/ V б ,                       ( 2 )

где F 1 - площадь поверхности наружных стен блока камер выше нулевой отметки пола, м 2 ; F 2 - площадь поверхности наружных ст е н блока камер ниже нулевой отметки пола, м2 ; F 3 - площадь п ов ерхности дни ща, м2; F 4 - площадь поверхности крышки, м 2 ; F 5 - площадь поверхности перегородок, м2; V б - о бъем бетона прогреваемых изделий, м3; q 1 - q 5 - удельные потери тепловой энергии , приходящиеся на 1 м2 поверхности отдельных ограждений при различных температурах разогрева изделий, °С; определяются п о табл. 4 и 5, МДж/ м2 .

Та бли ца 5

Ограждения

Компоненты тепловых потерь

Расход тепловой энергии, М Дж /м2 , на разогрев и компенсацию потерь при остывании ограждений из к ерам зитобетона при разогреве изделий до температуры, ° С

40

50

60

70

80

85

Наружные стены выше нулевой отметки пола при длительности перерывов, ч

5

q 1

8,4

9,2

10 ,5

11,3

12 ,6

13 ,2

15

q 1 '

10 ,8

12 ,1

13 ,4

14 ,6

15 ,9

16 ,3

Наружные стены ниже н у левой отметки пола

q 2

8

8 ,4

8 ,8

9 ,6

10 ,9

11 ,7

Днище

из керамзитобетона

q 3

8

8 ,4

8 ,8

9 ,6

10 ,9

11 ,7

из керамзитобетонного пустотного настила с подсыпкой керамзитового гравия

q 3 '

9,2

10 ,5

12 ,1

13 ,4

15 ,5

16,3

Крышка

q 4

5 ,9

6 ,3

6 ,7

7 ,1

7,7

8

Перегородки при дл и тельности перерывов, ч

5

q 5

5 ,4

7 ,5

9 ,6

11 ,7

14 ,2

15 ,1

15

q 5 '

7 ,5

10 ,5

13 ,4

16 ,3

19 ,2

20 ,9

При внутренней тепловой изоляции ограждающих конструкций р ассчитывается сопротивление теплопередаче R 0 2 × ° С)/Вт, по формуле

                                                                    ( 3 )

где δi - толщина i - го слоя ограждения, м; λi - коэффициент теплопроводности материала i -го слоя ограждения, Вт / (м × °С). Принимается по прил. 3 СНиП II-3-79** «Строительная теплотехн ика».

Если конструкция ограждений с теплоизоляцией включает воздушные прослойки, сопротивление теплопередаче каждой прослойки назначается по табл. 6.

Таблица 6

Толщина воздушной про с лойки, м

0 ,03

0 ,04

0 ,05

0 ,1

0 ,15

0,2

R 0 , ( м2 × °С)/Вт

0 ,28

0,3

0 ,32

0 ,38

0 ,41

0 ,45

Примечан ие . При наличии n воздушных прослоек величину R 0 следует умножить на n .

По принятым по формуле ( 3) или табл. 6 значениям сопротивления теплопередаче по табл. 7 определяются коэффициенты к компонентам удельных тепловых потерь, значения которых приведены в табл. 4.

Та бли ца 7

R 0 , ( м2 × °С)/Вт

0

0 ,1

0 ,2

0 ,4

0 ,6

0 ,8

1

1 ,2

1 ,4

1 ,6

1 ,8

K

1

0 ,64

0 ,47

0,32

0 ,25

0 ,2

0 ,17

0 ,15

0 ,13

0 ,11

0 ,1

В тепловых кассетных установках

Удельный расход тепловой энергии при прогреве изделий по термосным режимам в типовых кассетах «Гипростроммаш » приведен в табл. 8.

Таблица 8

Шифр установок и типовых проектов Гипростром м аш

Габариты установки, м

Количество изделий

g м , т/м 3

Объем бетона, м3

Расход тепловой энергии, Q , М Дж /м3 , при разогреве изделий до температуры, °С

40

50

60

70

80

90

С МЖ -253

8 ´ 3 ,76 ´ 0,16

10

2 ,5

42 ,05

605

795

965

1130

1320

1485

"

8 ´ 3 ,76 ´ 0 ,14

10

2 ,9

36,79

690

880

1045

1235

1400

1570

"

8 ´ 3 ,76 ´ 0,12

12

2 ,8

37 ,84

795

965

1130

1320

1570

1655

СМЖ -3212

(СМЖ- 3312 )

6,8 ´ 3 ,3 ´ 0 ,16

10

3 ,1

28 ,8

690

880

965

1235

1400

1570

"

6 ,8 ´ 3,3 ´ 0,14

10

3 ,6

25 ,2

690

880

1045

1320

1485

1655

"

6 ,8 ´ 3 ,3 ´ 0 ,12

12

3 ,5

25 ,9

795

965

1130

1400

1570

1840

СМ Ж-3222

6 ,8 ´ 3,76 ´ 0 ,05

12

7 ,5

12 ,24

1675

2010

2280

2720

3160

3330

"

6 ,8 ´ 3 ,76 ´ 0 ,05

14

7 ,4

14 ,28

1570

1925

2280

2640

3055

3330

СМ Ж -3302

8 ´ 3 ,3 ´ 0 ,16

10

2 ,6

34 ,56

690

795

965

1130

1320

1485

"

8 ´ 3,3 ´ 0 ,14

10

3

30 ,24

690

880

1045

1235

1485

1655

"

8 ´ 3,3 ´ 0 ,12

12

2 ,9

31 ,1

795

965

1130

1400

1570

1840

СМЖ- 3322

6 ,8 ´ 3 ,3 ´ 0 ,06

12

8 ,2

11 ,66

1485

1840

2200

2535

2890

3245

"

6 ,8 ´ 3 ,3 ´ 0 ,06

14

7

13,6

1485

1840

2095

2535

2890

3245

7412 /1

6 ,5 ´ 3 ,3 ´ 0 ,1

10

4 ,2

18 ,13

880

1130

1320

1570

1760

2010

7412 /2

6 ,5 ´ 2 ,78 ´ 0 ,1

10

4 ,5

15 ,05

880

1130

1320

1570

1840

2010

7412 /3

6 ,5 ´ 2 ,78 ´ 0 ,12

10

3 ,8

17 ,4

795

1045

1235

1400

1655

1840

7412 /4

6 ,5 ´ 2 ,78 ´ 0,12

10

4 ,1

17 ,4

795

1045

1235

1400

1655

1840

7412 /5

6 ,5 ´ 2 ,78 ´ 0 ,14

6

6 ,1

7 ,69

1045

1320

1570

1840

2095

2365

ПРИМЕР РАСЧЕТА РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ТЕРМОСНЫХ РЕЖИМАХ

Для расчета расхода тепловой энергии использованы данные примера, приведенного в прил. 3 настоящего Пособия.

Тепловая обработка железобетонных изделий, приготовленных на цементе I группы класса В 22,5 (М300), осуществляется в блоке камер ямного типа: а) неизолированных с ограждениями из тяжелого бетона, б) теплоизолированных минераловатны ми плитами, мм: толщиной 60 с воздушной прослойкой шириной 35 и обшивкой стальным листом толщиной 3 .

Площадь поверхности наружных стен блока камер выше ну л евой отметки пола F 1 = 98 м2 ; площадь поверхности наружных стен блока камер ниже нулевой отметки пола F 2 = 26 м2 ; площадь поверхности днища блока камер F 3 = 66 м2; площадь поверхности крышек F 4 = 66 м2; площадь поверхности перегородок F 5 = 49 м2.

Объем бетона прогреваемых изделий в блоке камер V б = 18 ,3 м3.

Масса металла форм, приходящаяся на 1 м3 бетона

g м = 18 ,3 /6 ,1 = 3 т /м3.

Расчет варианта I (разогрев изделий в неизолированных камерах до температуры 75 °С).

Расход тепловой энергии на разогрев бетона изделий (по табл. 2) Q б = 107 МДж/м3 ; расход тепловой энергии на разогрев металла форм (по табл. 3) Q м = 105 МДж/м3; расход тепловой энергии на разогрев и компенсацию потерь при остывании ограждений и з тяжелого бетона (по табл. 4):

для наружных стен выше нулевой отметки пола

q 1 = (18 ,8 + 19 ,2)/2 = 19 МДж/м2;

для наружных стен выше нулевой отметки пола

q 2 = ( 14 + 15 ,5)/2 = 14 ,75 МДж/м2;

для днища

q 3 = (14 + 15 ,5 )/2 = 14 ,75 МДж/м2;

для крышек

q 4 = (7 ,1 + 7 ,7 )/2 = 7 ,4 МДж/м2;

для перегородок

q 5 = (15,1 + 18 )/2 = 16 ,55 МДж/м2.

Рассчитываем суммарные уд е льные теплопотери по формуле ( 2)

Q п р = q 1 × F 1 + q 2 × F 2 + q 3 × F 3 + q 4 × F 4 + q 5 × F 5 )/ V б , М Дж /м3.

Q п р = (19 × 98 + 14 ,75 × 26 + 14 ,75 × 66 + 7 ,4 × 66 + 16 ,5 × 49 )/18 ,3 = 247 МДж/м3.

Коэффициент K , учитывающий потери тепла с конденсатом при разогреве изделий до 75 °С , определяется по табл. 1 - K = 1 ,06 .

Общий расход тепловой энергии Q , МДж/м 3 , по формуле ( 1)

Q = K ( Q б + Q м + Q п р ),

Q = 1 ,06 (107 + 105 + 247 ) = 486 ,5 МДж/м3.

Расчет варианта II (разогрев изделий в теплоизолированных камерах до температуры 70 °С)

Рассчитываем сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R 0 , м 2 × °С /Вт, по формуле ( 3)

R 0 = δ б / λ б + δ изи з + R п р ,

где δ б и δ из - с оответственно толщина слоя тяжелого бетона (0 ,3 м) и минераловатной плиты (0 ,06 м); λ б и λи з - соответственно коэффициенты теплопроводности тяжелого бетона и минераловатной плиты, принимаемые по прил. 3 СНиП II-3-79**: λ б = 1 ,86 , λ из = 0 ,076 Вт/(м × °С); R п р - сопротивление теплопередаче воздушной прослойки шириной 0 ,35 м; по табл. 6 R п р = 0,29 (м2 × ° С)/ Вт.

R 0 = 0,3 /1 ,86 + 0 ,06 /0 ,076 + 0 ,29 = 1,24 (м2 × ° С)/Вт.

При н имаем R 0 = 1,25 м2 × ° С/Вт и по табл. 7 определяем коэффициент K = 0 ,145 .

Определяем расход тепловой энергии на разогрев и компенсацию потерь при остывании ограждений (по табл. 4 и 5) с учетом коэффициента K = 0 ,145 :

для н аружных стен выше нулевой отметки пола q 1 = 18 ,8 × 0 ,145 = 2 ,7 М Дж/м2 ;

для наружных стен ниже нулевой отметки пола q 2 = 14 × 0,145 = 2 МДж/м2;

для днища из керамзитобетонного пустотного настила (по табл. 5) q 3 = 13 ,4 МДж/м2;

для крышек q 4 = 7,1 МДж/м2;

для перегородок q 5 = 15,5 × 0,145 = 2 ,2 МДж/м3.

Рассчитываем суммарные удельные теплопотери по формуле ( 2)

Q п р = ( 2 ,7 × 98 + 2 × 26 + 13 ,4 × 66 + 7 ,1 × 66 + 2 ,2 × 49)/18 ,3 = 84 ,1 МДж/м3.

Расход тепловой энергии для разогрева бетона (по табл. 2) Q б = 100 МДж/м3.

Расход тепловой энергии для разогрева металла форм (по табл. 3), Q м = 96 МДж/м3.

Общий расход тепловой энергии по формуле ( 1) Q = 1 ,055 (100 + 96 + 84 ) = 295 ,4 МДж/м3.

Таким образом, расход тепловой энергии для тепловой обработки железобетонных и зделий кл асса В22 ,5 (М300 ) составляет: в неизолированн ых камерах - 486 МДж/м3; в теплоизолированных; камерах - 295 МДж/м3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ПОДБОР ДРОССЕЛЬНЫХ ДИАФРАГМ

1 . Дроссельные диафрагмы предназначены для обеспечения дозированной расчетной подачи пара в тепловую установку в единицу времени.

Монтаж дроссельных диафрагм следует производить одновременно на всех тепловых установках, питающихся от каждого отдельного магистрального паропровода. В противном случае произойдет перераспределение давления и пар будет поступать в значительно меньшем количестве в установки, оснащенные дроссельными диафрагмами, что приведет к недогреву изделий.

Дроссельная диафрагма.

1 - проходное отверстие диафрагмы; 2 - крепежные отверстия; 3 - клеймо; 4 - рукоятка; 5 - корпус (шайба)

2 . Дроссельные диафрагмы устанавливаются на паровых вводах в установки, как при наличии автоматизированных систем регулирования температурного режима, так и без них. При применении автоматических систем регулирования диафрагма подбирается из условия максимального часового расхода пара. Дроссельные диафрагмы могут эффективно работать только при оснащении магистральных паропроводов регуляторами давления пара.

3 . Дроссельная диафрагма представляет собой стальную пластину толщиной 2 - 3 мм, в которой выполнено отверстие, рассчитанное для пропускания требуемого количества пара (см. рисунок).

4 . Для подбора диаметра отверстий дроссельных диафрагм первоначально определяется удельный расчетный расход тепловой энергии Q в соответствии с рекомендациями прил. 3 .

5 . По удельному расходу тепловой энергии Q , кг/ч, рассчитывается часовой расход пара по формуле

G = QV б 0 ,43/τ ,

где V б - объем пропариваемого бетона в плотном теле, м 3 ; τ - продолжительность подачи пара в установку, ч.

6 . Выбор диаметра отверстия дроссельной диафрагмы, обеспечивающего дозированный расчетный расход пара в час, осуществляется по таблице пропускной способности дроссельных диафрагм для заданного стабилизированного давления пара.

Пропускная способность дроссельных диафрагм

Давление пара, М Па

Максимальный перепад давления в отверстии, МПа

Максимальное количество пара, кг/ч, проходящее через отверстие диаметром, мм

до отверстия

за отверстием

2

3

4

5

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

0 ,108

0 ,1

0 ,008

0 ,7

1 ,5

2 ,6

4 ,1

5 ,9

11

16

24

32

42

53

66

80

95

112

129

148

0,11

0 ,1

0 ,01

0 ,8

1 ,7

2,9

4 ,6

6 ,5

12

18

26

35

47

59

73

88

105

123

143

164

0,12

0 ,1

0 ,02

1

2 ,4

4 ,1

6 ,5

9 ,4

17

26

40

50

66

84

103

125

150

176

203

233

0 ,13

0 ,1

0 ,03

1 ,3

2 ,9

5 ,1

8

11 ,5

20

32

46

62

82

104

128

155

185

217

251

289

0 ,14

0 ,1

0,04

1 ,5

3 ,4

6 ,1

9 ,5

13 ,6

24

38

55

74

97

123

151

183

214

256

297

341

0 ,15

0 ,1

0 ,05

1 ,7

3 ,7

6 ,6

10 ,4

14 ,9

26

41

60

80

106

134

166

200

239

280

324

372

0 ,16

0 ,1

0 ,06

1 ,8

4 , 2

7 ,1

11 ,4

16 ,9

29

45

65

88

110

147

181

220

262

307

355

408

0 ,17

0 ,1

1 ,07

2

4 ,5

8

12 ,5

17,9

32

50

72

97

127

162

199

240

287

337

390

448

0 ,18

0 ,104

0 ,076

2 ,1

4 ,7

8,4

13 ,2

19

34

53

76

102

135

171

211

255

304

357

414

476

0,19

0,11

0 ,08

2 ,2

5

8 ,9

13 ,9

20

36

56

80

108

142

180

223

268

320

376

436

500

0 ,20

0 ,115

0 ,085

2 ,4

5 ,3

9 ,4

14 ,7

21

38

59

85

115

151

191

236

296

340

399

462

532

0 ,21

0 ,121

0 ,089

2 ,5

5 ,5

9 ,8

15,3

22

39

61

88

119

157

198

245

297

353

414

480

550

0 ,22

0 ,127

0 ,093

2,6

5 ,7

10 ,2

16

23

41

64

92

125

164

208

257

310

369

433

508

576

0 ,23

0 ,133

0,097

2 ,7

6

10 ,7

16 ,7

24

43

67

96

130

171

217

267

328

384

452

522

602

0 ,24

0 ,139

0,101

2 ,7

6 ,2

11 , 1

17 ,2

25

44

69

99

134

177

224

276

334

398

466

540

621

0,25

0,145

0,105

2,9

6 ,5

11 ,5

18

26

46

72

104

139

185

234

289

349

416

487

565

650

0 ,26

0 ,15

0 ,11

3

6 ,8

12 ,1

18 ,9

27

48

76

109

147

193

245

303

365

435

511

592

682

0 ,27

0 ,156

0 ,114

3 ,1

7

12 ,5

19 ,6

28

50

78

113

152

200

254

314

379

451

536

614

704

0 ,28

0 ,162

0 ,118

3 ,2

7 ,2

12 ,9

20 ,1

29

52

81

116

157

203

262

323

389

464

545

632

726

0 ,29

0 ,168

0 ,122

3 ,3

7 ,4

13 ,1

20 ,6

30

53

82

118

160

208

267

329

398

474

556

645

740

0 ,3

0 ,173

0 ,127

3 ,4

7 ,7

13 ,6

21 ,3

31

53

85

123

166

216

277

341

413

492

577

668

768

0 ,35

0 ,202

0 ,148

4

9

16

25

36

64

100

144

194

256

324

400

484

576

676

784

900

0 , 4

0 ,231

0 ,169

4 ,6

10 ,2

18 ,2

28 ,5

41

79

114

162

220

290

368

455

550

652

768

890

1020

0 ,45

0 ,26

0 ,19

5 ,1

11 ,5

20 ,5

32

46

82

128

184

248

328

415

512

620

737

865

1000

1150

0 ,5

0 ,269

0,231

5 , 7

12,9

22,9

35,7

52

92

143

206

278

366

466

572

693

824

966

1120

1285

0 ,6

0347

0253

6,8

15 ,2

26,9

42 ,2

61

108

169

243

326

432

548

676

820

975

1140

1320

1520

0 ,7

0 ,405

0 ,295

7 ,8

17 ,7

31 ,4

49

71

126

196

282

361

500

686

734

950

1127

1320

1535

1762

0 ,8

0 ,482

0 ,318

9

20 ,2

35 ,8

56

81

144

224

328

434

572

726

896

1080

1290

1510

1754

2020

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Виды сечения разрезы Винт гост Квалификационный справочник должностей Коэффициент разрыхления грунта Максимальная масса транспортного средства Маркировка грузов НП 001 97 Обозначения на электрических схемах Отсос Расчет системы отопления Рельс р50 СП 42 102 2004 Санпин столовая Сварные швы гост Таблица подшипников