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