Общие сведения об ОАО "Гомельжелезобетон"

      Характерной особенностью производства сборного железобетона является отгрузка потребителю изделий с неполной проектной прочностью. Минимальная величина отпускной прочности для тяжелого бетона класса В 12,5 (марки М150) и выше установлена для теплого времени года 50 %, но в подавляющем большинстве составляет 70 % , в том числе в зимний период 85—90 %, а для некоторых изделий 100 %. Величина передаточной прочности для многих предварительно напряженных конструкций составляет 65—80 % проектной и должна быть получена сразу после окончания тепловой обработки. При таких условиях относительная прочность бетона на 3—5 % ниже, чем остывшего, т. е. разрыв между требуемой и фактически достигаемой прочностью увеличивается и устранение этого несоответствия достигается дополнительным расходом цемента (табл. 21.6).

     Снижение  температуры изотермического прогрева до 60 °С позволяет получать требуемую отпускную прочность только на цементах I и редко II группы для бетонов классов ВЗО и В37,5 при общем цикле тепловой обработки 18—24 ч.

     Низкие  температуры прогрева (40—50 °С) приводят к дальнейшему снижению прочности бетонов всех групп цементов. Эти закономерности справедливы не только для пропаривания, но и для других способов тепловой обработки при температурах до 100°С.

     Эффективными  цементами и режимами тепловой обработки  являются такие, при которых требования к отпускной (передаточной) прочности, предъявляемые проектом, совпадают или ниже достигаемой относительной прочности в заданные (минимально короткие) сроки после окончания тепловой обработки. В этом случае нормируемая (проектная) и фактически получаемая в проектном возрасте прочность бетона, подвергнутого тепловой обработке, тождественны. Из табл. 21.6 следует, что для бетонов, подвергаемых различным способам тепловой обработки при проектировании состава для бетонов класса 22,5 (марки М300) и ниже на цементах II и III групп, определяющей является отпускная и передаточная прочность. При этом нормируемая прочность в проектном возрасте практически всегда обеспечивается. Для бетонов высоких классов ВЗО и более (марки М400 и более), особенно на цементах I группы, вследствие высоких значений относительной прочности сразу после тепловой обработки определяющей является нормируемая прочность в 28-суточном возрасте.

     Поэтому для бетонов низких и средних  классов (марок) по прочности (М200—М300), для которых достижение после  тепловой обработки прочности 70 % затруднительно, с целью устранения перерасхода цемента необходимо стремиться к максимально возможному снижению требований к величинам передаточной и отпускной прочности.

Пропаривание  бетона при атмосферном  давлении

     Структура любого режима ТО складывается из отдельных  периодов, включающих предварительное выдерживание, скорость разогрева, продолжительность выдерживания при максимальной заданной температуре (изотермическое или термосное), время остывания изделия в тепловом агрегате и вне его, Режим выражается суммой отдельных его периодов, ч, например режим пропаривания 2+3+6+2=13 ч при 80 °С при испытании образцов от 4 до 12 ч после извлечения из камеры принят в качестве стандартного по ГОСТ 310.4—81 (с изм.) для определения активности цемента при пропаривании, а также при разработке типовых норм расхода цемента по СниП 5.01.23—83.

      Тепловая обработка с использованием пара низкого давления. Насыщенный водяной пар — наиболее распространенный теплоноситель. Тепловая обработка с его использованием осуществляется в пропарочных камерах, кассетных установках, термоформах, термопостах и т. д. Вид того или иного примененного теплового агрегата зависит от технологии производства сборных железобетонных изделий.

     Пропаривание  изделий в ямных камерах применяется  в технологических линиях, оснащенных крановым оборудованием для перемещения форм с изделиями.

     Основными элементами ямной камеры являются стенки, пол с гидравлическим затвором для  стока конденсата, крышка и система  паропроводов, оснащенных запорорегулирующей арматурой для подачи пара в камеру (рис. 22.1).

     Формы в камере устанавливают в штабель  по 6—8 шт. с зазором 30—50 мм для улучшения теплопередачи. Зазоры между изделиями обеспечиваются автоматическими стойками, установленными в камерах твердения, или металлическими прокладками. После загрузки изделий камеры закрывают крышками, представляющими собой плоские металлические рамные конструкции, обшитые металлическими листами, между которыми уложен теплоизоляционный материал. Для предотвращения утечки паровоздушной смеси через неплотности между крышкой и стенками камер в верхнем обрезе устраивают корытообразный желоб, заполняемый водой (гидравлический затвор) или песком (песчаный затвор). При опускании крышки ребро металлического уголка, укрепленного по ее периметру, попадая в корытообразный желоб, изолирует внутреннее пространство камеры от окружающей среды.

     Пар в камеру поступает через замкнутый  перфорированный трубопровод, уложенный  в камере по ее внутреннему периметру  на расстоянии 300—500 мм от днища. Температуру  паровоздушной среды контролируют термометрами различных типов или  датчиками, установленными в специальной  нише одной из стен камеры на расстоянии ⅔ высоты камеры. Для охлаждения паровоздушной среды камеры в заключительный период тепловой обработки и удаления пара из камеры перед извлечением из нее изделий применяют принудительную вентиляцию через приточный и вытяжной водяные затворы. В период работы вентиляционной системы воду из водяных затворов удаляют эжекторным устройством, паровоздушную смесь отводят через вытяжной затвор в вентиляционный канал.

     Стенки  ямных пропарочных камер обычно выполняют из тяжелого железобетона толщиной не менее 300 мм, что обеспечивает их механическую прочность, Однако при периодическом нагреве ограждающих конструкций из-за высокой их теплопроводности непроизводительно расходуется значительное (до 40 %) количество тепловой энергии. Для повышения тепловой эффективности камер их ограждающие конструкции следует выполнять из легкого бетона или устраивать внутреннюю теплоизоляцию, защищенную от воздействий паровоздушной среды камеры. Защита ограждающих конструкций от механических повреждений при загрузке и выгрузка металлических форм осуществляется направляющими стойками.

     В ямных пропарочных камерах с  переменной относительной влажностью, пониженной (20—60%) в период подъема  температуры в камере и приближающейся к 100% в период изотермического выдерживания, создаются благоприятные —условия для структурообразования бетона и повышения прочности бетона до 15 %. Система теплоснабжения включает: вентилятор, перемещающий паровоздушную смесь камеры по замкнутому контуру; электрокалорифер, нагревающий паровоздушную смесь в соответствии с заданным температурным режимом, и систему увлажнения, позволяющую изменять относительную влажность среды камеры. Прогрев изделий в ямных пропарочных камерах осуществляется конвективно со стороны открытой поверхности изделия и кондуктивно со стороны формы.

     Основным  назначением предварительного выдерживания изделий до начала тепловой обработки является создание благоприятных условий для развития процессов гидратации цементов и формирование начальной структуры бетона, способной воспринимать температурные напряжения без нарушений. Оптимальная длительность предварительного выдерживания для различных бетонов не является постоянной, она зависит от активности цемента, В/Ц, подвижности бетона и температуры окружающей среды и находится в пределах 1—5 ч. Чем выше марка цемента и бетона, а также чем выше температура окружающей среды и жесткость бетонной смеси, тем может быть короче время предварительного выдерживания. Введение химических добавок (ускорителей твердения) приводит к сокращению, а поверхностно-активных добавок — к увеличению длительности предварительного выдерживания. Применение предварительного выдерживания особенно целесообразно при пропаривании распалубленных изделий, а также изделий с большими открытыми поверхностями (табл. 22.1).

     При тепловой обработке под пригрузом, в закрытых формах, в малонапорных и индукционных камерах предварительное  выдерживание нецелесообразно, а при применении разогретых бетонных смесей — противопоказано.

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

     При коротком предварительном выдерживании (до 1 ч) температуру рекомендуется поднимать с постоянно возрастающей скоростью, например в первый час—10—15 °С, во второй—15—25 °С, в последующий 25—35 °С и т. д., независимо от толщины изделия. При техническом затруднении выполнения режимов с постоянно возрастающей скоростью подъема температуры среды камеры (при отсутствии автоматизации температурного режима) рекомендуется применять режимы со ступенчатым подъемом температуры, например: за 1—1,5 ч подъем температуры до 30—40 °С, выдерживание при этой температуре в течение 1—2 ч, а затем интенсивный подъем температуры до максимально принятой за 1 —1,5 ч. Если изделия загружают в пропарочную камеру с температурой 30—35 °С, то выдерживание в ней без подачи пара в течение 1,5—2 ч равноценно первой ступени подъема температуры. Оптимальная температура изотермического прогрева при использовании портландцементов 80—85 °С. При использовании шлакопортландцементов и пуццолановых портландцементов температура прогрева может быть принята равной 90—95 °С при условии предварительной экспериментальной проверки. Длительность изотермического выдерживания при пропаривании назначают в зависимости от требуемой прочности бетона изделий (распалубочной, передаточной, отпускной) сразу после выдерживания бетона или с учетом прироста прочности при последующем твердении при положительных температурах в цехе или на складе в возрасте до 1 суток. Ориентировочные значения получаемой относительной прочности бетона различных классов (марок) в зависимости от цикла тепловлажностной обработки на цементах разных групп приведены в табл. 21.6.

     Для изделий, к которым предъявляются  повышенные требования по морозостойкости, должны соблюдаться общие требования по технологии изготовления, а режимы тепловой обработки должны корректироваться в направлении уменьшения интенсивности теплового воздействия, особенно в период подъема температуры, а именно: время предварительного выдерживания должно быть не менее 3 ч, а подъем температуры не более 20 °С/ч, изотермическое или термосное выдерживание изделий до требуемой прочности и медленное охлаждение в камере или цехе. Предварительно напряженные конструкции, изготовляемые на стендах, рекомендуется подвергать тепловой обработке по режиму: подъем температуры до 80° С 7ч изотермическое выдерживание при 80° С 6,5ч остывание 1,5ч.

     Для предотвращения возможного появления  трещин отпуск натяжения арматуры рекомендуется  осуществлять на неостывший бетон и  производить частично распалубку изделия. При изготовлении предварительно напряженных конструкций в силовых формах подъем температуры сокращается на 2,5 ч, а время остывания на 1,5 ч по сравнению с данными табл. 22.2 при сохранении неизменным общего цикла тепловой обработки и завышеже прочности бетона примерно на 0,5 класса (марки) из-за передачи натяжения арматуры на горячий бетон. Рекомендуемые режимы тепловлажностной обработки в зависимости от толщины бетона изделий для двух оборотов тепловых установок в сутки из тяжелого бетона на портландцементах II группы после 12-часового последующего выдерживания даны в табл. 22.2, для легких — в табл. 22.3.

Контактная  тепловая обработка  в вертикальных кассетных  формах

     Для обогрева тепловых отсеков термоформы и кассет могут применяться различные  теплоносители, обеспечивающие равномерность прогрева поверхностей, контактирующих с бетонами: водяной пар, горячий воздух и отходящие дымовые газы, различные жидкости, электрическая энергия и др. Однако в большинстве случаев применяется пар.

      Кассетные установки представляют собой вертикальную сборно-разборную  форму, в которой производят формование и тепловую обработку изделий. Кассета  состоит из отсеков, образованных стальными вертикальными стенками. Для тепловой обработки изделий имеются специальные отсеки, в которые подается теплоноситель — пар, горячее масло и т. д. Для более равномерного распределения температуры по поверхностям тепловых отсеков применяют специальные конструктивные решения внутренней полости и эжекторную систему теплоснабжения установок. Улучшение условий твердения бетона в верхней части кассетной установки может быть   при   использовании   специальной   теплоизолированной крышки.

     При тепловлажностной обработке изделий  в кассетах предварительное выдерживание их нецелесообразно.

     Максимальная  температура листа теплового  отсека при прогреве изделий в кассетах должна быть не выше 100°С, но не ниже 85 °С. При этом перепад температур по площади листа должен быть не более 10 °С. При тепловой обработке изделий в кассетах изотермический прогрев разделяется на два периода: подача пара (тепла) в тепловой отсек и термосное выдерживание после отключения подачи пара (тепла). Длительность изотермического прогрева с подачей пара (тепла) в тепловые отсеки определяют опытным путем в период освоения производства. Специального охлаждения рабочих отсеков при кассетном производстве изделий не производится. Режимы тепловой обработки в кассетах даны в табл. 22.4.

3. Складирование и хранение сырьевых материалов

     Цемент  поступает на склад в саморазгружающихся автоцементовозах с пневмовыгрузкой  и в саморазгружающихся железнодорожных  вагонах бункерного типа с гравитационной выгрузкой или цистернах с  пневмовыгрузкой.

     Складируется  и хранится цемент в емкостях силосного  типа. Герметичность склада должна обеспечивать защиту цемента от атмосферной  и грунтовой влаги.