При назначении режима ТВО изделий из легких бетонов существенное влияние оказывают не только особенности применяемого цемента, класса бетона, удобоукладываемость бетонной смеси, но и структура бетона, наличие в его составе вовлеченного воздуха и его объем, прочность и объемная концентрация крупного заполнителя, гидравлическая активность мелкого заполнителя.
Для обеспечения минимальной отпускной прочности следует правильно выбирать режим тепловой обработки бетона.
Такой режим может, осуществляется в тепловых установках периодического и непрерывного действия (в камерах ямного, туннельного и щелевого типов), оборудованных регистрами, ТЭНами, колориферами 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 поверхность изделий.
В целях экономичного использования тепловой энергии при назначении режимов ТВО следует учитывать последующее нарастание прочности бетона изделий вследствие его остывания в цехе в течение 12 ч.
В зависимости от способа тепловой обработки выбираем температуру и продолжительность изотермического прогрева. Для пропаривания в камерах паром температура tИЗ=85°С. При этом продолжительность изотермического прогрева t2=10ч. продолжительность изотермического прогрева должна определятся временем, необходимым для достижения в центре изделий температуры больше 80°С.
|
|
Скорость остывания поверхности изделий после изотермического прогрева не должна быть больше 40°С/ч. При выгрузке изделий из камеры температурный перепад между поверхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превышать 40°С.
Температуру окружающей среды принимаем равной t0=20°C. Так как толщина изделия d=140 мм, следовательно длительность охлаждения в камере t3=4 ч.
Выбранный режим проверяем расчетом средних температур по сечению изделий к концу основных периодов ТВО:
подъема температуры;
изотермической выдержки.
Расчет производим, используя критериальные зависимости теплопроводности при нестационарных условиях. Определяем критерий Фурье:
,
где:
ф – продолжительность расчетного периода ТВО, ч;
R –определяющий размер изделия, м;
,
б – коэффициент температуропроводности бетонной смеси, м2/с. Определяем по формуле:
,
где:
л – коэффициент теплопроводности твердого бетона (л=1,95), Вт/мМєС;
– удельная теплоемкость бетона ( =0,84),к Дж/кгМєС;
– средняя плотность бетона, кг/м3.
Для первого периода ТВО:
,м2/с,
.
Определяем критерий Био:
,
где:
б=150 – коэффициент теплопроводности от паровоздушной среды к поверхности изделия, Вт/м2·С.
Для первого периода ТВО:
.
С помощью критериев и монограмм находим безразмерные температуры на поверхности и в центре изделия:
,
,
где:
– температура паровоздушной среды;
– температура поверхности изделия;
– температура бетона в начале расчетного периода;
– температура в центре изделия.
Из графика для определения температуры на поверхности изделия:
|
|
.
Температура паровоздушной среды в первый период ТВО =90°С, а температура бетона в начале расчетного периода =20°С, следовательно:
,
°С.
Определим температуру в центре изделия в I-й период ТВО аналогичным образом, т.е. из графика для определения температуры в центре изделия известно, что:
,
,
°С.
Режим ТВО выбран правильно, если к концу I периода температура поверхности изделия равна температуре среды (допускается +10 –10 °С). Проверка:
°С
условие выполняется. Следовательно, режим ТВО выбран верно.
Произведем аналогичный расчет для второго периода ТВО. Критерии Фурье и Био:
,
.
Находим безразмерные температуры на поверхности и в центре изделия:
, 
,
Следовательно:
; 
;
°С.
°С.
Вывод: режим ТВО выбран правильно, так как к концу второго периода
- =84–78=6 °С, что в пределах допустимого, т.е. (
- ) и
( - ) 
°С.
В результате получаем:
, ч.
Рассчитаем средние температура бетона за соответствующие периоды ТВО:
