Способ автоклавной обработки бетонных изделий

 

СПОСОБ ABtOIOlABHOft ЮБРАБОТКИ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий ступенчатый подъем давления и температурь с выдержкой на первой ступени в течение 2,5-3,5 ч дальнейший подъем давления и температуры до 174-176 С, вьщержку при достигнутой температуре и снижение температуры и давлен НИН до атмосферного, о т л и .ч а ю .щ п и с я тем, что, с цепью повышения прочности, выдержку напервой ступени проводят при 150-160°С, а вьздержку при 174-176°С про; водят в течение 4,5-5,5 ч.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) А

g151) С 04 В 41/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

) г

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3431363/29 — 33 (22) 08.01,82 (46) 07;12.83. Бюл. N 45 (72) И. И. Барам, М. В. Арестова, К. К. Куатбаев и А. Н. Родин (71) Усть-Каменогорский строительно-дорожный институт и Алма-Атинский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов (53) 666.972 035 (088.8) (56) 1. Кржеминский С. А. Автоклавная обработка силикатных юделий. М., Стройиздат, 1974, с. 139.

2. Авторское свидетельство СССР У 543645. кл. С 04 В 41/30, 1973 (прототип). (54) (57) СПОСОБ АВТОКЛАВНОЙ ОБРАБОТ- КИ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий ступенчатый подъем давления и температуры с выдержкой на первой ступени в течение 2,5-3,5 ч дальнейший подъем давления и температуры до 174-176 С, выдержку при достигнутой температуре и снижение температуры и дание; ння до атмосферного, о т л и.ч а ю.щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности, выдержку на первой ступени проводят при

150-160оС, а выдержку при 174 — 176 С проводят в течение 4,5 — 5,5 ч.

I )0589

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть исполь зовано в технологии изготовления изделий, обрабатываемых в автоклавах паром под давлением.

Известен способ автоклавной обработки.

Он включает периоды подъема давления пара и температуры до максимального, выдержки при данном давлении в течение 6-8 ч, спуска давления до атмосферного и последующего остывания изделий (1).

Наиболее близким к изобретению является способ автоклавной обработки бетонных изделий, включающий ступенчатый подъем давления и температуры с выдержкой на первой ступени в течение 2,5 — 3 ч, дальнейший подъем о давления и температуры до 174 — 176 С, выдержку при достигнутой температуре и снижение температуры и -давления до атмосфер- . ного. По известному способу сначала давление и температуру поднимают до 105 — 130, С, а о выдержку при 174 — 176 С проводят в течение о

6 — 8 ч. (2).

Недостатком данного режима является то, что первая ступень подъема температуры до

130оС, обеспечивая мягкий режим прогрева изделий, не способствует прохождению реакции, поэтому общая продолжительность режима остается обычной, ." требующей значительного расхода пара, и прочность бетонных изделий находится на недостаточно высоком уровне, 1

Таблица 1

Температура автоклавной обработки, С

Константа скорости реакдии (@) з

<(<- ) Расчетное время полного связывания извести, мин

793 мин-оз12

150

8 91-о,242

175

П р и м е ч а н и е. g, — постоянная, зависящая: от температуры и индивидуальных свойств. реагирующих веществ;

Я вЂ” доля прореагировавшей извести; т. — время, мин.

Вущержка в течение первых трех часов при более низкой температуре (но не ниже 150 C) способствует ускорению реакции растворения .извести, так как скорость растворения ее

15 понижается с повышением температуры. Ско-, рость взаимодействия кварца с известъю при этом будет выше скорости кристаллизации продуктов новообразования. Таким образом, Проведенные нами исследования кинетики . . связывания извести кремнекислотой показали (табл. 1) „что прохождение первичных процес сов (связывание извести кварцем) осуществи- !

- мо и при более низких температурах с незначительным увеличением времени, а для процессов вторичной кристаллизации необходимы более высокие параметры тепловой обработки.

48 2

Цель изобретения — повышение прочности иэделий.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу автоклавной обработки бетонных изделий, включающему ступенчатый подъем давления и температуры с выдержкой на . первой ступени в течение 2,5-3,5 ч, дальнейший подъем давления и температуры до 174 —.

176 С, выдержку при достигнутой температуре и снижение температуры и давления до атмос- ферного,, выдержку на первой ступени проводят при 150 — 160оС, а выдержку при 174—

176 С проводят в течение 4,5-5,5 ч. о

Пример. Известный режим 2 — 8 — 2 ч при максимальном давлении 8 атм„т..е. 2 ч подъем давления до 8 атм изобарическая выдержка 8 ч, спуск давления до нуля за 2 ч.

ПредлагаеМый способ — автоклавная обработка, осуществляется по режиму: 1,5 ч подъем; давления до 6 атм (температура 150 С), 1выдержка в течение 3 ч прн этом давлении, затем подъем давления за 0,5 ч до 8 атм и изобарическая вьщержка при этом давлении в течение 5 ч, спуск давления до нуля за 2 ч.

Общая продолжительность автоклавной обработки остается прежней,.но выдержка при максимальном давлении сокращается на 3 ч, В табл, 1 представлены результаты исследования кинетики связывания извести кремнекислотой.

3 при тепловой обработке по предлагаемому режиму создаются .благоприятные условия для полного прохождения реакции, что обус1058949 4 лавливает получение изделий с более высокой прочноспю, как показано в табл. 2.

Таблица 2

Вид вяжущего и форма образцов

Предел прочности при сжатии при обработке по .предлагаемому режиму

Вяжущее известков окремпеземистое

Цилиндры h=d= 70 мм

Состав 1

150

157

137

Состав 2

93, Балочка 4х4х16, Состав 1

471

477

Состав 2

Вяжущее портландцемент М вЂ” 400

Балочки 4x4xl6

Состав 1:3

403

П р и м е ч а н и е: Состав 1. Активность массы 10%. Кварцевый песок месторождения

"Мамлютское" Северо-Казахстанской области.

Состав 2. Активность массы 10 o. Кварцевый песок месторождения

"Придорожное", Семипалатинской области.

Состав 1:3. 1 часть цемента и 3 части вольского песка. около 60 мг/л, а при 150 С вЂ” 95 мг/л, т. е. превышает ее в 1,5,ðàçà.

В табл. 3 показано влияние режима термообработки на скорость реакции связывания извести н прочность. образцов.

Растворение кварца. практически начинается после достижения температуры 150 С, раствоо римость амфорного кварца при 130 С (мако симальная температура I ступени изотермичес. кой обработки по прототипу) составляет

Таблица 3

Расчетное

I ступень изотермической обработки время полного связыТемпе рату- Время, ч ра, С вания, ч мин

6 — 10

17,48

150

1 — 20

7,93

8,91

176

16,2

130

Граничный

Основной

Граничный

Прототип

Предел прочности при сжатии при обработке по контрольному режиму

2 — 8 — 2ч

Константа скорости реакции, К 10-2

1058948

Продолжение табл. 3

Предел прочности при сжатии, МПа

И ступень изотермФ ческой обработки

Состав ) Температура, с

) Время.

Цемент

Вяжущее

176

13,0

Граничный

Основной

Граничный

Прототип

40,6

176

60,9

15;8

41,0

176

15,0

14,0

176

39,8

Составитель В. Лебедева

Техред В.Далекореч!

Корректор,, Г. Огар

Редактор . Т. Колб

Заказ 9700/22 Тираж 622 . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыткой

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патейт", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как показали проведенные. нами расчеты кинетики указанной реакции (табл. 3) при ,снижении температуры со 150оС до 130оС расчетное времл полного связывания увеличивается в 5 раз.

При обработке по известному режиму цементирующая масса образцов на основе . известково-кремнеэемистого вяжущего представлена в основном гелеообраэными новооб. раэованиями, а по предлагаемому режиму в цементирующей массе наблюдается значитель-. ное количество кристаллических тонкозернистых скоплений. Известно, что мелкок)йсталлическая структура способствует образованию .большего количества контактов кристаллов и обеспечивает высокую механическую прочность. Именно это обстоятельство способствует тому, что сокращение времени выдержки при . максимальном давлении (11 стадия предлагаемого режима) с 8 ч до 5 против принятых приводит к повышению прочности.

Улучшение микроструктуры иэделий на основе извести приводит к повышению мороэостойкости, так как Последняя является функцией структуры, наличие мельчайших пор (микропор) в структуре обеспечивает сопротивление разрушающему действию воды при замерзании.

Предлагаемый режим более экономичный по сравнению с прототипом, так как в последнем 2 ступень термообработки приводит к увеЗО лнчеиию общего цикла тВрмообработки до 12 ч, а в предлагаемом режиме общее время обработки паром составляет 9;5 ч. Увеличение временк термообработки снижает оборачиваемость форм

:и автоклавов и, в конечном итоге, производи35 тельность завода Экононоль предлагаемого решения складывается также эа счет снижения расхода пара, так как выдержка нри . максимальной температуре ведется

5 ч.