Способ изготовления бетонных изделий

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению бетонных изделий с использованием тепловлажностной обработки. Цель - сокращение длительности процесса и повышение морозостойкости бетона. Способ включает операцию введения в бетонную смесь при ее изготовлении тонкодисперсной ферритосодержащей добавки в количестве 5 - 25% от массы бетонной смеси. После формования осуществляют нагрев бетона в электромагнитном поле токами промышленной частоты до 60 - 80°С в течение 30 - 40 мин, а последующую обработку ведут пропариванием при отключенном электроприводе при 60 - 80°С в течение 2 - 3 ч, затем осуществляют нагрев бетона до 90 - 100°С в электромагнитном поле без подачи пара в течение 20 - 40 мин и охлаждают до 40 - 50°С в течение 1,5 - 2 ч. 2 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных изделий.

Известен способ изготовления бетонных изделий, включающий нагрев в камере с электромагнитной обмоткой, питаемой токами промышленной частоты [1].

Прототипом является способ тепловлажностной обработки бетона при комбинированном теплоподводе, включающий нагрев бетона пропариванием до 40-60^оС, последующую обработку совместно с нагревом электропроводностью до 80-100^оС в течение 1-2 ч, а затем после выдержки при данных температурах в течение 1-2 ч нагрев продолжают до 110-120^оС в течение 1-2 ч с последующим охлаждением до 20-30^оС в течение 2-3 ч [2].

Недостатком данных способов является неравномерный нагрев бетона, что ведет к неравномерности протекания химических реакций в бетоне в процессе нагрева, а следовательно, неодинаковому структурообразованию и снижению физико-технических свойств материала. Кроме того, известные способы не обеспечивают сокращения длительности тепловой обработки.

Цель изобретения - сокращение длительности процесса обработки и повышение морозостойкости бетона.

Цель достигается тем, что в способе изготовления бетонных изделий, включающем приготовление бетонной смеси, укладку в форму, виброуплотнение и термообработку при комбинированном теплоподводе в два этапа: путем нагреве изделий до 60-80^оС, изотермической выдержки и дальнейшего нагрева и охлаждения, в процессе приготовления в бетонную смесь вводят 2-25 мас.% ферритосодержащей тонкодисперсной добавки, а термообработку проводят: на первом этапе нагрев осуществляют в течение 30-40 мин при воздействии электромагнитного поля тока промышленной частоты, а изотермическую выдержку - при подаче пара в течение 2-3 ч, на втором этапе нагрев осуществляют до 90-100^оС в течение 20-40 мин при воздействии электромагнитного поля тока промышленной частоты, затем производят охлаждение до 40-50^оС в течение 1,5-2 ч.

Осуществление предлагаемого способа изготовления бетонных изделий создает благоприятные условия для рационального использования энергии за счет использования комбинированного теплоподвода (конвективного и кондуктивного). На изготовление бетонных изделий расходуется минимальное количество электроэнергии, поскольку разогрев материала осуществляется равномерно и по всему объему, а на покрытие градиентов температуры и влагосодержания, снижение внешнего тепломассообмена и потерь тепла в окружающую среду затрачивается пар и другие дешевые теплоносители. Для осуществления предлагаемого способа могут быть использованы стандартные электромагнитные установки и паротепловое оборудование.

П р и м е р. В бетонную смесь при ее изготовлении дополнительно кроме цемента, песка, щебня и воды вводят тонкодисперсную ферритосодержащую добавку в количестве 5-25% от массы бетонной смеси. В качестве добавки используют тонкодисперсные отходы литейного производства дисперсностью не менее 3000 см²/г (по ПСХ-2), содержащие 58-60% окислов железа и других магнитовосприимчивых компонентов. Бетонную смесь перемешивают в бетономешалке принудительного действия в течение 2-3 мин, затем уплотняют в металлических формах на стандартном вибростоле и без предварительной выдержки начинают нагрев бетонных образцов в электроиндукционной установке. Помещенные в камеру образцы нагревают со скоростью 120^оС/ч до 80^оС. Температура в объеме бетона, которую контролируют с помощью хромель-копелевых термопар, при его нагреве практически постоянна, так как за счет коэрцитивного трения происходит разогрев магнитовосприимчивых компонентов. Через 0,5 ч бетон разогревается до 80^оС. По достижении расчетной температуры отключают обмотку электроиндукционной установки и в камеру подают острый пар, что обеспечивает подъем температуры среды до 80^оС, создает благоприятные термодинамические условия для протекания химических реакций в бетоне, устраняет внешний тепло- и массообмен. Через 2,5 ч прекращают подачу пара в камеру и включают электроиндукционную обмотку, что обеспечивает нагрев бетона до 95^оС в течение 20 мин. В этот период и период охлаждения происходит удаление избыточной влаги из бетона при равновесном влагосодержании, что обеспечивает набор 70-73% марочной прочности бетона через 4 ч после окончания тепловлажностной обработки.

В табл.1 приведены составы бетонных смесей с ферритосодержащими добавками.

В табл.2 приведены физико-механические характеристики бетонных образцов с ферритосодержащими добавками, подвергнутых тепловой обработке в электромагнитном поле и паром.

Как видно из полученных данных табл.1,2, введение ферритосодержащих добавок в бетонную смесь позволяет сократить длительность способа изготовления бетонных изделий до 4,5-5 ч (вместо 6-7 ч в известных способах). Кроме того, введение ферритосодержащих отходов производства позволяет снизить расход цемента и составляющих компонентов бетонной смеси (песка и щебня) без снижения прочностных характеристик бетона, повысить его морозостойкость.

Предлагаемый способ позволяет сократить парк металлоформ, улучшить качество бетона за счет безградиентного нагрева материала, высвободить производственные площади.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий приготовление бетонное смеси, укладку в форму, виброуплотнение и термообработку при комбинированном теплоподводе в два этапа путем нагрева изделий до 60 - 80^oС, изотермической выдержки и дальнейшего нагрева и охлаждения, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса обработки и повышения морозостойкости бетона в процессе приготовления в бетонную смесь вводят 5 - 25 мас.% ферритсодержащей тонкодисперсной добавки, а термообработку проводят в два этапа: на первом нагрев осуществляют в течение 30 - 40 мин при воздействии электромагнитного поля тока промышленной частоты, а изотермическую выдержку - при подаче пара в течение 2 - 3 ч, на втором нагрев осуществляют до 90 - 100^oС в течение 20 - 40 мин при воздействии магнитного поля тока промышленной частоты, затем проводят охлаждение до 40 - 50^oС в течение 1,5 - 2 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1