Автоклавная обработка изделий, наиболее рациональные области применения, конструкции автоклавов, рациональные режимы ТО (привести схемы, графики)

Автоклавная обработка - это разновидность ТО. применяемой для ускорения твердения бетонов всреде насыщенного водяного пара под р=0.9-1.3 MПa и t=175-191' С. С целью повышения температуры можно применять пepeгретый пар и пapoгазовую смесь. Вид и режим ТО выбираются с учётом влияния вяжущего. Автоклавная обработка применяется для цементов, содержащих тонкомолотые кремнезёмистые компоненты (кварцевый песок), Результатом автоклавной обработки является не только ускорение твердения бетона за счет повышения скорости гидратации вяжущего, но и, что особенно важно, образование новых соединений цементирующих веществ- гидросиликатов кальция и магния. Синтез этих соединений при повышенных t и p водяного пара идет в автоклавах из материалов, которые при обычных условиях не взаимодействуют др с др. Наиболее часта автоклавной обработке подвертки бетоны на известково-кремнезёмистом вяжущем. Автоклав представляет собой стальной цилиндрический сосуд диаметром 2.6 или 3.6 м. длиной 17...21 м. с одной (тупиковой) или двумя крышками (проходными).

Рис. Конструкция автоклава.

Массивный стальной корпус 6 с толщиной стенок 20...30 мм. выдерживает высокое давление. Он установлен на одном нетипичном опоре16 и нескольких подвижных

опорах 13. что позволяет ему; перемешаться при нагревании и охлаждении. Автоклавы имеют механизмы подъема крышек I и байонетные затворы 9. обеспечивающие его герметичность. Прижим байонетных колец и подъём крышек осуществляется гидравлической системой, состоящей из электропривода 5. насосной станции, массопроводов 4, гидроцилиндров 2 . 3aгрузку изделий в автоклав производят тележками с помощью переходного мостика, соединяющего рельсовый путь в цех; рельсами (15) внутри автоклава. Система пароснабжения состоит из следующих элементов: продувочный 14, спускной 17, перепускной 7, выпускной 8 с регулирующей и запорной арматурами: система удаления конденсата, присоединенная к штуцеру 12: предохранительный клапан 3. Пар в автоклаве распределяется сопловой подачей или через перфорированный паропровод 11: режим подачи пара регулируется программным регулятором температуp ПРЗ пли РПТА-2.

Схематично можно выделить 5 этапов автоклавной обработки:

1 этап - от начального пуска до установления в автоклаве t=100⁰С.tизд<tпара.

Температурный перепад 30-50⁰С между средой и поверхностью изделий.

2 этап - с момента подъёма р в автоклаве, т. с. при t>100⁰С

3 этап - выдержка изделий при р const и t=const. Через 30-60 минут выравнивается температура по сечению изделий. Длительность выдержки сокращается по мере увеличения р.

4 этап - с момента снижения давления, tизд>tсреды. На этой стадии в материале могут появляться трещины, и для предотвращения важно снижать давление в автоклаве как можно медленнее

5 этап - охлаждение изделий от 100⁰С до t нормальной. 'Здесь важно обеспечить скорость охлаждения в таких пределах, которые не вызвали бы микротрещинообразования.

Режимы автоклавной обработки зависят от вида исходного материала, конструктивных особенностей изделий и других факторов. Р оптимальное=1.2-1.6 MПа при изотермическом выдерживании и при применении вяжущих па основе извести и ПЦ: 1.6-2МПа при применении нифелиного шлама.

Длительность автоклавной обработки зависит oт давления пара, чем оно выше, тем короче продолжительность процесса. Увеличение длительности изотермической выдержки при низком Р (<=0.9 МПа) позволяет повысить прочность изделия, при высоком Р возможен обратный результат. Время предавтоклавной выдержки зависит от жесткости смесей, чем она выше, чем эта стадия короче. Для резкого сокращения продолжительности охлаждения изделий применяют ступенчатый режим снижения Рпара в автоклаве. Продолжительность сброса Р на одну ступень =0.1 МПа. устанавливают с учетом плотности и размеров изделия. Перед каждым последующем снижении Ризд. выдерживают для уменьшения возникающих напряжений. Для удаления из автоклавов воздуха, понижающего температуру запаривания на 5-7 ⁰С. в начальный период автоклавной обработки применяют продувку автоклава паром. В последнее время предложено t и Р в автоклаве повышать быстро, без предварительной продувки (за 0.5-2 часа) до заданного (mах) уровня путём подачи насыщенного пара в герметически закрытый автоклав. Уже через 3-4 часа изотермической выдержки наступает полное соответствие между t и Р насыщенного пара. Предлагаемый способ наиболее эффективен при запаривании свеже приготовленного изделия без форм или в открытых формах. Быстрый подъём t и наличие Pизб. в автоклаве увеличивает температурный напор, который способствует более быстрому прогреву изделии по всему сечению и нарастанию прочности бетона. Этот способ позволяет сократить цикл запаривания на 2-3 часа, повысить прочность и морозостойкость бетона, уменьшить на 15-20% водопоглощение.

Для сокращения сроков спуска Р и с целью уменьшения влажности изделия после снижения Р рекомендуется вакуумировать автоклавные пространства в течении 1-2 часов до разряжения 50-60 мин. В результате вакуумирования Р водяного пара внутри изделия становится выше автоклавного на 0.015-0.025 МПа, что способствует снижению t и сушке изделий.

Использование энергии солнца для тепловой обработки изделий, конструкции гелиоустановок, режимы тепловой обработки, их эффективность, комбинированная гелиообработка ЖБИ. Мероприятия по экономии топливно-энергетических ресурсов. Автоматизация процесса тепловой обработки и ее эффективность.

27% солнечной энергии используется для полезных целей, 30% - отражается, 47%- поглощаются.

Солнечную энергию можно использовать, если заводы расположены в южных районах нашей страны. 23% используется полезной энергии. Степень поглощения энергии зависит от степени черноты чела и оптических свойств светопрозрачного покрытия: синтетической пленки, полиэтиленовой плёнки, полиамидной плёнки и т. д.: стекло, оргстекло. Лучше трёхслойное покрытие, расстояние между слоями 20 мм., повышается термическое сопротивление покрытия,. снижается пропускная способность покрытия, В течении 5-6 месяцев можно использовать только солнечную энергию, а весной и осенью использовать комбинированный способ (солнечная + традиционная). Дли этого разработаны специальные установки - гелиокамеры. Эти камеры устанавливаются на открытой местности