Методы сушки бетона

сушка бетона

Существуют различные технологии сушки бетона: конвективная, контактная, радиационная и микроволновая. При конвективной сушке влага испаряется в струе нагретого воздуха, идет процесс ее перемещения от внутренних слоев к поверхностным. Обусловливающий это явление перепад влажности может вызывать неравномерную усадку, возникновение существенных внутренних напряжений. Одновременно имеющий место перепад температур вызывает перемещение влаги внутрь, что приводит к повышению перепада влажности по толщине конструкции и соответственно к дополнительному росту внутренних напряжений. Поэтому чрезвычайно важным является подбор температурного режима сушки, который должен производиться в зависимости от геометрических размеров изделий, плотности и начальной влажности бетона, требуемого значения электрического сопротивления. Последнее обстоятельство часто не учитывается, что приводит к перерасходу энергии. Например, при изготовлении электроизоляционных конструкций для низкого класса напряжений достаточно непродолжительного прогрева до 105°C, когда происходит испарение свободной влаги.

При подборе режима сушки исходят из трех основных критериев: интенсивности испарения, продолжительности процесса и безопасности (с точки зрения появления усадочных трещин, снижения деформативно-прочностных показателей бетона). Особенно опасен быстрый подъем температуры, который может привести к хрупкому разрушению бетона.

Для сушки изделий сечением 200×200 мм предлагается многоступенчатый (мягкий) режим. На всех этапах скорость набора температуры составляет 30°C в 1 час. Продолжительность нахождения изделий при постоянных температурах (выдержка) на всех этапах различна: на этапе при температуре 100-110°C — 10-2 ч, на II этапе при температуре 150°C — 10 ч, на III этапе при 200-250°C — 24-36 часов. Охлаждение изделий производится также со скоростью 30°C в 1 час. Сушка бетона может выполняться только после набора бетоном заданной прочности, так как потеря влаги в период становления бетона как конструкционного материала влечет за собой соответствующую потерю прочности, плотности ввиду отсутствия воды, необходимой для гидратации. Практически для каждого типоразмера изделий и технологии его изготовления, класса электрических напряжений должен подбираться свой режим сушки. Режим сушки для изделий небольших сечений — мало изученная область. В то же время многие несущие электроизоляционные элементы, с которыми приходится сталкиваться в практике, имеют именно небольшие сечения. Поэтому представилось целесообразным исследовать закономерность влияния режимов сушки на прочность и электроизоляционные свойства бетонных элементов.

В первую очередь была экспериментально установлена степень влияния скорости подъема температуры не прочность бетонных элементов. Исследовались кубы с размерами ребер 40, 75, 110 и 150 мм. Скорость подъема показателя температуры варьировалась от 30 до 250°C в 1 ч. Температура повышалась от 20 до 105°C. После остывания кубы испытывались на сжатие. Результаты испытаний свидетельствуют о существенном влиянии скорости набора температуры на прочность высушенного бетона. Причем с ростом площади поперечного сечения бетонного элемента указанное влияние возрастает, что говорит о наличии внутренних напряжений усадочного характера, вызванных описанными выше перемещениями влаги по толщине образцов. С увеличением толщины элементов расширяются возможности перемещения влаги и соответственного роста внутренних напряжений в бетоне. Особенно резко падает прочность при высоких скоростях набора температуры у бетонных кубов размером 15x15x15 мм. Установленные в эксперименте закономерности позволили определить значения допустимых скоростей нагрева для бетонных элементов различных сечений. В качестве критерия было принято допущение снижения прочности на 5%. В большинстве случаев может допускаться и большее падение прочности. Тогда величины допустимых скоростей набора температуры будут возрастать.