Контактный прогрев бетонных изделий
При контактном нагреве повышение температуры изделия осуществляется путем непосредственного соприкосновения с горячей поверхностью формы или нагревательного оборудования, при этом изделие полностью изолировано от окружающей среды. При этом высокая влажность бетонного изделия поддерживается водой, входящей в состав бетонной смеси. В качестве теплоносителей используются горячий пар, горячая вода, горячее масло или электрические контактные нагреватели. Контактный нагрев в основном применяется при изготовлении изделий на вибропрокатных станах, в индивидуальных термоформовочных машинах и в кассетах.
При контактном нагреве тепло может подаваться с одной или нескольких сторон. Наиболее неблагоприятным является односторонний нагрев изделий, при котором происходит интенсивный перенос влаги из горячих слоев изделия в холодные, что создает в бетоне направленную пористость и тем самым ухудшает его структуру и физико-механические свойства. Уменьшить эти деструктивные процессы можно, тщательно укрывая изделия и по возможности медленно нагревая их так, чтобы градиент температуры по объему изделия был минимальным.
Особенно быстрый подъем температуры до 100 °C требует не только тщательного укрытия открытой поверхности изделия, но и дополнительного утяжеления изолирующей поверхности. В вибропрокатных станах, где нагрев изделий характеризуется особенно быстрым подъемом температуры, пароизоляцией служит тяжелая резиновая лента, расположенная на поверхности изделия и движущаяся вместе с ней. Герметизация изделия снизу достигается достаточно плотной поверхностью, образованной пластинами бесконечной стальной ленты стана.
При хорошей герметизации изделий, которая происходит при формовании на узких участках кассетной линии, наиболее эффективен контактный нагрев изделий. В этом случае скорость подъема температуры неограниченна. Открытая поверхность изделий в кассете мала и легко поддается герметизации. Для достижения особенно быстрого подъема температуры даже рекомендуется предварительно подогревать кассету перед бетонированием или использовать горячие бетонные смеси как способ горячего формования. Быстрому прогреву бетона в кассете и предотвращению образования направленной пористости за счет миграции влаги способствует вибрация стенок формы кассеты при уплотнении бетона. Это приводит к интенсивному теплообмену с горячей стенкой и разрушению направленных капилляров.
Контактный нагрев изделий в закрытом пространстве кассеты также имеет преимущество в поддержании постоянной влажности в бетоне в течение всего процесса термообработки, так как испарения влаги из бетона в кассете практически не происходит. Верхние слои бетона сами по себе надежно герметизируют нижележащие слои изделий. Это создает определенное давление пара внутри изделия, что позволяет поддерживать температуру паровой среды близкой или даже чуть выше 100 °C. Это приводит к более интенсивному твердению изделий в кассетах и сокращению времени термообработки.
Отверждение изделий в термоформовочных машинах аналогично кассетному способу. Термоформовочные машины имеют две емкости. Верхняя емкость используется для формования изделия, нижняя емкость — для подачи пара.
Высокая металлоемкость кассет и термоформованных изделий требует значительного увеличения их оборачиваемости. Помимо использования горячих бетонных смесей и предварительного подогрева кассет рекомендуется двухэтапная термообработка изделий.
