Понятие о тепловых режимах в процессах сушки и ТВО, их влияние на качество готовой продукции.

Тепловой режим– совокупность тепловых воздействий на мат-л. 1) изменение t среды тепл. уст-ки; 2) скорость течения газов или жидкости, омывающих мат-л; 3) относительная влажность среды; 4) концентрация газов в теплоносителе и их состав; 5) давление газов. Режимы тепловой обработки предваритель­но напряженных конструкций назначают не только с целью обеспечения наибольшей скорости твер­дения Ба и получения требуемой прочности, но и с учетом потерь напряжений в арм-ре (проволоч­ной, прядевой, стержневой). Потери напряжения проис­ходят при возникновении трещин в Бе из-за нерав­номерного прогрева и охлаждения самого Ба ме­таллических форм и напрягаемой арм-ры, а также вследствие tного перепада при изготовлении изделий на стендах с упорами, вынесенными за пределы камеры, и т. д. Потери предварительного напряжения от t­ного перепада можно значительно снизить, если он не превышает 65° С, максимальная tа изотерми­ческого прогрева 80° С, а также если после предваритель­ного выдерживания до приобретения Бом крити­ческой прочности tа в камере поднимается медленно или ступенчато. Кроме того, во время изготов­ления преднапряженных конструкций при отрицатель­ной tе окружающей среды рекомендуется предварительно подогревать камеры до 20° С с последую­щей подтяжкой преднапряженной арм-ры до проект­ной величины перед Бированием подогретой Б­ной смесью. Для наиболее характерных случаев изготовления преднапряженных конструкции назначают усредненные режимы тепловой обработки. Конструкции, размещенные в отапливаемых помещениях пли на полигонах при tе окружающего воздуха +10° С, следует обрабатывать по таким ступенчатым режимам: (1 + 3 + 1) + 6 + 1 для Ба марки 400 и (1 + 5 + 1) + 7 + 1 для Ба марки 500. Tа изотермпи первой ступени 50, второй — 80° С. При тепловой обработке распалубленных изделий и изделий в формах с большим мо­дулем открытой поверхности, когда времени для предварительного выдерживания недоста­точно, поднимать tу среды камеры рекомен­дуется в прогрессивно возрастающем темпе. Незави­симо от толщины изделия в первый час периода подо­грева скорость подъема tы среды камеры на­значают 10…15, во второй – 15…25, в третий - 25…35° С в 1 ч и т. д. Чем выше марка Ца и ниже В/Ц Бной смеси, тем быстрее можно поднимать tу среды камеры. Режимы с постоянно возрастающей скоростью подъ­ема tы можно заменить ступенчатыми, за 1 - 1,5 ч подъем tы до 30-40° С, выдержива­ние при ней в течение 1-2 ч, затем интенсивный подъем tы до максимально принятой за 1-1,5 ч. При загрузке изделий в пропарочную камеру, где tа равна 30-35° С, возможно 1,5-2-часовое их выдерживание без подачи пара, что равноценно первой ступени подъема tы. Для изделий с укрытой поверхностью общий цикл тепловой обработки снижают, пользуясь такими коэф-тами: в форме без укрытия - 1; в форме, укрытой резиновым листом или полиамидной пленкой - 0,85, а при укрытии металлическим лис­том - 0,8. В случае применения пластифицирующих добавок свежеотформованные изделия надо выдер­живать 4-6 ч, а при тепловой обработке поднимать tу среды камеры медленно. Тепловую обработку изделий, к которым предъявля­ются повышенные требования по морозостой­кости, производят по следующим режимам: предварителыюе выдерживание — не менее 3-5 ч; скорость подъема tы среды камеры - не более 10-15° С в 1 ч; tа изотермического прогрева выше 80° С; охлаждение изделий — с увлажнением от­крытых поверхностей водой регулируемой tы. Изделия из морозостойких Бов следует выдержи­вать в специальных камерах дозревания при высокой относительной влажности среды или в водных бассейнах в любое время года не менее трех суток. Тепловую обработку легких Бов чаще ведут по форсированным режимам с интенсивным подъ­емом tы (40-50° С в 1 ч) и последующим про­гревом при 90-100° С. Однако после тепловой обработки изделия имеют высокую остаточную влажность, что ухудшает их теплофизические свойства. Уменьшить отпускную влажность можно тепловой обработкой в условиях, способствующих испарению влаги из Ба (например, комбинацией прогрева сухим воздухом и через 1-4 ч острым паром, либо прогревом трубча­тыми электронагревателями, тэнами, калориферами, инфракрасными излучателями или газовыми горелками с доведением максимальной tы среды камеры до 120-150° С и т. п.). Для тепловой обработки легких пор и зо­ва иных Бов целесообразны в период подогрева - паровоздушная среда, а в период изотерми­ческого прогрева - сухой воздух. Тепловая обработка в воздушносухой среде рекомендуется только для лег­ких Бов малой объемной массы (марок до 100 включи­тельно). Сушка Изделия, как установлено ранее, во время сушки мо­гут подвергаться короблению и растрескиванию из-за возникновения напряженного состояния. Поэтому основ­ная проблема в организации сушильного процесса для всех изделий, за исключением естественных зап-лей Ба,— определение допустимой скорости сушки, при которой коробление и возникновение трещин не на­блюдаются. Оценку напряженного состояния ведут по критерию трещинообразования. Для сформованных мат-лов с некоторым приближением (без учета на­пряженного состояния от разности давлений) в качест­ве критерия трещинообразования принимают относительный перепад между средним и локальным влагосод-ниями по отно­шению к среднему начальному влагосод-нию. Режим сушки кроме продолжительности характери­зуется tой сушильного агента, его влагосод-нием, и скоростью его продвижения. Очевид­но, что при оптимальном режиме сушки заданное ко­нечное влагосод-ние достигается в минимально возможный срок при сохранении структурной целост­ности мат-ла. Для определения продолжительности бездефектной сушки экспериментально находят допустимый перепад влагосод-ний и по нему определяют мас-сообменный критерий Кирпичева. На режимы сушки влияют многие факторы. На некото­рые из них было указано при рассмотрении тепло- и массообмена, другие — технологические, которые не рас­смотрены, — заключаются в изменении свойств самого мат-ла, подвергаемого сушке. Например, введение поверхностно-активных добавок с последующим вовле­чением воздуха делает мат-л значительно менее чувствительным к сушке и позволяет резко сокращать ее сроки. К таким же рез-там приводит добавка отощителей в глиняные изделия типа керамических камней и кирпича. Поэтому при назначении режимов сушки необходимо учитывать все возможности сниже­ния сроков обработки как путем улучшения условий тепло- и массообмена, так и в рез-те улучшения технологическими приемами свойств самого мат-ла.