Скорость нарастания прочности бетона зависит от вида и минералогического состава цемента, причем она может быть значительно увеличена за счет введения в смесь специальных добавок-ускорителей (например, хлористого калия). Действие ускорителей твердения эффективно только в начальный период твердения бетона.

Наиболее распространенный способ ускорения твердения бетона — тепловлажностная обработка. Она является наиболее длительным, ответственным и энергоемким процессом в технологии производства бетонных и железобетонных изделий. Для этого используют установки периодического и непрерывного действия — ямные и туннельные камеры, автоклавы, камеры с обогревом в поле индукционного действия электрического тока.

К установкам непрерывного действия относят туннельные камеры вибропроката. Существуют установки, работающие при атмосферном давлении и выше атмосферного, обогреваемые паром и электроэнергией.

На рис. 6.10. представлены пропарочные камеры ямного типа, а на Рис. 6.11. — стенд-площадка для прогрева бетонных изделий.

Рис. 6.10. Пропарочные камеры ямного типа:
1 — затвор; 2 — траншея для паровой магистрали; 3 — крышка; 4 — цементная стяжка с железнением; 5 — железобетонная плита; 6— шлак; 7— тощий бетон; 8 — слой шлака; 9 — уплотненный грунт; 10 — бетонная стенка

Рис. 6.11. Стенд-площадка для прогрева изделий:
1 – штуцер для подачи острого пара; 2 — петля для захвата при подъеме колпака; 3 — пропарочный колпак; 4 — изделие; 5 — форма (опалубка); 6 — трубы или змеевики для пропуска пара (диаметром 19-25 мм); 7 — бетонная плита; 8 — слой шлака (толщиной 20-40 см); 9 — резиновая или войлочная прокладка; 10 — террациевый слой площадки

Режим тепловлажностной обработки определяют температурой, влажностью и давлением в течение определенного времени. Весь цикл тепловлажностной обработки включает три периода: подогрев изделий до максимальной температуры, выдержка при этой температуре и охлаждение их до температуры окружающей среды. При этом интенсивность нагрева и охлаждения изделий строго регламентируется и контролируется.

Автоматизация тепловой обработки позволяет уменьшить расход теплоносителей, увеличить пропускную способность установок, улучшить качество изделий и повысить культуру производства.

Использование при автоматизации тепловых процессов величины набора прочности изделия в качестве регулируемого параметра наиболее полно соответствует задаче поддержания установленного режима тепловой обработки. Наиболее тесно рост прочности бетона связан с периодом температур в различных сечениях изделия. Надо иметь в виду, что возникающий при пропаривании по толщине изделия температурный градиент должен быть таким, чтобы вызванные им усилия разрушения от объемной деформации не превышали прочности бетона на разрыв в данный период цикла обработки. Следовательно, при автоматизации тепловых объектов процесс в них необходимо вести одновременно по двум регулируемым величинам — прочности бетона /^ и температурному градиенту AG на единичном сечении по толщине изделия. Обе эти величины связаны функциональной зависимостью AG =f(RJ, которая показывает, что любому значению прочности бетона на растяжение соответствует определенный максимально допустимый перепад температуры по толщине изделия, не вызывающий усилий больших, чем прочность на растяжение бетона в данный момент цикла обработки (рис. 6.12).

На рис. 6.13 представлена дискретная система автоматического управления режимом тепловлажностной обработки в пропарочной камере.

Рис. 6.12. Изменение допустимого градиента температур и прочности бетонных изделий:
а — изменение прочности бетона при пропаривании; б — изменение градиента температур по толщине изделия; в — зависимость допустимого градиента температур от заданного уровня прочности

Рис. 6.13. Принципиальная схема автоматизации работы пропарочной камеры:
1 — пропарочная камера; 2 — датчик температуры; 3 — регулятор температуры; 4 — парорегулирующий клапан

Датчиком температуры 2 является стандартный электрический термометр сопротивления, подающий сигнал на программный регулятор температуры 3, который воздействует на отсечный двухпозиционный парорегулирующий клапан 4. Отклонение температуры в паровоздушном пространстве камеры от значения, задаваемого программой, вызывает разбаланс входного моста регулятора и срабатывание парорегулирующего клапана, открывающего доступ пара или полностью перекрывающего его подачу внутрь камеры.

Приведенная схема автоматизации получила наибольшее распространение благодаря своей простоте, надежности и использованию в контуре регулирования минимально необходимого набора функциональных элементов.