Odparowywanie

Zjawisko to związane jest ze wzrostem temperatury. Nasycona para wodna posiada określoną temperaturę, która to posiada konkretne ciśnienie. W przypadku gdy temperatura betonu jest wyższa niż temperatura otocznia,w kapilarach betonu panuje wyższe ciśnienie. Dochodzi wtedy do odparowywania wody. Jest to możliwe po przeniesieniu elementu z Komory naparzania do studzialni lub po ukończeniu naparzania. Negatywnie działające odparowywanie można zatrzymać poprzez polewanie betonu ciepłą wodą podczas jego studzenia. Zdarza się również tak, że temperatura komory naparzania jest wyższa od temperatury elementu betonowego. W takim przypadku ciśnienie pary wodnej w komorze jest wyższe, niż to znajdujące się w kapilarach betonu. Konsekwencją tego jest większe nawilżenie betonu. (uprawnienia budowlane elektryczne)

Kierując się kwestiami ekonomicznymi, naparzania w komorze nie należy doprowadzać do całkowitego uwodnienia cementu. Uwodnienie powinno zachodzić do momentu, gdy beton osiągnie wytrzymałość konieczną dla względów produkcji. Co za tym idzie, po naparzaniu betonu trzeba zatrzymać w kapilarach wodę w ilości umożliwiającej dalszy przebieg uwodnienia. Polscy badacze zajmujący się tematem naparzania to Malinowski i Niewęgłowski. (uprawnienia budowlane testy program)

Przebieg naparzania

Najpierw beton dojrzewa kilka godzin, po czym poddaje się go działaniu pary nasyconej. W ciągu 3 do 4 godzin, następuje wzrost temperatury do 70-80 procent.W kolejnym etapie dochodzi do właściwego naparzania. Temperatura ta zostaje podtrzymana przez mniej więcej 8h. Zarówno czas jak i temperatura nagrzewania zależą od pożądanego efektu. Kolejnym krokiem jest studzenie, które trwa niedłużej niż 3-4h. Temperatura w komorze powinna osiągnąć 30 stopni Celsjusza. Po tym czasie, betonowy element transportuje się do miejsca zwanego studzialnią. Tam następuje jego zwilżanie przy pomocy wody, a temperatura elementu równa jest temperaturze otoczenia. Przebieg naparzania tego typu gwarantuje osiągnięcie przez beton około 60% R2S, co równa się wytrzymałości siedmiodniowej betonu twardniejącego w standardowych warunkach. Po tym zabiegu, gotowy element wysyła się na miejsce budowy lub przekazuje do magazynu. (uprawnienia architektoniczne)

Temperatura oraz czas zależą od pożądanej wytrzymałości. Wydłużenie czasu naparzania i podwyższenie temperatury prowadzi do zwiększenia wytrzymałości betonu. Załóżmy, że uzyskane przyspieszenie twardnienia jest funkcją iloczynu temperatury i czasu nagrzewania. Należy pamiętać, że różne cementu różnie reagują na podwyższenie temperatury. (uprawnienia budowlane przepisy)

Jak wygląda proces naparzania?

Po ośmiu godzinach dojrzewania, element zostaje umieszczony w komorze. Przez pierwszą godzinę i 45 minut temperatura podnosi się zaledwie o kilka stopni. Przez drugą godzinę i 20 minut podnosi się temperatura naparzalni i elementu do przewidzianej temperatury nagrzewania. W tym czasie wstrzymywany jest dopływ pary. Po tym czasie następuje proces studzenia, który trwa 12h. Iloczyn czasu i temperatury w obu metodach naparzania jest taki sam. Skrócona metoda różni się tym, że czas pracy ulega skróceniu. Metoda ta jest zatem bardziej ekonomiczna. Zachowane są również zasady termodynamiki, tj. temperatura elementu jest prawie przez cały czas niższa lub niewiele wyższa od temperatury panującej w komorze, nie zachodzi więc odparowywanie wody z betonu. Metoda ta nie jest jednak uniwersalna. Może być wykorzystywana tylko i wyłącznie wtedy, gdy dostępne są warunki powolnego ochładzania. Takie warunki obecne są tylko w stałych komorach posiadających dogodną izolację termiczną – wtedy też straty ciepła są bardzo niskie.

Przekrycia prowizoryczne i termobaseny

Przekrycia prowizoryczne ą wykorzystywane do naparzania. Mogą być nimi plandeki brazentowe i skrzynie, jednakże należy mieć na uwadze, że straty ciepła są w takim wypadku wysokie. W tym wypadku możliwa jest do zastosowania tylko klasyczna metoda. Baseny wypełnione gorącą wodą również mogą służyć do nagrzewania. Ich stosowanie jest o wiele rzadsze (występuje zazwyczaj przy produkcji rur betonowych). (uprawnienia budowlane egzamin ustny)

Nagrzewanie elektryczne

Polega na przepuszczaniu przez beton zmiennego prądu elektrycznego. Aby zachować bezpieczne warunki pracy, napięcie prądu zasilającego jest obniżone do ok 60 V. W planie nagrzewu należy wziąć pod uwagę ciepło wydzielone przy reakcji wiązania cementu z uwzględnieniem przyspieszenia procesu hydratacji, przy podwyższonej temperaturze.

Metoda ta polega na przepływie prądu między dwoma elektrodami poprzez świeżą mieszankę betonową. Elektrody, do których załączone są przewody sieci zasilającej, są zatopione w mieszance betonowej. Oporność właściwa świeżego betonu wynosi około 600-800 Q cm. Energia elektryczna pokonująca opór, zmienia się w energię cieplną. Spróbujmy wyliczyć oporność całkowitą R danego odcinka betonu, przez który płynie prąd. |Załóżmy, że odległość elektrod oraz przekrój elementu są nam znane. (uprawnienia budowlane egzamin)

Mając powyższe dane możliwe jest wyliczenie ilości energii elektrycznej koniecznej do podniesienia temperatury elementu betonowego na pożądaną wysokość.
Wartość energii elektrycznej, a co za tym idzie także cieplnej EC, da się regulować na dwa sposoby. Pierwsze z nich to zmiana odstępu między elektrodami, drugi natomiast, to zmiana napięcia. W pierwszym przypadku przez zmniejszenie odstępu między elektrodami, zmniejsza się też oporność mieszanki betonowej. Doprowadza to do przepływu większego prądu. Otrzymujemy więc zwiększoną energię cieplną i elektryczną.

Sposób ten służy do regulacji szybkości elektronagrzewu. Na koniec pozostaje nam już tylko doprowadzać taką ilość energii elektrycznej, aby utrzymać wymaganą wcześniej temperaturę. Należy doprowadzać taką ilość energii, aby móc pokrywać straty cieplne betonu.