Тепловлажностная обработка бетона (пропарка) является одним из наиболее распространенных и эффективных способов ускорения процесса затвердевания бетонных и железобетонных изделий, что позволяет значительно повысить производительность производства. Для обеспечения рационального расходования компонентов бетонной смеси и оптимального использования тепловой энергии, идущей на пропаривания, при выборе состава такого бетона необходимо учитывать влияние многих факторов.

В результате тепловой обработки бетон конечно набирает около 70...90% его проектной прочности. Бетон, который применяется в изделиях, подвергающихся тепловлажностной обработке, должен обеспечивать не только проектную 28-суточную, но и отпускную прочность, регламентированную соответствующими нормативными документами на тот или иной вид изделий.

Прочность бетона после пропаривания определяется видом и активностью используемого цемента, составом бетона, а также режимом пропаривания.

Для бетонов, твердеют при тепловой обработке наиболее эффективное использование середньоалюминатних портландцементов с содержанием С₃А≤9%, а также шлакопортландцементов с повышенным содержанием шлака. Значение прочности после пропаривания бетонов на шлакопортландцементе, по сравнению с прочностью при нормальном твердении в 1,5...2 раза выше, чем бетонов на портландцементе. При коротких режимах тепловой обработки эффективные быстротвердеющие цементы.

Рациональный состав бетона, обеспечивает прочность бетона после пропаривания и проектную прочность, можно определить экспериментальным и расчетно-экспериментальным методами. Прочность бетона после пропаривания можно ориентировочно оценить по обобщенной формуле Кайсери:

R_б.пр. = (0,41R_ц.пр. + 9)Ц/В - 0,83 (Ц/В)2 - 0,35R_ц.пр. - 7 (1)

где R_б.пр. - прочность бетона после пропаривания; R_ц.пр. - активность цементных образцов пропаренных по тому же режиме, что и бетон.

Режим пропаривания имеет большое значение для обеспечения необходимых параметров бетона. Так что нагрев бетона сопровождается расширением его компонентов, особенно воды и воздуха, в результате неправильного выбора режима и развития деструктивных процессов, прочность пропаренного бетона в возрасте 28 суток может оказаться ниже прочности бетона, утверждают в нормальных условиях. Важными факторами являются предварительное выдерживание перед пропариванием и скорость подъема температуры. Предварительное выдерживание зависит от легковкладальности бетонной смеси: для бетонов с подвижных смесей рекомендуемые значения от 3 до 6:00, для жестких бетонов - 2...4:00. Введение в бетонную смесь ускорителей твердения позволяет уменьшить выдержки, а пластифицирующих добавок, замедляющих схватывание - требует его увеличения.

Рекомендуемая скорость подъема температуры тонкостенных конструкций из подвижных смесей составляет не более 25°С/ч, для массивных - не более 20°С/ч. Для изделий из жестких бетонных смесей скорость подъема может быть увеличена до 30...35°С/ч. Для бетонов на портландцементе оптимальная температура изотермической выдержки составляет 80...85°С. При использовании шлакопортландцемента и пуццоланового портландцемента эффективна выдержка при 90...95°С (рис. 1).

Рис. 1. Нарастание прочности бетона при пропаривании
а) при использовании портландцемента;
б) шлакопортландцемента