книги / Скоростная сушка гипсовых и гипсобетонных изделий

На рис. 23 эти значения нанесены пунктирными линиями. Для периода падающей скорости сушки из каждого опыта

определялась зависимость

для листов гипсовой штукатурки и 0,62 для гипсобетонных па­

Изменение коэффициента теплопроводности и теплоемкости гипса в зависимости от его влажности представлено на графи­ ке кривыми 3 и 2.

Коэффициент теплопроводности % в диапазоне изменения влагосодержанпя материала от 0 до 22% возрастает от 0,13 до 0,38 ккал1м • ч • град, оставаясь почти неизменным при дальней-

Рис. 25. Изменения теплофизическнх констант при сушке гипсовых материалов

тем увеличении влажности материала. Увеличение теплоемко­ сти гипса при повышении влажности носит линейный характер.

Термоградиентный коэффициент с повышением влажности увеличивается и достигает максимума (6= 0,16) при №=15%, а затем начинает уменьшаться и при №=31% становится равным нулю. Это происходит вследствие уменьшения количества за­ щемленного в порах тела воздуха, увеличивающегося в объеме при повышении температуры и проталкивающего жидкость по направлению потока тепла. С повышением влажности количе­ ство защемленного воздуха в порах уменьшается, что приво­ дит к уменьшению термоградиентного коэффициента.

Исследования кинетики сушки образцов гипсобетонных и ли­ стовых гипсовых материалов различной толщины позволили также определить критерий Ю и коэффициент потенциалопро1водности а' по величине первого критического влагосодержания.

Графики изменения первого критического влагосодержания листовой гипсовой штукатурки и гипсобетонных плит в зависи­ мости от их толщины и температурного режима сушки приве­ дены на рис. 26; критическое влагосодержание является линей­ ной функцией характерного размера R, равного половине тол-

Полученная зависимость подтверждает существенное влия­ ние температуры материала на интенсивность внутреннего пе­ реноса влаги при сушке гипсобетонных и листовых гипсовых строительных материалов.

Рис. 27. Зависимость коэффициента потенциалопроводности гипсовых строительных материалов от их температуры

§ 3. Влияние процесса сушки на качество гипсовых изделий

При оценке качества гипсовых и гипсобетонных изделий прежде всего имеется в виду механическая прочность, опреде­ ляющая долговечность их службы в конструкциях. Для листов гипсовой сухой штукатурки одним из важнейших качественных показателей является прочность сцепления гипсового сердечни­ ка с армирующей картонной оболочкой. Исследованиями уста­ новлено, что зона испарения влаги в первом периоде сушки ли­ стов гипсовой штукатурки расположена на границе раздела кар­ тона с гипсовым сердечником. При этом температура сердечника вследствие необходимости поддержания повышенного парциаль­ ного давления водяных паров для преодоления сопротивления картона значительно выше показаний мокрого термомет­ ра психрометра при соответствующих параметрах теплоноси­ теля.

процессе сушки верхние, обращенные к картону слои гипса те­ ряют избыточную влагу и перегреваются, в то время как влаж­ ность центральных слоев еще велика. Как только обезвоженные

Рис. 28. Кинетика сушки гипсовой штукатурки при параметрах теплоно­ сителя t= 320° С, d= 10 г/кг с. в., о = 2 ,4 м/сек

1— кривая сушки; 2 —кривая скорости сушки; 3 —температура картона; 4—темпера­ тура слоев гипса, расположенных на глубине 2,8 мм от поверхности картона; 5 —тем­ пература центрального слоя гипса

у=2,4 м/сек, t= 320° С, d= 10 г/кг с. в., приведенные на рис. 28. Вторая критическая точка при условиях опыта соответствует влажности материала №=5%, при этом, как видно из кривых 3, происходит резкое повышение температуры картона, свиде­ тельствующее о начале углубления зоны испарения. Спустя 1,5 мин после наступления второй критической точки, средняя влажность материала достигает 2%, зона испарения углубляет­ ся к центру гипсового сердечника, резко повышается темпера­ тура слоев гипса, расположенных на глубине 2,8 мм от поверх­ ности картона. В течение этого времени прилегающие к карто­ ну слои гипса теряют избыточную влагу и, подвергаясь воз­ действию высоких температур (85—90°С), дегидратируют.

Опытами установлено, что качественная конвективная суш­ ка листовой гипсовой штукатурки при постоянных параметрах теплоносителя может быть осуществлена только в том случае, если вторая критическая влажность материала соответствует по величине требуемой конечной влажности изделия, т. е. если №=0,5—1%. При несоблюдении этого условия сушить гипсо-

ности температур между теплоносителем и поверхностью мате­ риала. Кроме того, снижается также теплопроводность обезво­ женного материала и возрастает его термическое сопротивле­ ние. Испарение влаги в глубинных зонах, по-видимому, протекает при температурах более низких, чем температура ма­ териала. При этом часть тепла, аккумулированного близлежа-

Рис. 30. Кривая сушки и температурные кривые на различных глубинах панели толщиной 80 мм при t= 250° С, и=3 м/сек, d=IO г/кг с. в.

щими слоями гипса, расходуется на испарение влаги, что при­ водит к снижению температуры этих слоев.

При углублении зоны испарения поверхностные слои гипса пересыхают, температура их резко возрастает, стремясь к тем­ пературе окружающей среды, и, достигая 70° С и выше, вызы­ вает дегидратацию гипса и ухудшение качества материала.