![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Основы технологии бетона.
Производство бетона включает следующие основные технологические процессы: —приготовление бетонной смеси; —транспортирование бетонной смеси; —укладка и уплотнение бетонной смеси; —твердение бетона. Приготовление бетонной смеси осуществляется при последовательном выполнении технологических операций дозирования и перемешивания. Дози-рование компонентов бетонной смеси должно обеспечить точность взвешива-ния, которая гарантирует соответствие фактического состава заданному. Сог-ласно требованиям ГОСТ 7473, точность дозирования для цемента, воды и добавок должна быть не выше ±1%, заполнителей ±2%. Все материалы дозируют по массе, кроме пористых заполнителей, которые дозируют по объему. Перемешивание должно обеспечить однородность бетонной смеси за счет ра-вномерного распределения компонентов по всему объему смеси. Перемешивание отдозированных компонентов производят в бетоносмесителях различной конструк-ции. Бетоносмесители по принципу перемешивания подразделяются на гравитаци-онные и принудительного действия; по режиму работы — на цикличные (перио-дического действия) и непрерывного действия. Стационарные гравитационные смесители периодического действия имеют вместимость по загрузке 750, 1200, 1500, 2400 и 3000 л, частоту вращения бара-бана 13-20 об./мин. Смесители непрерывного действия перемешивания находят применение при больших объемах производства бетонной смеси постоянного состава, например, для гидротехнического, дорожного строительства. Цикличные смесители с вертикально расположенными валами по принципу действия подразделяются на противоточные (тарельчатые), с вращающимся кор-пусом и роторные, с неподвижным корпусом. Вместимость тарельчатых смесителей по загрузке 500, 750, 1500 л, частота вращения рабочего органа составляет 15-40 об/мин. Цикличные смесители с горизонтально расположенными валами (лотковые) имеют один или два вала, на которые насажены смешивающие лопасти. Одновальные смесители используют только для смешивания компонентов мелко-зернистого бетона, двухвальные смесители применяют для приготовления обычных бетонных смесей с крупным заполнителем. Для непрерывного приготовления сме-сей обычно применяют двухвальные лопастные смесители с горизонтально распо-ложенными валами. Валы вращаются в разные стороны, и лопасти не только пе-ремешивают все компоненты смеси, но и постепенно перемещают смесь от загру-зочного отверстия к разгрузочному. Следует отметить, что для приготовления растворных и мелкозернистых смесей эффективно использовать высокочастотные циклические смесители актива-торного типа с частотой вращения около 700 об/мин. При приготовлении жестких и сверхжестких бетонных смесей дополнительно используют вибрацию для тиксотропного разжижения густого цементного теста, что облегчает процесс смешивания. В качестве вибросмесителей можно использо-вать обычные смесители принудительного действия, закрепляя вибраторы на корпу-се или лопастях смесителя. Транспортирование должно обеспечивать сохранность, однородность и удобоук-ладываемость бетонной смеси, а также исключать возможность попадания в нее ат-мосферных осадков. Транспортирование готовых бетонных смесей к месту формования производи-тся различными транспортными средствами: автобетоносмесителями, при перево-зке на дальние расстояния, автобетоновозами, автосамосвалами. На предприятиях сборного железобетона доставку бетонной смеси производят ленточными транспо-ртерами, бетононасосами, бадьями, вагонетками и самоходными бункерами, кото-рые перемещаются по рельсовым путям. Укладка и уплотнение бетонной смеси должны обеспечить получение одноро-дного по плотности и прочности бетона. Укладка и уплотнение бетонной смеси в форме или опалубке выполняются с использованием специального оборудования одновременно. В процессе уплотнения под внешним силовым воздействием происходит сближение частиц бетонной сме-си, более компактно размещаются зерна заполнителей, вытесняются пузырьки возду-ха, возможно отделение небольшого количества воды. Качество уплотнения характеризуется коэффициентом уплотнения Усредненное значение коэффициента уплотнения для обычных тяжелых бе-тонных смесей марок по удобоукладываемости Ж1, П1, П2 находится в пределах 0, 96—0, 97. Формуемость бетонных смесей и способы их уплотнения тесно взаимосвяза-ны. Наибольшее распространение получил способ виброуплотнения. Режим вибро-уплотнения характеризуют параметры: амплитуда и частота колебаний, интенсив-ность и продолжительность уплотнения. Критерием интенсивности колебаний служит мощность, затрачиваемая на колебательные движения частиц. Этот критерий рассчитывается по формуле, предложенной В.Н. Шмигальским: И = 8∙ n3 ∙ A2 ∙ f3, где И — интенсивность вибрирования, см2/с3; А— амплитуда колебаний, см; f — частота колебаний, с-1 (Гц). Для каждой бетонной смеси при принятых параметрах колебаний имеется оп-тимальная продолжительность вибрирования, при которой обеспечивается требуемое уплотнение бетонной смеси. Увеличение продолжительности вибрирования сверх оп-тимального не только не приводит к заметному повышению плотности бетона, но и ведет к неоправданному увеличению энергозатрат, а иногда и к расслаиванию бетон-ной смеси. Продолжительность виброуплотнения t рассчитывается по формуле где Ж — жесткость бетонной смеси, определенная по стандартной методике, с; Ист — интенсивность колебаний при стандартном режиме вибрирования Аст = 0, 5 мм, пст = = 2900 кол./мин; И = 280см2/с3; И — интенсивность виброобработки в производственных условиях, см2/с3;
Повышение интенсивности колебаний приводит к сокращению продолжите-льности вибрирования, что способствует снижению энергозатрат на уплотнение и повышение производительности оборудования. Кроме того, увеличение интенсивности позволяет снизить водосодержание бетонных смесей и обеспечить требуемую прочность при меньшем расходе цемента (при сохранении значения В/Ц). В случаях, когда для уплотнения смеси одних вибрационных воздействий недостаточно, используют вибрирование в сочетании с давлением. Этот способ позволяет использовать более жесткие бетонные смеси, повышать эффективность уплотнения. Вибрирование в сочетании с давлением осуществляется на вибропло-щадках с пригрузом, при уплотнении вибропрессами, виброштампами и др. Для получения бетона плотной структуры из подвижных смесей используют способы уплотнения с удалением некоторого количества воды затворения. К ним относятся способы центрифугирования и вакуумирования. Для уплотнения жест-ких и сверхжестких бетонных смесей применяется роликовое безвибрационное уп-лотнение и набивной способ. При роликовом способе уплотнение смеси происходит за счет быстрого качения по ее поверхности роликов (цилиндров). При набивном способе, имеющем много разновидностей (шприц-бетон, набрызг-бетон, торкрет-бетон и др.), уплотнение достигается при нанесении смеси на поверхность формы силой пневматического или механического воздействия. Использование добавок су-перпластификаторов сделало эффективным применение литьевого способа формо-вания для бетонных смесей с ОК более 16 см Твердение бетона происходит в естественных условиях или при тепловлажнос-тной обработке. С повышением температуры скорость химических реакций взаимодействия цемента с водой увеличивается и твердение бетона ускоряется, но при обязательном условии обеспечения влажности среды. При испарении влаги из бетона его тверде-ние практически прекращается. При этом в обезвоженном бетоне образуются тре-щины и снижается прочность. Высокая температура (порядка 60-100 °С) при условии обеспечения близ-кой к 100% влажности среды значительно ускоряет химические реакции в бетоне, что приводит к увеличению прочности в начальные сроки. Такой вид тепловлажно-стной обработки называется пропариванием. Прочность бетона, пропаренного в те-чение 7-14 ч, составляет около 70% от проектной. Тепловая обработка бетона паром высокого давления (0, 8-1, 2 МПа) с тем-пературой 175-190 СС в еще большей мере ускоряет процессы твердения. Такой способ ускоренного твердения бетона называют автоклавной обработкой. Произво-дится она в аппаратах высокого давления — автоклавах. Использование авток-лавной обработки для обычного бетона неэффективно, так как ведет к удорожанию изделия. Этот способ обработки целесообразно использовать в производстве мате-риалов на основе известково-кремнеземистых и смешанных вяжущих — силикат-ных плотных и ячеистых бетонов. Кроме пара в качестве источника тепловой энергии могут быть использованы электрический ток, продукты сгорания природного газа, солнечная энергия и др. При таких видах тепловой обработки должна предусматриваться защита бетона от испа-рения влаги. При твердении бетона в естественных условиях необходимо организовать правильный уход за твердеющим бетоном. С понижением температуры скорость химических реакций твердения замедляется. Так, например, при снижении температуры с 20 до 5°С схватывание бетона замедляется в 2-5 раз, а скорость нарас-тания прочности снижается на порядок. Еще резче это замедление проявляется при дальнейшем снижении температуры до 0 °С. Однако если восстановить после охлаждения нормальную температуру, то твердение вновь принимает обычные те-мпы.
|