Дальнейшее повышение частоты колебаний не привело к росту плотности и прочности.

3.3.2 Исследование зависимости прочности при сжатии от частоты колебаний виброплощадки

На подобранных ранее составах №1, 2 и 3 проводилось выявление зависимости прочности при сжатии образцов-кубов 100 мм от частоты колебаний вибростола в процессе уплотнения бетонной смеси.

Для получения четких результатов было выбрано время уплотнения 45 сек и давление на смесь равное 200 г/см² для всех формовок. Частота колебаний виброплощадки изменялась от 30 до 100Гц.

В каждое гнездо формы загружалось строго отмеренное количество бетонной смеси, равной 2250 г. Процесс формования проводился до получения образца-куба высотой 100 мм. Полученные данные испытаний приведены в таблице 21 и на рисунках 8, 9.

Таблица 19 - зависимость прочности от частоты колебаний при постоянном времени уплотнения

№	Частота колебаний, Гц	Состав №1	Состав №2	Состав №3	Время уплотнения,	Давление на смесь, г/см2	В/Ц соотношение
		Плотность, кг/м3	Прочность, Мпа	Плотность, кг/м3	Прочность, Мпа	Плотность, кг/м3	Прочность, Мпа
1	30	2030	14,7	1950	19	1900	10,3	45	200	0,3
2	40	2150	22,5	1950	18,7	1920	10,5	45	200	0,3
3	50	2255	34,7	2200	22	2070	14,7	45	200	0,3
4	60	2260	35,1	2210	22,7	2050	14,3	45	200	0,3
5	70	2300	36	2250	29,5	2070	15,2	45	200	0,3
6	80	2280	35,1	2250	28	2100	14,7	45	200	0,3
7	90	2290	35,7	2220	22,5	2200	17,0	45	200	0,3
8	100	2280	35	2220	21	2180	17,1	45	200	0,3

Временной диапазон в 45 сек был выбран по причине того, что в производственном процессе вибропрессования время уплотнения изделия является одним из главных факторов и данное время по экономическим причинам не целесообразно увеличивать более 45 сек.

Рисунок 7 - зависимость плотности от частоты колебаний

Рисунок 8 - зависимость прочности от частоты колебаний

Данные эксперименты подтвердили результаты предыдущие в том, что оптимальная частота уплотнения данной состава №1 и 2 составляет 70 Гц, а оптимальная частота для состава №3 90 Гц.

3.4 Исследование влияния давления на бетонную смесь в процессе вибропрессования на физико-механические свойства получаемых образцов

На подобранных ранее составах №1, 2 проводилось выявление зависимости прочности на сжатие образцов-кубов 100 мм от давления на бетонную смесь в процессе уплотнения бетонной смеси.

Для получения четких результатов было выбрано время уплотнения 45 сек. На основание выше описанных экспериментов частота колебаний вибростола принята 70 Гц. Давление на смесь изменялось от 0 до 400 г/см².

В каждое гнездо формы загружалось строго отмеренное количество бетонной смеси, равной 2250 г. Процесс формования проводился до получения образца-куба высотой 100 мм. Полученные данные испытаний приведены в таблице 22 и на рисунках 10, 11.

Таблица 20 - Зависимость плотности от давления на смесь

№ формовки	Давление на смесь, г/см2	Состав №1	Состав №2	Время уплотнения, сек	В/Ц соотно-шение	Частота колебаний, Гц
		Плотность, кг/м3	Прочность, Мпа	Плотность, кг/м3	Прочность, Мпа
1	100	1800	22,5	1850	12	45	0,3	70
2	150	2080	35,7	2100	19,5	45	0,3	70
3	200	2300	35,1	2240	28	45	0,3	70
4	250	2280	32	2300	33	45	0,3	70
5	300	2280	32,1	2280	28,2	45	0,3	70
6	350	2350	39	2250	28	45	0,3	70
7	400	2300	35	2280	29,5	45	0,3	70

Рисунок 9 - зависимость плотности от давления на смесь

Рисунок 10 - зависимость прочности от давления на смесь

Из результатов данного исследования видно, что оптимальным давлением на смесь №1 является 350 г/см², для смеси №2 - 250 г/см² Дальнейшее увеличение давления не привело к росту плотности и прочности.

Глава 4. Разработка технологии уплотнения мелкозернистых бетонных смесей под действием высокочастотных колебаний

4.1 Описание технологического процесса изготовления вибропрессованных изделий

Автоматическая линия вибропрессования предназначена для производства мелкоштучных изделий методом вибропрессования из жесткой мелкозернистой бетонной смеси в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режиме. Формование изделий производится на деревянных поддонах размером 1350х870х45 мм.

Бетонная смесь для вибропресса готовится на бетоносмесителе планетарного типа, производительностью 30 м³/ч бетона, конструкционно состоящая:

узел дозирования инертных материалов (песок, щебень), производительность весового дозатора позволяет взвешивать инертные материалы на один цикл смешивания.

бетономешалка, оснащенная скиповым подъемником. Ёмкость скипа соответствует объему инертных материалов, необходимых для одного цикла смешивания.

устройством дозирования воды

дозатор цемента. Ёмкость дозатора цемента позволяет обеспечить работу бетоносмесителя на один цикл смешивания.

пульта управления модулем.

винтового транспортера (шнек) для подачи цемента в дозатор цемента.

4.1.1 Технологическая схема процесса изготовления вибропрессованных изделий

4.2 Конструкция вибропресса

На рисунке 12 показан вибропресс, состоящий из станины (1), на которой смонтированы вибростол (2), траверсы матрицы (3), траверсы пуансона (4) и система основного бетона (5). Сбоку на станину может быть смонтирована выдвижная щетка (6) для зачистки пуансонов камней бортовых. Система облицовочного бетона (7) является самостоятельным агрегатом и устанавливается на подвижной тележке, перемещаемой при помощи электротали по направляющей раме. Откат системы облицовочного бетона нужен для получения технологического пространства при замене формы и проведения других работ по техническому обслуживанию пресса.

Система транспортирования технологических поддонов и поддонов с отформованными изделиями состоит из магазина-накопителя поддонов (8), транспортера шагового (9) и подъемника-накопителя готовой продукции с гидроприводом механизма подъема пакета поддонов с изделиями.

Конструкция подъемника-накопителя может быть различной по исполнению и зависит от принятой заказчиком транспортно-технологической схемы перемещения свежеотформованных изделий, поэтому в данном описании не приводится.

С правой, по ходу движения поддонов, стороны от пресса смонтирована гидростанция и блок гидро- и пневмораспределителей, входящих в состав гидро- и пневмооборудования.

Электрошкафы и пульт управления, входящие в состав электрооборудования, могут быть смонтированы как с правой, так и с левой стороны вибропресса в зависимости от компоновки цеха.

Вибропресс, в зависимости от пожеланий заказчика, может быть укомплектован как вибростолом с электронной синхронизацией вращения дебалансов с ограничением частоты колебаний до 65 Гц, так и универсальным вибростолом с механической синхронизацией дебалансов с возможностью двух настроек системы на частоты до 50 Гц или до 93 Гц.

Первый вариант проще по конструкции механической части, но сложнее по электронной системе управления. Второй вариант позволяет на повышенной частоте вибрации применять более мелкие пески и получать лучшее качество уплотнения изделий. При этом второй вариант устройства вибростола значительно проще по электронной системе управления, но сложнее в устройстве и обслуживании.

Рисунок 11 - схема вибропресса

Принципиальная схема вибропресса показана на рисунке 13 и может быть разделить на 3 этапа:

Рисунок 12 - принципиальная схема вибропресса

Чтобы исключить деструктивные процессы в свежеотформованном изделии и подсос воздуха, на пуансон в этой стадии уплотнения подается добавочное усилие, обеспечивающее замкнутость вибрирующей системы "пуансон - изделие - вибростол".

Целесообразно одновременно с увеличением давления повысить частоту колебаний виброплощадки, например, до 100 Гц, что вводит в резонанс мелкие частицы заполнителя, способствуя уплотнению бетонной смеси.

4.2.1 Принцип работы вибропресса

Пустой технологический поддон механизмом перемещения поддонов подается на вибростол. Матрица под действием гидроцилиндров опускается на технологический поддон и усилием пневмоподушки прижимается к поддону. При этом срабатывает конечный выключатель, фиксирующий нижнее положение матрицы и выдает команду на перемещение дозатора бетонной смеси. Дозатор под действием гидроцилиндра перемещается в зону формования. Укладка смеси производится при одновременном воздействии вертикально направленной вибрации вибростола с частотой колебаний 30.40 Гц и амплитудой до 1,2 мм, (возможна укладка смеси без включения вибрации вибростола) а также горизонтальной низкочастотной вибрации дозатора с частотой 3-10 Гц и амплитудой до 100 мм с ворошением смеси внутри дозатора горизонтальной решеткой.

(После укладки смеси дозатор возвращается в исходное положение под расходный бункер, открывается его затвор и происходит заполнение дозатора бетонной смесью.)

Срабатывает датчик положения и подается команда на опускание пуансона. Начинается процесс вибропрессования. При этом пассивный пригруз, выполненный в виде траверсы под действием собственного веса опускается вместе с пуансоном.

Процесс вибропрессования прекращается при достижении изделием заданной высоты по периметру поддона или по истечении заданного времени. Далее пуансон поднимается вверх на 3-10 мм. При этом нижние амортизаторы вибростола разжимаются и возвращаются в исходное положение.

Гидрозолотник пуансона устанавливается в нейтральное положение и пуансон запирается. Матрица под действием гидроцилиндров поднимается вверх и сдергивается с отформованных изделий до полного их освобождения.

Срабатывает датчик верхнего положения матрицы и дается команда на подъём пуансона до исходного положения. Датчик исходного положения пуансона дает команду на удаление технологического поддона с изделиями из-под пресса на рольганг и одновременную подачу нового пустого поддона под пресс. На этом цикл заканчивается.

При формовании плит тротуарных с облицовочным слоем из декоративного бетона технологический поддон подается на вибростол. Матрица опускается на поддон. Подается дозатор с основным бетоном и происходит заполнение ячеек матрицы бетонной смесью. Выравнивание в ячейках происходит за счет низкочастотных колебаний дозатора. Вибростол не включается. Дозатор с основным бетоном возвращается в исходное состояние. Включается на несколько секунд вибростол, и основной бетон предварительно уплотняется. После этого на матрицу подается дозатор декоративного бетона, и ячейки матрицы дополняются декоративным бетоном. Количество проходов (колебаний) дозатора, время вибродозирования подбирается оператором (технологом). Дозатор декоративного бетона возвращается в исходное положение, после чего опускается пуансон с активным пригрузом и происходит процесс вибропрессования.

Управление процессом формования изделий производится оператором пульта управления "ГЕВИТ-БЛОК" или задается автоматически по заранее определенным параметрам.

Сразу после распалубки оператор установки должен определить качество изделий. Делается это следующим образом.

Сразу после выхода изделия из под пресса следует измерить его толщину.

Определить массу изделия с точностью 5 гр.

Определить плотность бетона. Плотность бетона должна быть не менее плотности, определенной лабораторией для данных изделий. При недостаточной плотности произвести корректировку режимов виброформования и (или) увеличить влажность бетонной смеси.

Контроль за плотностью свежеотформованных изделий возлагается на операторов установки "ГЕВИТ-БЛОК". Для организации контроля следует установить у поста формования весы с ценой деления не менее 5 гр. и составить таблицу зависимости массы от толщины всей номенклатуры изделий.

Плотность изделий необходимо проверять не реже, чем один раз в час и каждый раз при возникновении сомнений в качестве изделий.

Результаты измерений следует заносить в журнал.

4.2.2 Технологические циклы работы вибропресса

Работу вибропресса можно разделить на 9 основных циклов:

цикл 1 - исходное положение, рисунок 14

Поддон находится на вибростоле. Матрица находится в поднятом положении. Дозатор находится под расходным бункером в исходном положении. Дозатор заполнен бетонной смесью. Пневмоподушки находятся в свободном (разжатом) состоянии. Зазор между неподвижными и подвижными опорами вибростола составляет 0,8…2,5 мм (в зависимости от состояния виброизоляторов). Тормоз пуансона находится в разжатом состоянии.

Пуансон находится в верхнем крайнем положении.

цикл 2, рисунок 15

Матрица находится в нижнем положении. Подано давление в пневмоподушки прижима матрицы. Траверса матрицы прижата к упорам.

Матрица прижата к поддону. Поддон прижат к подвижным опорам вибростола. Амортизаторы вибростола сжаты. Верх матрицы и низ стола дозатора находятся в одной плоскости. Пуансон находится в верхнем крайнем положении. Дозатор с бетонной смесью надвигается на матрицу. Бетонная смесь укладывается в матрицу. При необходимости включается вибратор вибростола.

цикл 3, рисунок 16.

Дозатор находится в крайнем заднем положении. Гидрораспределитель гидроцилиндра пуансона открыт на опускание. Пуансон падает вниз. Подано давление в пневмоподушки прижима матрицы. Траверса матрицы прижата к упорам.

Матрица прижата к поддону. Поддон прижат к подвижным опорам вибростола. Амортизаторы вибростола сжаты. Дозатор с бетонной смесью находится в крайнем заднем положении (под расходным бункером). Вибратор вибростола включен на максимальную частоту.

При необходимости включается вибратор пуансона.

цикл 4, рисунок 17

Гидрораспределитель гидроцилиндра пуансона открыт на опускание. Пуансон находится в нижнем положении и давит на бетонную смесь собственной массой (инерционный пригруз) и усилием, развиваемым гидроцилиндром пуансона (безинерционный пригруз).

Виброопоры между плитой пуансона и пуансоном находятся в зажатом, до упора, положении. Подано давление в пневмоподушки прижима матрицы. Траверса матрицы прижата к упорам.

Матрица прижата к поддону. Поддон прижат к подвижным опорам вибростола. Амортизаторы вибростола сжаты. Дозатор бетонной смеси находится в крайнем заднем положении (под расходным бункером). Бетонная смесь насыпается из расходного бункера в дозатор. Вибратор вибростола включен на максимальную частоту.

При необходимости включен вибратор пуансона.

цикл 5, рисунок 18

Гидрораспределитель гидроцилиндра пуансона открыт на опускание. Пуансон находится в нижнем положении и давит на бетонную смесь собственной массой (инерционный пригруз) и усилием, развиваемым гидроцилиндром пуансона (безинерционный пригруз).

Виброопоры между плитой пуансона и пуансоном находятся в зажатом, до упора, положении. Подано давление в пневмоподушки прижима матрицы. Траверса матрицы прижата к упорам.

Матрица прижата к поддону. Поддон прижат к подвижным опорам вибростола. Амортизаторы вибростола сжаты. Дозатор бетонной смеси находится в крайнем заднем положении (под расходным бункером и заполнен бетонной смесью. Сработали датчики высоты изделия. Вибратор вибростола выключился. Вибратор пуансона выключился.

цикл 6, рисунок 19.

Гидроцилиндр пуансона прекращает давление на бетонную смесь.

Сработал тормоз пуансона. Открыты входной и выходной клапаны гидроцилиндра пуансона. Пуансон находится в нижнем положении и давит на бетонную смесь собственной массой (инерционный пригруз).

Виброопоры между плитой пуансона и пуансоном находятся в разжатом, положении. Пневмоподушки прижима матрицы разжимаются. Виброопоры вибростола разжимаются. Траверса матрицы не прижата к упорам.

Матрица прижата к поддону. Поддон прижат к подвижным опорам вибростола. Дозатор бетонной смеси находится в крайнем заднем положении (под расходным бункером и заполнен бетонной смесью.

цикл 7, рисунок 20.

Гидроцилиндр пуансона находится в плавающем положении. Давление снято. Пуансон находится в нижнем положении и давит на отформованные изделия собственной массой (инерционный пригруз).

Виброопоры между плитой пуансона и пуансоном находятся в разжатом, положении. Пневмоподушки прижима матрицы разжаты. Виброопоры вибростола разжаты.

Матрица приподнята на высоту + 5…10 мм выше поверхности изделия, но не достигает упоров пуансона. Поддон лежит на подвижных опорах вибростола. Дозатор бетонной смеси находится в крайнем заднем положении (под расходным бункером) и заполнен бетонной смесью.

Тормоз пуансона включен. Произошла распалубка изделий из матрицы.

цикл 8, рисунок 21

Гидроцилиндр пуансона находится в плавающем положении. Матрица приподнята на высоту + 5…10 мм выше поверхности изделия. Пуансон поднят на 10.15 мм над изделием.

Виброопоры между плитой пуансона и пуансоном находятся в разжатом, положении. Пневмоподушки прижима матрицы разжаты. Виброопоры вибростола разжаты.

Поддон лежит на подвижных опорах вибростола. Дозатор бетонной смеси находится в крайнем заднем положении (под расходным бункером) и заполнен бетонной смесью.

Тормоз пуансона освобожден.

Цикл 9, рисунок 22

Поддон со свежеотформованными изделиями передвинут конвейером на один шаг. На вибростол подан технологический поддон.

Матрица находится в нижнем положении. Дозатор находится под расходным бункером в исходном положении. Дозатор заполнен бетонной смесью. Пневмоподушки находятся в свободном (разжатом) состоянии. Между неподвижными и подвижными опорами зазор составляет 0,8…2,5 мм (в зависимости от состояния виброизоляторов). Тормоз пуансона находится в разжатом состоянии.

Рисунок 14 - цикл 1

Рисунок 15 - цикл 2

Рисунок 16 - цикл 3

Рисунок 17 - цикл 4

Рисунок 18 - цикл 5

Рисунок 19 - цикл 6

Рисунок 20 - цикл 7

Рисунок 21 - цикл 8

Рисунок 22 - цикл 9

4.3 Процесс вибропрессования мелкозернистых бетонных смесей

Этап 1 - предварительное уплотнение.

Этап обычно совмещается с объемным вибродозированием: бетонная смесь укладывается в матрицу под действием вибрации. При этом происходит распределение смеси по площади матрицы, частичное удаление воздуха и предварительное уплотнение смеси за счет сближения частиц.

Частицы заполнителя, покрытые цементным тестом, в процессе вибрации автоматически занимают оптимальное положение - мелкие размещаются между крупными, снижая пустотность смеси.

Обычно в цементно-песчаной смеси, поступающей в матрицу, содержится до 60 % воздуха. В результате проведения мероприятий по предварительному уплотнению его количество снижается до 20-25 %, и воздух этот достаточно равномерно распределен по объему смеси.

Этап 2 - формообразование.

При правильно подобранных составе бетона, параметрах вибрационных воздействий и величине давления со стороны пуансона обеспечивается разжижение цементного теста, т.е. частицы заполнителя сближаются, вокруг них образуются тонкие структурированные оболочки из цементного теста. В результате мелкозернистая смесь приобретает свойства текучести, что обеспечивает практически полное удаление защемленного воздуха.

Суммарное воздействие от пуансона (собственный вес, гидравлическое (пневматическое) давление) и характер вибрационных воздействий назначаются так, чтобы инерционные силы отрыва смогли создать условия пульсирующего режима во взаимодействии "виброплощадка - уплотняемое изделие - пуансон".

Этап 3 - окончательное уплотнение.

Полученное на предварительных этапах уплотнение можно считать близким к требуемому - на этой стадии видимого перемещения пуансона практически не происходит, а осуществляется лишь удаление (частично более равномерное распределение по объему) остатков защемленного воздуха.

4.3.1 Формование изделий на вибропрессе "ГЕВИТ-БЛОК"

Формование изделий на вибропрессе "ГЕВИТ-БЛОК" производится на деревянных технологических поддонах размером 1350х870 мм, рисунок 23.

Рисунок 23 - Технологический поддон 1350х870 мм

Для формования каждого вида бетонной продукции вибропресс оснащается различными пресс-формами.

На одном технологическом поддоне могут одновременно формоваться следующее количество изделий, в соответствии с таблицей 23.

Таблица 23 - Количество одновременно формуемых изделий на поддоне

Наименование и марка изделий	Кол-во, шт. на поддоне
Кирпич облицовочный 25.12.88	30
Камни стеновые КСР 39.9.19	20
Камни стеновые КСР 39.19.19	10
Плиты дорожные (трамвайные) ПД 46.40.12	4
Плиты дорожные (трамвайные) ПД 57.46.12	2
Камень бортовой (тротуарный) БР 100.20.8	9
Камень бортовой (дорожный) БР 100.30.15.	3
Камень бортовой (магистральный) БР 100.30.18.	3
Плита (блок) лотковая (прикромочная) ПЛ.100.50.23	1
Плита (блок) лотковая (прикромочная) ПЛ.100.75.23	1
Плита тротуарная	0,8мІ

Процесс вибропрессования на вибропрессе "ГЕВИТ-БЛОК" состоит из следующих операций:

Вибродозирование - один из важнейших критериев получения продукции высокого качества. Цель вибродозирования - равномерное заполнение каждой ячейки формы

В каждую ячейку необходимо уложить одинаковое количество бетонной смеси.

В исходном положении расходный бункер должен быть заполнен свежеприготовленной бетонной смесью.

При помощи ящичного дозатора происходит объёмное дозирование бетонной смеси (смесь заполняет матрицу). Процесс дозирования может производиться как при работающем вибростоле, так и без включения вибрации. Условия заполнения бетонной смесью матрицы, зависят от габаритов изделия, в частности его высоты, от толщины стенок, например, стеновых камней (блоков) от качества бетонной смеси.

При дозировании происходит заполнение и предварительное уплотнение бетонной смеси в гнездах матрицы.

По окончании процесса вибродозирования, при возвращения дозатора в исходное положение происходит чистка пуансонов при помощи металлической щетки, установленной на ящичном дозаторе.

Время вибродозирования составляет 1-5 сек. в зависимости от вида изделий и требуемой плотности и прочности изделий, а также установленной частоты вибрации. Рекомендуемая частота предварительной вибрации - 30…40 Гц. Время вибродозирования сильно зависит также от соотношения высоты матрицы и высоты формуемого изделия.

Эффективнее всего работает предварительная вибрация после того, как дозатор достигнет своего переднего положения.

Необходимо добиваться равномерного распределения бетонной смеси во все отсеки матриц. Это достигается подбором числа и времени проходов дозатора, временем работы ворошителя и временем вибрирования.

Важно: после загрузки в ячейки в дозаторе всегда должен оставаться одинаковый объём бетонной смеси. В противном случае высота, прочность и плотность изделий могут существенно отличаться.

Информацию о подобранном режиме следует внести в память ПУ (пульт управления).

Вибропрессование.

После отхода ящичного дозатора опускается пуансон, и смесь уплотняется под действием давления и вибрации (вибростола и вибраторов пуансона). Рекомендуемая частота вибрации вибростола - 50-70 Гц. Удельное давление пуансона на бетонную смесь составляет 0,01…0,04 МПа.

Общий цикл формования изделий длится 15-30 сек. в зависимости от качества заполнителей и номенклатуры изделий. Для дорожных изделий плотность свежеотформованного бетона должна быть не ниже 2250 кг/мі.

При подборе режимов формования оператор ПУ должен измерять высоту отформованных изделий и сверять с заданными величинами.

Цикл формования зависит, кроме перечисленных ранее моментов, и от консистенции бетонной смеси. Увеличение времени вибродозирования позволяет увеличить плотность, а, следовательно, и прочность формуемых изделий, но приводит к повышенному износу оборудования.

Общее время нахождения приготовленной бетонной смеси в расходном бункере вибропресса не должно превышать 20 мин.

4.4 Методы контроля технологического процесса

Внешний вид, категорию поверхности бетона, форму, точность геометрических параметров изделий следует определять методами, установленными ГОСТ 26433.0 и ГОСТ 26433.1.

Цвет изделий определяют сравнением с эталоном. Сравнение с эталоном производят при дневном свете на открытой площадке с расстояния не менее 10 м и не более 15 м.

Изделия устанавливают рядом с эталоном. Изделия, окрашенные слабее или сильнее образца-эталона, отбраковывают

Прочность бетона на сжатие и растяжение при изгибе следует определять по ГОСТ 10180 или ГОСТ 17624, или ГОСТ 22690, или ГОСТ 28570. При изготовлении контрольных образцов должны обеспечиваться способ, режим уплотнения и условия хранения бетона, аналогичные бетонным изделиям. Рекомендуется применять для изготовления контрольных образцов специальный стенд, приведенный в п.2.2.

Морозостойкость бетона определяют по ГОСТ 10060.2 по 2 или 3 методу.

Водопоглощение бетона по массе определяют по ГОСТ 12730.3.

Удельную эффективную активность естественных радионуклидов определяют по ГОСТ 30108.

Глава 5. Применение в промышленных масштабах методики оптимизации уплотнения мелкозернистых бетонных смесей под действием высокочастотных колебаний

5.1 Подбор состава мелкозернистого бетона для производства дорожных изделий методом вибропрессования с определением оптимальных параметров воздействия высокочастотных колебаний на предприятии ООО "Микма-Бетон" г. Великие Луки

Цель настоящей работы - определить возможность получения мелкозернистого бетона для дорожных изделий, изготавливаемых методом вибропрессования.

В качестве исходных материалов использовались:

для дорожных изделий: портландцемент, готовые песчано-щебеночные смеси фр.0-5мм, фр.0-10мм.

При изготовлении дорожных изделий соблюдались следующие требования:

для приготовления бетонной смеси использовать бездобавочный портландцемент, портландцемент для бетонов дорожных и аэродромных покрытий марки не ниже 400, содержащий в цементном клинкере не более 5% MgО и не более 8% С₃А (трехкальциевого алюмината) и портландцемент с минеральными добавками (до 5%), отвечающие ГОСТ 10178;

водоцементное отношение должно быть не более 0,40;

вода по ГОСТ 23732 (рН 4…12,5);

для изготовления цветных изделий следует применять минеральные пигменты в количестве 5-8% от массы цемента;

при тепловлажностной обработке изделий используются мягкие режимы, температура изотермического прогрева не выше 50 ^оС, скорость подъема температуры не более 20 ^оС/ч;

заполнитель: для верхнего слоя плитки - готовая песчано-щебеночная смесь фр.0-5мм, изготовитель ОАО "Карбонат";

для нижнего слоя плитки - готовая песчано-щебеночная смесь фр.0-10мм или смесь фракций, изготовитель ОАО "Карбонат".

Основные технические требования для дорожных бетонов:

класс бетона по прочности на сжатие не менее чем В25 (средняя прочность не менее 324 кг/см²)

класс бетона по прочности на растяжение при изгибе Вtв не менее 3,6 (средняя прочность не менее 47,2 кг/см²)

водопоглощение - не более 6% по массе;

истираемость бетона не более 0,7 г/см²;

категория поверхности образцов бетона А6 по ГОСТ 13015.0-83

морозостойкость - не менее F200 при испытании по третьему методу ГОСТ 10060.0-95 - ГОСТ 10060.2-95 (20 циклов замораживания при температуре - (50+5) ^оС образцов, насыщенных в 5% растворе NaCl).

Данная работа проводилась по следующим направлениям:

испытание сырьевых материалов

подбор составов мелкозернистого бетона для дорожных изделий;

определение основных физико-механических показателей оптимальных составов бетона.

5.1.1 Испытание сырьевых материалов

При выполнении работ по подбору состава мелкозернистого бетона для дорожных изделий использовался портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ЗАО "Осколцемент" с нормальной густотой цементного теста (по ГОСТ 310.3) НГ=25,6%, начало схватывания 2 часа 40 мин., конец схватывания 4 часа 30 мин.

Активность цемента после пропаривания 39,2 МПа, активность цемента в возрасте 3-х суток 31,2 МПа, активность цемента в проектном возрасте (28 суток) 48,7 МПа.

В качестве мелкого заполнителя для верхнего слоя плитки применялся готовая песчано-щебеночная смесь фр. 0-5 мм, изготовитель ОАО "Карбонат"; для нижнего слоя плитки - готовая песчано-щебеночная смесь фр. 0-10 мм или смесь фракций: фр. 0-5 мм - 80%, фр. 0-10 мм - 20%, изготовитель ОАО "Карбонат".

Испытания песчано-щебеночной смеси проводилось по ГОСТ 8269.0

Результаты испытания песчано-щебеночной смеси фр. 0-5 мм

естественная влажность - 3,5 % по массе;

насыпная плотность в естественном состоянии - 1300 кг/м³;

насыпная плотность в сухом состоянии - 1450 кг/м³;;

содержание пылевидных и глинистых частиц - 5 %;

содержание глины в комках - не обнаружено;

марка прочности щебня по дробимости - М800;

пустотность - 40,6%.

Зерновой состав песчано-щебеночной смеси приведен в таблице 1.

Остатки на ситах: 10 мм - 0 %

5 мм - 15 %

Таблица 24 - Результаты определения зернового состава песчано-щебеночной смеси

Остаток на ситах	Размер отверстий сит, мм
	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	дно
Частный, %	61,5	14,0	134,5	7,5	3,0	0,5
Полный, %	61,5	75,5	89,0	96,5	99,5	100

Модуль крупности Мкр. = 4,22

Результаты испытания песчано-щебеночной смеси фр.0-10мм:

естественная влажность - 1,7 % по массе;

насыпная плотность в естественном состоянии - 1350кг/м³;

насыпная плотность в сухом состоянии - 1400 кг/м³;

содержание пылевидных и глинистых частиц - 4,0 %;

содержание глины в комках - не обнаружено;

марка прочности щебня по дробимости - М800;

пустотность - 42%.

Зерновой состав приведен в таблице 2.

Остатки на ситах: 10 мм - 0 %

5 мм - 35 %

Таблица 25 - Результаты определения зернового состава песчано-щебеночной смеси

Остаток на ситах	Размер отверстий сит, мм
	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	дно
Частный, %	71	13	9	2	3	2
Полный, %	71	84	93	95	98	100

Модуль крупности Мкр. = 4,41

По результатам испытания песчано-щебеночных смесей можно сделать, что в качестве заполнителя для производства мелкозернистого бетона для дорожных изделий наиболее предпочтительна песчано-щебеночная смесь фракции 0-5 мм. Возможно, также использование смеси фракций 0-5 мм и 0-10 мм.

Применение в качестве заполнителя песчано-щебеночной смеси фр. 0-10 мм вследствие низкого содержания зерен размером менее 1,25 мм приведет к увеличению расхода цемента, увеличению пористости мелкозернистого бетона из-за недостаточности растворной части.

5.1.2 Подбор состава мелкозернистого бетона для дорожных изделий

При подборе состава определялись:

влияние расхода цемента на физико-механические показатели бетона;

влияние степени уплотнения бетонной смеси на физико-механические показатели;

влияние влажности бетонной смеси на физико-механические показатели.

Из бетонной смеси для определения заданных параметров изготавливались образцы - кубы размером 100х100х100 мм способом вибропрессования (лабораторная виброплощадка с частотой колебаний

50 Гц и амплитудой колебаний 0,3 мм - 0,4 мм) с использованием лабораторного приспособления (пригруза), моделирующего давление 0,1 кг/см^2.

Коэффициент уплотнения бетонной смеси 0,95-0,97.

Тепловлажностная обработка проводилась в пропарочной камере по следующему режиму: предварительная выдержка - 2 часа; подъем температуры до 50 ^оС со скоростью 10 ^оС/ч - 3 часа; изотермическая выдержка при температуре 50 ^оС - 8 часов; остывание образцов до температуры 20 ^оС - 2 часа.

Поверхность контрольных образцов при забивке соответствует чистоте поверхности класса А6.

Основные физико-механические показатели определялись:

прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе по ГОСТ 10180 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм и балочках размером 70х70х280 мм;

средняя плотность, водопоглощение по ГОСТ 12730.1 и ГОСТ 12730.3 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм;

истираемость по ГОСТ 13087 на образцах - кубах размером 70х70х70 мм;

морозостойкость по ГОСТ 10060.0-95-ГОСТ 10060.2-95 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм;

пустотность по ГОСТ12730.2 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм;

водонепроницаемость по ГОСТ 12730.5 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм.

Для выбора оптимального состава мелкозернистого бетона были выполнены лабораторные подборы следующих составов в соотношении:

п/цемент: песчано-щебеночная смесь фр. 0-5 мм

состав №1-1: 2,9

состав №2-1: 3

п/цемент: песчано-щебеночная смесь фр. 0-10 мм

состав №3-1: 2,8

состав №4-1: 2,6

п/цемент: смесь фракций фр.0-5мм, фр. 0-10 мм

состав №5-1: 1,5: 1,5

состав №6-1: 1,3: 1,6

Результаты физико-механических испытаний мелкозернистого бетона приведены в таблице 26

Таблица 26 - Результаты физико-механических испытаний мелкозернистого бетона

№ состава	Расход материалов на 1 м3, кг	Соотношение цемент: песчано-щебеночная смесь	В/Ц	Средняя плотность, кг/м3	Прочность, МПа	Прочность на растяжение при изгибе, МПа	Водопоглощение, %	Истираемость, г/см2	Марка по водонепрони-цаемости, W
	П/цемент	Песчано-щебеночная смесь фр.0-5мм	Песчано-щебеночная смесь фр.0-10мм	вода				После пропаривания, 1сут.	З сут. естественного хранения	7 суток естественного хранения	1 сут. пропаривания + 28 сут. нормального хранения
1	540	1560	-	160	1: 2,9	0,3	2240	27,9	15,7	23,4	43,5	4,46	3,8	0,64	6
2	520	1560	-	146	1: 3	0,28	2280	24,6	14,4	22,7	39,8	4,22	4,2	0,69	6
3	560	-	1570	168	1: 2,8	0,3	2310	30,7	18,2	24,6	40,2	4,60	4,6	0,68	6
4	580	-	1508	174	1: 2,6	0,3	2320	32,0	18,9	25,3	44,8	4,75	3,7	0,67	6
5	530	800	800	154	1: 3	0,29	2300	29,7	18,1	22,8	43,6	4,62	3,5	0,67	6
6	540	700	870	157	1: 2,9	0,29	2310	30,3	18,7	23,9	44,1	4,70	3,6	0,66	6

В соответствии с технологическим заданием заказчика определялась пористость бетона в образцах по ГОСТ 12730.4 составов №1,№4,№6

Результаты испытаний представлены в таблице 27

Таблица 27 - Результаты определения пористости бетона

№ состава	Вид пор в бетоне	Показатель пористости, %	Рекомендуемые параметры пористости дорожного бетона, %
1	Полная, Пп Открытая капиллярная, По Условно-закрытая, Пз	17 10 5	15-20 10-15 3-7
4	Полная, Пп Открытая капиллярная, По Условно-закрытая, Пз	16 12 5,5	15-20 10-15 3-7
6	Полная, Пп Открытая капиллярная, По Условно-закрытая, Пз	15 10,5 5,1	15-20 10-15 3-7

Испытания на морозостойкость основных и контрольных образцов проводились по ГОСТ 10060.2 метод № 3.

Результаты испытаний представлены в таблице 28

Таблица 28 - Результаты испытаний на морозостойкость

№ состава	Потеря массы после Мрз, %	Предел прочности при сжатии, МПа/ %, циклы
		0	10	20
1	0,4	444/100	457/103	440/99
4	1,2	435/100	431/99	423/97
6	0,9	424/100	424/100	418/98

Испытанные образцы соответствуют марке бетона по морозостойкости F200.

Наиболее оптимальным является состав № 1, дающий наименьший процент потери по массе и прочности образцов после мороза.

5.1.3 Общие выводы и рекомендации

На основании анализа полученных результатов испытаний составов мелкозернистого бетона для дорожных изделий можно сделать вывод, что наиболее оптимальным составом для получения требуемых характеристик является состав № 1, полученный с использованием песчано-щебеночной смеси фр.0-5мм. Данный состав обеспечивает получение заданных характеристик по прочности, морозостойкости, истираемости с более высокими показателями по сравнению с другими составами.

Рекомендуемый состав мелкозернистого бетона№1 на 1 м³:

Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н - 540 кг

Песчано-щебеночная смесь фр.0-5мм - 1560 кг

Вода - 160 л

В/Ц 0,30

В случае формования двухслойной плитки рекомендуется для верхнего слоя состав №1 (или состав бетона с добавлением природного песка), для нижнего слоя - состав №4 с использованием песчано-щебеночной смеси фр.0-10мм.

Состав №4 имеет характеристики в пределах требуемых дл дорожных бетонов, но ниже на10-15% по сравнению с составом №1.

Рекомендуемый состав мелкозернистого бетона№4 на 1 м³:

1 Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н - 580 кг

2. Песчано-щебеночная смесь фр.0-10мм - 1508 кг

3. Вода - 174 л

В/Ц 0,30

В случаях экономической целесообразности и производственной необходимости возможно применение мелкозернистого бетона для дорожных изделий состава№6 с использованием смеси фракций 0-5 мм и 0-10 мм в соотношении:

фр. 0-5 мм - 45%

фр. 0-10 мм - 55%

Рекомендуемый состав мелкозернистого бетона № 6 на 1 м³:

1 Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н - 540 кг

2. Песчано-щебеночная смесь фр. 0-5 мм - 700 кг

фр. 0-10 мм - 870 кг

Вода - 157 л

В/Ц 0,29

Повышенные расходы портландцемента М500 Д0 связаны с высоким содержанием в заполнителе песчано-щебеночной смеси зерен размером 2,5-5 мм, а также предъявляемыми требованиями по морозостойкости дорожных бетонов F 200 в солях. Морозостойкость заполнителя - известнякового щебня равна F 150.

Рекомендуемые составы мелкозернистого бетона требуется проверить и отработать в производственных условиях с учетом фактических показателей влажности заполнителя и нормальной густоты цементного теста.

5.2 Подбор состава мелкозернистого бетона для производства дорожных изделий методом вибропрессования с определением оптимальных параметров воздействия высокочастотных колебаний на предприятии ООО "Завод ЖБИ-1" г. Псков

Цель настоящей работы - определить возможность получения мелкозернистого бетона для стеновых и дорожных изделий, изготавливаемых методом вибропрессования.

В качестве исходных материалов использовались:

портландцемент;

песок природный;

щебень гранитный.

При изготовлении дорожных изделий соблюдались следующие требования:

для приготовления бетонной смеси использовать бездобавочный портландцемент, портландцемент для бетонов дорожных и аэродромных покрытий марки не ниже 400, содержащий в цементном клинкере не более 5% MgО и не более 8% С₃А (трехкальциевого алюмината) и портландцемент с минеральными добавками (до 5%), отвечающие ГОСТ 10178;

водоцементное отношение должно быть не более 0,40;

вода по ГОСТ 23732 (рН 4…12,5);

для изготовления цветных изделий следует применять минеральные пигменты в количестве 5-8% от массы цемента;

при тепловлажностной обработке изделий используются мягкие режимы, температура изотермического прогрева не выше 50 ^оС, скорость подъема температуры не более 20 ^оС/ч;

заполнитель - природный песок по ГОСТ 8736, щебень гранитный по ГОСТ 8267

Основные технические требования для дорожных бетонов:

класс бетона по прочности на сжатие не менее чем В25 (средняя прочность не менее 324 кг/см²)

класс бетона по прочности на растяжение при изгибе Вtв не менее 3,6 (средняя прочность не менее 47,2 кг/см²)

водопоглощение - не более 6 % по массе;

истираемость бетона не более 0,7 г/см²;

категория поверхности образцов бетона А6 по ГОСТ 13015.0

морозостойкость - не менее F200 при испытании по третьему методу ГОСТ 10060.0 - ГОСТ 10060.2 (20 циклов замораживания при температуре - (50+5) ^оС образцов, насыщенных в 5% растворе NaCl).

Основные технические требования для камней бетонных пустотелых стеновых:

марка бетона по прочности на сжатие не менее М100;

марка по морозостойкости от F50 до F100;

плотность полнотелых камней не более 1650 кг/м³, пустотелых не более 1200 кг/м³

Данная работа проводилась по следующим направлениям:

испытание сырьевых материалов

подбор составов мелкозернистого бетона для стеновых и дорожных изделий;

определение основных физико-механических показателей оптимальных составов бетона.

5.2.1 Испытание сырьевых материалов

При выполнении работ по подбору состава мелкозернистого бетона для дорожных изделий и стенового бетонного камня использовался портландцемент ЦЕМ I 32,5Н Пикалёвского цементного завода с нормальной густотой цементного теста (по ГОСТ 310.3) НГ=27,0 % начало схватывания 2 часа 30 мин., конец схватывания 4 часа 40 мин.

Активность цемента после пропаривания 260 кг/см² (26,0 МПа), активность цемента в проектном возрасте (28 суток) 405 кг/см²

В качестве мелкого заполнителя применялся песок природный

Испытания песка проводились по ГОСТ 8735

Результаты испытания песка

естественная влажность песка 2,6 % по массе;

насыпная плотность песка в естественном состоянии 1240 кг/м³;

насыпная плотность песка в сухом состоянии 1540 кг/м³;;

содержание в песке пылевидных и глинистых частиц 1 %;

содержание в песке глины в комках не обнаружено;

содержание органических примесей не обнаружено;

средняя плотность зерен 2750 кг/м³.

Примечание: при получении на производство песка для расчетов объема следует обратить внимание, что песок поступает во влажном состоянии; в соответствии с ГОСТ 8735 " …количество песка из единиц массы единицы объема пересчитывают по значениям насыпной плотности песка, определяемой при его влажности во время отгрузки…"

Зерновой состав песка приведен в таблице 1.

Остатки на ситах: 10 мм - 0 %

5 мм - 0,1 %

Таблица 29 - Результаты определения зернового состава песка

Остаток на ситах	Размер отверстий сит, мм
	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	дно
Частный, %	0,5	1,0	11,0	49,0	33,0	5,5
Полный, %	0,5	1,5	12,5	61,5	94,5	100

Модуль крупности Мкр. = 1,71

По зерновому составу (модулю крупности, полному остатку на сите №063, содержание зерен свыше 5 мм и 10 мм, менее 0,16 мм) песок относится к I классу группы мелкий.

В качестве крупного заполнителя для производства дорожных и стеновых изделий применялся щебень гранитный.

Испытания проводились по ГОСТ 8269.0

Результаты испытаний щебня гранитного

насыпная плотность в сухом состоянии - 1340 кг/м³

марка по дробимости - М800

содержание зерен слабых пород - 9%

морозостойкость F200;

содержание пылевидных и глинистых частиц - 0,3 %

истираемость - И2

зерновой состав: содержание зерен размером более 10 мм - 22,5%

содержание зерен размером 5-10 мм - 86,0 %

пустотность - 41,7 %

Подбор состава мелкозернистого бетона для дорожных и стеновых изделий

При подборе состава определялись:

влияние расхода цемента на физико-механические показатели бетона;

влияние степени уплотнения бетонной смеси на физико-механические показания;

влияние влажности бетонной смеси на физико-механические показания.

Из бетонной смеси для определения заданных параметров изготавливались образцы - кубы размером 100х100х100 мм способом вибропрессования (лабораторная виброплощадка с частотой колебаний 50 Гц и амплитудой колебаний 0,3 мм - 0,4 мм) с использованием лабораторного приспособления (пригруза), моделирующего давление 0,1 кг/см^2.

Коэффициент уплотнения бетонной смеси 0,9-0,95.

Тепловлажностная обработка проводилась в пропарочной камере по следующему режиму: предварительная выдержка - 2 часа; подъем температуры до 50 ^оС со скоростью 10 ^оС/ч - 3 часа; изотермическая выдержка при температуре 50 ^оС - 8 часов; остывание образцов до температуры 20 ^оС - 2 часа.

Поверхность контрольных образцов при забивке соответствует чистоте поверхности класса А6.

Основные физико-механические показатели определялись:

прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе по ГОСТ 10180 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм и балочках размером 70х70х280 мм;

средняя плотность, водопоглощение по ГОСТ 12730.1 и ГОСТ 12730.3 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм;

истираемость по ГОСТ 13087 на образцах - кубах размером 70х70х70 мм;

морозостойкость по ГОСТ 10060.0-ГОСТ 10060.2 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм;

пустотность по ГОСТ12730.2 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм.

водонепроницаемость по ГОСТ 12730.5 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм.

Базовыми составами при подборе являлись: соотношение цемент: песок: щебень - 1: 1,1: 2; 1: 1,4: 1,9

Результаты физико-механических испытаний мелкозернистого бетона приведены в таблице 30.

Таблица 30 - Результаты физико-механических испытаний мелкозернистого бетона

№ состава	Расход материалов на 1 м3, кг	В/Ц	Средняя плотность, кг/м3	Прочность, МПа	Водопоглощение, %	Истираемость, г/см2	Марка по водоне-проницаемости, W
	Ц	Песок	Щебень гранитный	Вода			После пропарива-ния, 1сут.	З сут. естественного хранения	7 суток естествен-ного хранения	1 сут. пропаривания + 28 сут. нормального хранения
1	520	630	1050	156	0,3	2320	39,6	24,8	43,0	53,0	2,5	0,67	6
2	540	600	1080	162	0,3	2400	42,4	32,4	52,6	61,0	2,8	0,64	6
3	520	504	1200	151	0,29	2360	38,7	28,5	46,2	55,9	3,0	0,62	6
4	540	750	1010	151	0,28	2360	27,9	16,7	30,0	46,0	2,9	0,68	6
5	540	1000	900	151	0,28	2240	24,5	19,8	26,5	30,0	4,1	-	-
6	480	750	960	139	0,29	2280	16,4	12,9	19,6	25,0	4,6	-	-

В соответствии с технологическим заданием заказчика определялась пористость бетона в образцах по ГОСТ 12730.4 составов № 2 и № 4

Результаты испытаний представлены в таблице 31

Таблица 31 - Результаты определения пористости бетона

№ состава	Вид пор в бетоне	Показатель пористости, %	Рекомендуемые параметры пористости дорожного бетона, %
2	Полная, Пп Открытая капиллярная, По Условно-закрытая, Пз	15,2 10,1 3,9	15-20 10-15 3-7
4	Полная, Пп Открытая капиллярная, По Условно-закрытая, Пз	15,7 10,8 3,6	15-20 10-15 3-7

Испытания на морозостойкость основных и контрольных образцов проводились по ГОСТ 10060.2 метод № 3.

Результаты испытаний представлены в таблице 32

Таблица 32 - Результаты испытаний на морозостойкость

№ состава	Процент потери массы после Мрз	Предел прочности при сжатии, МПа/ %, циклы
		0	10	20
2	0,0	590/100	600/101,7	608/103
4	0,0	460/100	463/100,6	459/99,8

Испытанные образцы соответствуют марке бетона по морозостойкости F200.

Наиболее оптимальным является состав № 2, дающий наибольший рост прочности и отсутствие потери массы после испытания.

Однако при экономическом обосновании возможно изготовление дорожных изделий из состава № 4

Введение в состав бетона гранитного щебня с расходом от 900 кг/м³ и менее приводит к снижению прочностных характеристик бетона (см таблицу 30 состав № 5).

Состав бетона с расходом гранитного щебня 900 кг/м^{3 (}+ 5 %) возможно использовать для изготовления камня бетонного стенового, для которого условия эксплуатации менее жесткие, чем для дорожных изделий.

Подбор состава мелкозернистого бетона для стеновых пустотелых камней производился для М100 и М150 путем определения прочностных характеристик показателей бетона различных составов. Параметры уплотнения принимались одинаковыми, как и для бетона дорожных изделий.

Основные физико-механические показатели определялись:

прочность на сжатие по ГОСТ 10180 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм

средняя плотность, по ГОСТ 12730.1 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм;

морозостойкость по ГОСТ 10060.0-ГОСТ 10060.1 на образцах - кубах размером 100х100х100 мм

Категория поверхности образцов состава № 1 соответствует А7, состава № 2 - А6

Результаты испытаний составов бетона приведены в таблице 33

Таблица 33 - Результаты физико-механических испытаний мелкозернистого бетона для камней пустотелых стеновых

№ состава	Расход материалов на 1 м3, кг	Соотношение компонентов цемент: песок: щебень	В/Ц	Плотность/бетона в сухом состоянии	Прочность, МПа	Марка по морозостойкости, F
	Ц	Песок природный	Щебень гранитный	Вода				1 сут. после пропаривания	28 сут. н. тв. после пропаривания
1	520	630	1050	152	1: 1,2: 2	0,3	2390	39,6	53,0	100
2	480	950	950	139	1: 1,98: 1,98	0,29	2380	22,4	42,7	100

5.2.2 Общие выводы и рекомендации

На основании анализа полученных результатов испытаний составов мелкозернистого бетона для дорожных изделий можно сделать вывод, что наиболее оптимальным составом для получения требуемых характеристик является состав № 2. Данный состав обеспечивает получение заданных параметров по прочности, морозостойкости, истираемости, с более высокими показателями

Рекомендуемый состав мелкозернистого бетона на 1 м³:

Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н - 540 кг

Песок природный - 600 кг

Щебень гранитный фр.5-10 мм - 1080 мм

Вода - 162 л

В/Ц 0,3

Рекомендуемый состав мелкозернистого бетона для камня стенового пустотелого М150 для получения заданных характеристик с учетом требований по категории поверхности является состав № 1 (таблица 6)

Состав мелкозернистого бетона 1 м³:

Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н - 520 кг

Песок природный - 630 кг

Щебень гранитный фр. 5-10 мм - 1050 кг

Вода - 152 л

В/Ц 0,3

Рекомендуемый состав мелкозернистого бетона для камня стенового пустотелого М100 для получения заданных характеристик с учетом требований по категории поверхности является состав № 2 (таблица 6)

Состав мелкозернистого бетона 1 м³:

Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н - 480 кг

Песок природный - 950 кг

Щебень гранитный фр. 5-10 мм - 950 кг

Вода - 139 л

В/Ц 0,29

Заключение

Результаты данной работы наглядно показывают, что для получения качественных изделий из мелкозернистого бетона наряду с подбором состава не меньшую роль играет подбор технологических параметров режимов вибропрессования под действием высокочастотных колебаний.

1. Требуемая плотность 2250 кг/³ была достигнута только при частоте колебаний 50 Гц и выше составами №1 и 2. Составом №3 требуемая плотность не была достигнута. Образцы небыли уплотнены по истечению 180 сек, поэтому процесс формования был прекращен.

2. При изменение частоты с 40 до 70 Гц виден резкий скачек в скорости уплотнения составов №1 и 2, при дальнейшем увеличении частоты без увеличения давления инерционного пригруза уменьшение времени формования не наблюдалось.

3. Оптимальная частота уплотнения составов №1 и 2 является частота колебаний виброплощадки 70 Гц при которой получена максимальная скорость уплотнения 25 и 40 сек. Оптимальная частота колебаний для состава №3 составила 90 Гц при которой достигнуто время уплотнения 40 сек.

4. Из результатов исследования по зависимости прочности от давления инерциального пригруза видно, что оптимальным давлением на смесь №1 является 350 г/см², для смеси №2 - 250 г/см²

При уменьшение Мкр заполнителя мелкозернистой жесткой бетонной смеси оптимальная частота колебаний виброплощадки увеличивается, а давление на смесь снижается.

Список использованных источников

1. Перцев В.Т. Управление процессом раннего структурообразования бетонов: Дис. д-ра техн. наук. - Воронеж, 2001. - 433 c.

2. Дересевич Г.М. Механика зернистой среды: Пер. с нем. - Москва: Иностранная литература, 1961. - 368 c.

3. Bemal J.K. Growth of packings in disorder and granular media. - London: Soc, 1964. - 459 p.

4. Auer J.E. Scale micular sistems. - Chem. Soc, 1965. - 213 p.

5. Шмитько Е.И. Управление процессами твердения и структурообразования бетонов. - Воронеж: Дис. д-ра техн. наук, 1994. - 525 c.

7. Баженов Ю.М. Технология бетона. - Москва: АСВ, 2002. - 3-е издание: 500 c.

8. Дерягин В.В. Поверхностные силы. - Москва: Наука, 1985. - 396 c.

9. Лыков А.В, Михайлов Ю.А. Теория тепломассопереноса. - Москва: Госэнергоиздат, 1963. - 535 c.

10. Казанский В.М. Закономерности связи и переноса воды в бетонах и строительных растворах, как основа регулирования и улучшения их свойств. - Москва: Автореферат дис. д-ра техн. наук., 1986. - 30 c.

11. Измайлова В.В., Ребиндер П.А. Структурообразование в дисперсных системах. - Москва: Наука, 1974. - 268 c.

12. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. - Москва: Стройиздат, 1981. - 464 c.

13. Бабаев Ш.Т., Юсупов И.М., Михайлов Н.В. Структурообразующая роль заполнителя в активированных цементно-песчаных растворных смесях. - Коллоидный журнал, 1975. - Т.37: 69 c.

14. Дзенис В.В. О виброобработке песчаного бетона с микронаполнителем // Исследования по бетону и железобетону. - Рига: АН Латвийской ССР, 1959.

15. Ивлиев А.А. Исследование деформативности при длительном сжатии цементнопесчаного бетона, полученного методом турбулентно-вихреевого перемешивания. - Саратов, 1979.