CC BY
14Висновок. Запропонована модершзащя сис-теми автоматичного управлiння температурним режимом методично1 печi за рахунок застосування безполум'яних пальников, що працюють з низьким надлишком повiтря i можливiстю роботи на повiтрi збагаченому киснем, дозволить значно збiльшити економш палива; зменшити окалiноутворення; збь льшити продуктивнiсть печi; забезпечить рiвномiр-нють розподiлу температури в печi.
Список лггератури
1. Бойко В.И. Автоматизированные системы управления технологическими процессами в черной металлургии: учебное пособие / В.И. Бойко, В.А. Смоляк. - Днепродзержинск, 1997. - с. 507.
2. Романько Я.В. Особенности модернизации нагревательных печей с шагающим подом на основе регенеративной системы отопления // Металлургическая и горнорудная промышленность №2. Днепропетровск. - 2015. с. 102-104.
ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ
Елишев К.С.
магистрант
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
FORMATION OF THE STRUCTURE OF HEAVY CONCRETE FOR THE PRODUCTION OF WALL
PANELS
Elishev K.
undergraduate student Siberian State Automobile and Highway Academy
Аннотация
В данной работе рассмотрены результаты испытания образцов бетона, твердевших при тепловлаж-ностной обработке в различных режимах поднятия температуры. Выявлены причины и способы влияния скорости подъема температуры на структурообразование и, как следствие, на изменения эксплуатационные характеристики бетона.
Abstract
In this paper, the results of testing concrete samples hardened during heat and moisture treatment in various modes of raising the temperature are considered. The reasons and methods of the influence of the rate of temperature rise on structure formation and, as a consequence, on changes in the operational characteristics of concrete are revealed.
Ключевые слова: Структура, бетон, прочность, морозостойкость, водопоглощение.
Keywords: Structure, concrete, strength, frost resistance, water absorption.
В настоящее время панельное строительство ведется большими темпами, что провоцирует большой спрос на такие изделия. Очень важно изготавливать не только высококачественную и эффективную, но в то же время малозатратную продукцию. На производстве, для изменения физико-механических свойств продукции, необходимо контролировать механические (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость) и физические (плотность, влажность, водопоглощение) свойства бетона, но этого не достаточно и требуется более детальное изучение.
Целью данной работы будет являться определение взаимосвязи протекания процессов структу-рообразования при тепловлажностной обработке с основными свойствами тяжелого бетона.
Одним из способов ускорения твердения бетонных изделий, является тепловлажностная обработка. Таким образом порочность, достаточная для реализации продукции набирается за несколько часов.
Как известно, нагрев ускоряет химические реакции. Но при нагреве, значительная часть воды испаряется, что замедляет или останавливает процесс гидратации цемента, поэтому в качестве теплоносителя используется пар, компенсирующий потери воды при повышении температуры. С увеличением температуры, активизируется взаимодействие воды и цемента в итоге ускоряется твердение бетона.
Большое влияние на качество и эксплуатационные характеристики железобетонных конструкций оказывает тепловлажностная обработка. Очень важно создать и сохранить правильную структуру бетона на всех стадиях производства. Это позволит наиболее точно прогнозировать и определять эксплуатационные характеристики готовых изделий.
Теперь рассмотрим вопрос влияния процесса тепловлажностной обработки на структурообразование бетона.
В результате затвердевания компонентов бетонной смеси образуется структура бетона. Под структурой бетона подразумевается сумма параметров характеризующих расположение в пространстве элементов каркаса цементного камня и
частиц заполнителей, вид и свойства контактов кристаллов и коллоидных частиц в составе каркаса, а также данные о форме, размере и количестве пор или промежутков между частицами твердой фазы. Основное влияние на нее оказывает гидратация цемента, его схватывание и твердение [1].
Образование структуры твердеющего бетона -сложный и тонкий процесс. С увеличением температуры среды интенсифицируются процессы твердения, что приводит к упрочнению структуры. Однако повышение температуры приводит также к усилению деструктивных процессов, так как к происходящим контракционным явлениям добавляются температурно-влажностные деформации [2].
В период нагрева совместным воздействием миграции влаги и температурных перепадов в объеме изделий образуются дефекты структуры, которые фиксируются физико-химическими процессами твердения в период изотермической выдержки.
Остаются неопределенными условия, при которых смягчается или полностью устраняется отрицательное влияние процесса увеличения интенсивности твердения бетона на его эксплуатационные свойства. Для оценки процесса формирования структуры и свойств бетонов проведены исследования с учетом различных режимов тепловой обработки, а также сравнение с аналогичными показателями бетона после нормально-влажного твердения.
Параметры термообработки являются определяющим фактором при формировании структуры материала, которую можно оценить по показателю пористости. Отличительной особенностью испытанных образцов является наибольшая величина макрокапиллярной пористости у бетона, подвергнутого тепловлажностной обработке со скоростью 30 Г С/ч.
Характерным является то, что бетон, подвергнутый твердению при скорости подъема температуры 10... 15 Г С/ч, имеет минимальную величину макропористости и максимальную величину микропористости. Это является определяющей таких параметров, как водопоглощение и морозостойкость. Малая скорость подъема температуры благоприятно отражается на формировании структуры.
Поры образцов имеют близкие по величине размеры, относительно режима с увеличенной скоростью подъема температуры, и имеют меньшее число сообщающихся пор, что благоприятно сказывается на теплозащитных свойствах и увеличивает стойкость материала к знакопеременным температурам, без значительного снижения прочности. В то же время, на образцах со скоростью поднятия температуры 301_ С/ч, поры разного объема, расположены неравномерно, придают неоднородную структуру материалу и тем самым снижают его прочность. По той же причине показатели водопо-глощения говорят о том что вода проникает в материал в большем количестве, что соответственно снижает марку бетона по морозостойкости [3].
Одной из косвенных характеристик процессов нарушающих структуру, является отклонение линейных размеров образцов от начальных. Полученные результаты показывают, что с увеличением скорости подъема температуры от 10 до 30 J С/ч деформации увеличиваются. Причем наименьшая величина деформаций составляет 0.. .0,1% при скорости подъема температуры 10... 15 JС/ч, а наибольшая - 0,17...0,2% при скорости подъема температуры 25.,.30ЬС/ч.[3,4] Эти данные показывают, как влияет быстрое увеличение температуры на конечный объем изделия.
Анализируя полученные экспериментальные данные, видим, что выбор оптимальной скорости увеличения температуры теплоносителя в первый период тепловлажностной обработки изделий в значительной степени определит такие свойства, как прочность, водопоглощение и морозостойкость, благодаря несущественному влиянию на процесс структурообразования бетона. Таким образом, при выборе режима тепловлажностной обработки бетона необходимо учитывать не только кинетику процесса твердения с точки зрения обеспечения требуемой прочности, но и учитывать то, как температурный режим влияет на процессы структу-рообразования, что в итоге определяет основные эксплуатационные свойства бетона. Наиболее оптимальный режим тепловлажностной обработки, по результатам исследования, должен иметь скорость подъема температуры в пределах 10-15 J С/ч.
Таблица 1
Влияние режима тепловлажностной обработки на свойства бетона_
Скорость подъема температуры теплоносителя, °С/ч Предел прочности, МПа Водопоглощение, % Морозостойкость, циклы
при изгибе при сжатии
10 5,7 32,7 4,7 310
15 5,6 31,3 4,7 300
20 5,4 29,8 4,8 285
25 4,7 27,5 5,2 265
30 5,0 27,2 5,3 260
Твердение в нормальных условиях 5,8 33,0 4,8 315
Эффективными следует считать режимы тепловой об-работки, которые позволяют получать бе-
тон заданной прочности без существенных нарушений его структуры при минимальных удельных расходах вяжущего и теп-ловой энергии. В общем виде
полный цикл тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий состоит из следующих периодов (рис. 14, а): предварительного вы-держивания т пред ; нагрева изделия т I ; изотермического выдерживания т II ; охлаждения т III. Выбор рациональных режимов тепловой обработки основывается на полной увязке множества техно-логи-ческих и теплотехнических факторов. Длительность предварительного выдерживания, скорость нагрева, тем-пература и продолжительность изотермического выдер-живания и т. д. зависят от характеристик материала, условий эксплуатации изделия, конструкций тепловых установок.
Тепловлажностная обработка (ТВО) - процесс одновременного воздействия на твердеющий бетон тепла и влаги. ТВО ускоряет процесс твердения бетона, что позволяет использовать изделия и конструкции на более ранних сроках. Твердение бетонных изделий может происходить в естественных условиях при нормальной температуре или в условиях тепловой обработки (искусственные условия
твердения). Тепловая обработка позволяет ускорить твердение бетонной смеси. Тепло может быть получено от сжигания угля (в исключительных случаях), жидкого топлива, горячих газов или от электроэнергии. Наиболее часто в качестве теплоносителя используют воздух, горячую воду или пар, которые подаются в закрытые камеры.
Список литературы
1. Грановский И.Г. Структурообразование в минеральных вяжущих системах. - Киев: Наук. думка, 1984. - 299 с., ил.
2. Баженов, Ю.М. Технология бетона: учебник / Ю.М. Баженов. - М.: Изд-во АСВ, 2002. - 500 с.
3. Торопова М.В. Процессы структурообразо-вания при тепловлажностной обработке бетона
4. Торопова М.В. «Влияние тепловлажностной обработки на структурообразование и эксплуатационные свойства бетона». Дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Ивановская государственная архитектурно-строительная академия. - Иваново, 2002. -130 с.
МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ СУПЕРПЛАСТИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК
Елишев К. С.
магистрант
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
THE MECHANISM OF ACTION OF SUPERPLASTICIZING ADDITIVES
Elishev K.
undergraduate student Siberian State Automobile and Highway Academy
Аннотация
Эффективность введения в цементное тесто пластифицирующей добавки. Abstract
The efficiency of adding a plasticizing additive to the cement paste.
Ключевые слова: Бетон, суперпластификаторы, монолитные конструкции, водопотребность. Keywords: Concrete, superplasticizers, monolithic structures, water demand.
Дальнейший прогресс технологии бетона и железобетона сегодня справедливо связывают с разработкой и внедрением комплексных химических добавок. По существу, речь идет о химическом управлении свойствами и технологией бетона. Введение в состав бетонной смеси небольшого количества различных химических добавок позволяет в широких пределах изменить ее реологические свойства, прочностные и эксплуатационные характеристики бетона и железобетона.
Основной целью настоящей работы было на основе сравнительных результатов по характеристикам бетона с суперпластификаторами, установить их влияние на деформативные свойства бетона с тем, чтобы правильно прогнозировать эти свойства и при необходимости изменять их в нужном направлении.
Очевидно, чтобы придать строительному раствору хорошую подвижность без применения суперпластификатора, необходимо увеличивать количество воды затворения. Такое решение приводит, в первую очередь, к потере прочности на сжатие в возрасте 28 суток, а также к увеличению капиллярной пористости затвердевшего раствора вследствие испарения избыточной воды, что в конечном итоге снижает морозостойкость затвердевшего раствора.
При производстве высоко армированных, дорожного, аэродромного и гидротехнического строительства используют жесткие бетонные смеси, которые, благодаря низкому содержанию воды, дают большую прочность. Однако при использовании жестких бетонных смесей возникает вопрос о том, как плотно уложить такую смесь. Решение данной проблемы стало появление добавок пластификато-
