Научная статья на тему 'Методика назначения состава формовочной смеси для изготовления мелкоштучных изделий из бетона жесткого прессования с демпфирующей добавкой'

Методика назначения состава формовочной смеси для изготовления мелкоштучных изделий из бетона жесткого прессования с демпфирующей добавкой Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
236
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
RAW MATERIALS / GRAIN STRUCTURE / CONCRETE / SVEZHEULOZHENNYE MIX / PRECAST PRODUCTS / HARD PRESSING / BLOCK DIAGRAM / СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ / ЗЕРНОВОЙ СОСТАВ / БЕТОН / СВЕЖЕУПЛОТНЕННАЯ СМЕСЬ / МЕЛКОШТУЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ / ЖЕСТКОЕ ПРЕССОВАНИЕ / БЛОК СХЕМА

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Лотошникова Е.О., Усепян Л.М., Телегина В.Н., Усепян И.М.

В статье представлена методика проектирования и назначения состава формовочной смеси, которая базируется на расчетно-экспериментальном подходе к определению состава с учетом качества используемых сырьевых материалов и требований к свойствам бетона производимых изделий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Лотошникова Е.О., Усепян Л.М., Телегина В.Н., Усепян И.М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The method of appointment of the composition of the sand mixture for the manufacture of precast concrete products hard pressing with damping additive

The paper presents the design procedure and the appointment of the composition of the molding mixtures, which is based on computational-experimental approach to the determination of the composition taking into account the quality of the used raw materials and requirements to the properties of concrete manufactured products

Текст научной работы на тему «Методика назначения состава формовочной смеси для изготовления мелкоштучных изделий из бетона жесткого прессования с демпфирующей добавкой»

Методика назначения состава формовочной смеси для изготовления мелкоштучных изделий из бетона жесткого прессования с демпфирующей добавкой

Е.О. Лотошникова, Л.М. Усепян, В.Н. Телегина, И.М. Усепян Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону

Аннотация: В статье представлена методика проектирования и назначения состава формовочной смеси, которая базируется на расчетно-экспериментальном подходе к определению состава с учетом качества используемых сырьевых материалов и требований к свойствам бетона производимых изделий.

Ключевые слова: сырьевые материалы, зерновой состав, бетон, свежеуплотненная смесь, мелкоштучные изделия, жесткое прессование, блок - схема

Методика проектирования и назначения состава формовочной смеси базируется на расчетно-экспериментальном подходе к определению состава с учетом качества используемых сырьевых материалов и требований к свойствам бетона производимых изделий.

Блок - схема назначения номинального состава формовочной смеси с использованием вяжущего низкой водопотребности и демпфирующей добавки на примере зольных микросфер представлена на рис. 1.

На первом этапе (блоки 1-3) определяются нормативные требования к материалу изделий путем анализа нормативных (ГОСТ, ТУ) или проектных документов. Например, для брусчатки повышенной ударной прочности можно воспользоваться ТУ 5746-041-02069119-2005 "Камень брусчатый бетонный прессованный повышенной ударной стойкости", где нормируется класс бетона по прочности на сжатие (В), ограничивается верхний предел водопоглощения по массе < 5%), по истираемости (И < 0,5г/см ), морозостойкости в растворе хлорида натрия и ударной прочности (в зависимости от условий эксплуатации) [1].

Оценку качества сырьевых материалов производят по методикам соответствующих государственных стандартов. Для определения свойств

1 Формирование исходных данных 1) требований к бетону: В, Wm , И, Б, ударная прочность 2) оценка качества исходных сырьевых материалов 3) условия приготовления, формования и твердения

и | Расчет соотношения между плотными компонентами заполнителей (определение Мкр и кривой рассева)

| 3 | Оценка качества ЗМ и определение её содержания в формовочной смеси (с учетом качества сырьевых материалов и давления прессования) и условий эксплуатации материала

И Определение начального водосодержания (по уплотняемости и прилипаемости)

Е | Назначение предварительного расхода цемента с учетом его активности и класса бетона по прочности

1

0 Расчет расхода материалов для трех опытных замесов при варьировании расхода цемента (Ць Ц2, Ц3)

7 Приготовление формовочной смеси, изготовление и испытание части

9 Назначение номинального состава

бетона.

Рис. 1 - Блок - схема назначения номинального состава формовочной смеси

плотных заполнителей (отсевов природных и искусственных песков) используют методики ГОСТ 8735-88. Оценивают минералогический состав, марку горной породы по показателю дробимости фр. 5 - 10 мм, морозостойкость, зерновой состав, содержание слабых зерен и вредных примесей [2].

На пробе зольных микросфер определяют их зерновой состав, насыпную плотность и пустотность.

После оценки зернового состава каждого компонента смеси плотных заполнителей, рассчитывают соотношение между ними с таким расчетом, чтобы кривая рассева этой смеси, показанная на рис. 2, максимально приближалась или располагалась в ограниченной зоне.

Размер ячеек сита, мм

Рис. 2. - Рекомендуемые границы зернового состава сырьевых компонентов

Содержание зольных микросфер в составе формовочной смеси назначают в пределах 3 - 10 % от массы плотных заполнителей с пересчетом на эквивалентный объем. Нижняя граница зольных микросфер принимается для бетонов с высокими требованиями по прочности (В 50 и выше). Верхняя граница может быть рекомендована для изготовления тротуарных плит с повышенными требованиями к стойкости бетона [4, 5].

Для выбора начального водосодержания формовочной смеси (блок 4) могут быть использованы рекомендации настоящей исследовательской рабо-

ты. Косвенными признаками оптимального водосодержания формовочной смеси являются ее неприлипаемость к рабочим органам смесителя и отсутствие водоотделения при выбранном давлении прессования [3].

На втором этапе проектирования (блоки 5-8) с учетом проектного класса бетона по прочности на сжатие и активности используемого вяжущего низкой водопотребности, показанной на рис. 3, назначается предварительное содержание вяжущего низкой водопотребности в формовочной смеси. Затем выполняют расчет трех составов, в которых расход вяжущего принимают на трех уровнях: предварительно подобранный и на 2 - 4 % ниже и выше подобранного. Диапазон варьирования зависит от точности определения активности цемента [6]. После чего готовят три опытных замеса, из каждого формуют не менее, чем по 6 образцов-цилиндров диаметром и высотой 7,07см. Уплотнение формовочной смеси осуществляют при удельном давлении, соответствующем давлению прессования на формовочном прессе. При изготовлении дорожных изделий рекомендуется назначать величину

Вяжущее с активностью Рц > 50 МПа

Рис. 3. - Зависимость прочности бетона от количества вяжущего Отформованные образцы каждой серии делят на две группы. Первую испытывают сразу же после формования. По результатам испытаний

определяют коэффициент уплотнения, среднюю плотность свежеуплотненной композиции и ее распалубочную прочность [7]. Далее принимают решение по достаточности распалубочной прочности: если она превышает 0,7 МПа, то подбор продолжается, если меньше, то возвращаются к блоку 4 и уменьшают водосодержание смеси. На третьем этапе вторая группа изготовленных образцов твердеет в нормальных условиях до возраста 28 суток [8]. Вызревшие образцы подсушивают, замеряют, взвешивают и помещают в воду по методике ГОСТ 12730.3-78 "Бетоны. Методы определения водопоглощения". Водонасыщенные образцы взвешивают и определяют водопоглощение. Затем их вновь высушивают и испытывают на сжатие [9].

Полученные результаты позволяют построить зависимости Я =Щ) и Wm =у(Ц), анализ которых дает возможность принять решение о качестве затвердевшего бетона и уточнить требуемый расход цемента в формовочной смеси. Расчет номинального состава формовочной смеси производят в обратном порядке: зная требуемый расход цемента, водосодержание формовочной смеси, принятую дозировку демпфирующей добавки и плотных заполнителей (в % по массе) по опытной средней плотности свежеуплотненной смеси определяют расходы сырьевых материалов на 1 м3 изделий [10].

Литература

1. Невский В.А. Строительное материаловедение. Учебное пособие для студентов строительных специальностей под общей редакцией В.А. Невского. Ростов-на-Дону. М.: Феникс, 2010. С. 588.

2. Лотошникова Е.О. Мелкозернистые жесткопрессованные бетоны с демпфирующими добавками : дис. ... канд. тех. наук: 05.23.05. Ростов-на-Дону, 2005. С. 221.

3. Рамачандран В.С., Фельдман Р.Ф., Коллепарди М., и др. Добавки в бетон: Справочное пособие. США. Noyes Publications, 1988. С. 575.

4. Turriziani R. The calcium aluminate hydrates and related compounds. In: Taylor H.F.W. (ed.) The Chemistry of Cements. Academic Press, London, 1964, Vol. 1, pp. 233 - 286.

5. Мальцев Е.В. Структура и свойства легких бетонов на микросферическом заполнителе. Ростов на-Дону: Рост. гос. строит. ун-т, 2000. C. 24.

6. Шляхова Е.А., Акопян А.Ф., Акопян В.Ф. Применение метода рентгенофазового анализа для изучения свойств модифицированного шлакощелочного вяжущего // Инженерный вестник Дона, 2012, №4 (часть 2). URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1395.

7. Шляхова Е.А., Акопян А.Ф., Акопян В.Ф. Применение метода дифференциально-термического анализа для изучения свойств модифицированного шлакощелочного вяжущего // Инженерный вестник Дона, 2012, №4 (часть 2). URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1396

8. Бабков В.В., Попов А.В., Мохов В.Н., Колесник Г.С., Якушин В.А. Бетоны повышенной ударной стойкости на основе демпфирующих компонентов. Бетон и железобетон, 1985, №2. С. 2.

9. Несветаев Г.В. Бетоны: Учебно-справочное пособие. Ростов на-Дону. Феникс, 2011. С. 381.

10. Большаков Э.Л. Влияние демпфирующей добавки на прочность и деформативные показатели бетона. дис. ...канд.тех.наук:05.23.05, М., 1996. С. 20.

References

1. V. A. Nevski. Stroitel'noe materialovedenie [construction material scienc]. Uchebnoe posobie dlja studentov stroitel'nyh special'nostej pod obshhej redakciej V.A. Nevskogo. Rostov-na-Donu. Feniks, 2010. P. 588.

2. Lotoshnikova E.O. Melkozernistye zhestkopressovannye betony s dempfirujushhimi dobavkami [Fine-grained escapes the loaf with damping additives]: dis. ... kand. teh. nauk: 05.23.05. Rostov-na-Donu, 2005. P. 221.

3. Ramachandran V.S., Fel'dman R.F., Kollepardi M., i dr. Dobavki v beton: Spravochnoe posobie [Additive in concrete: a reference guide]. USA. Noyes Publications, 1988. P. 575.

4. Turriziani R. The calcium aluminate hydrates and related compounds. In: Taylor H.F.W. (ed.) The Chemistry of Cements. Academic Press, London, 1964, Vol. 1, pp. 233-286

5. Mal'cev E.V. Struktura i svojstvah legkih betonov na mikrosfericheskom zapolnitele [Structure and properties of lightweight concrete on the microsphere filler]: kd. Rostov n/D: Rost. gos. stroit. un-t, 2000. P. 24.

6. Shljahova E.A., Akopjan A.F., Akopjan V.F. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1395.

7. Shljahova E.A., Akopjan A.F., Akopjan V.F. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1396.

8. Babkov V.V., Popov A.V., Mohov V.N., Kolesnik G.S., Jakushin V.A. Beton i zhelezobeton, 1985, №2. P. 2.

9. Nesvetaev G.V. Betony: Uchebno-spravochnoe posobie [Concrete: a Training and reference manual]. Rostov n/D. Feniks, 2011. P. 381.

10. Bol'shakov Je.L. Vlijanie dempfirujushhej dobavki na prochnost' i de-formativnye pokazateli betona [The damping effect of additives on the strength and de-formative indicators of concrete]. dis. ...kand.teh.nauk:05.23.05 1996.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.