CC BY
24
ORGANIZING IN-PROCESS CONTROL IN CONSTRUCTION OPERATIONS QUALITY SYSTEM
V.I. Brodskiy, Candidate of Technical Sciences, assistant professor
Federal public state funded educational institution "National research Moscow state construction university" (NRU MSCU)
Abstract.
Quality in-process control procedures while erecting cast in-situ reinforced concrete residential multistory buildings were considered. Described were reasons and frequency of defects, as well as organizational — technology hazards affecting appearing of defects while installing load-bearing structures of cast in-situ builddings. Based on the coefficient proposed, the selection of the most effective control activities during the development of quality in-process control patterns seem to be possible.
Key words:
construction operations, cast in-si-tu reinforced concrete buildings, quality in-process control patterns. Date of receipt in edition: 18.10.20 Date o f acceptance for printing: 22.10.20
УДК 666.97.033.16
ОСОБЕННОСТИ УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ АСИММЕТРИЧНЫМИ БЕЗУДАРНЫМИ РЕЖИМАМИ
В.Г. Васильев
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», г. Москва
Аннотация.
В статье обобщаются результаты экспериментов по уплотнению бетонных смесей различными вибрационными воздействиями. Показана высокая эффективность асимметричных безударных режимов для уплотнения жестких бетонных смесей по сравнению с симметричными и ударно-вибрационными режимами, что позволяет сократить цикл формования железобетонных изделий и повысить прочность затвердевшего бетона.
Ключевые слова:
вибрационное уплотнение, жесткая бетонная смесь, асимметричный безударных режим колебаний, виброплощадка. История статьи: Дата поступления в редакцию: 14.09.20
Дата принятия к печати: 22.09.20
Формование бетонных и железобетонных изделий в производственных условиях осуществляется с использованием оборудования, реализующего различные режимы уплотняющих воздействий: вибрационный, ударный и ударно-вибрационный [1-5].
Многочисленными работам, посвященными исследованиям воздействия различных режимов колебаний (симметричных и асимметричных) на бетонную смесь в процессе формования убедительно показано, что для уплотнения жестких строительных смесей предпочтительней использовать асимметричные (ударно-вибрационные) режимы [6-9]. Удельные мощности виброплощадок, реализующих асимметричные режимы в процессе уплотнения бетонных смесей в восемь раз превосходят мощности виброплощадок, работающих в стандартном режиме гармонических колебаний [10, 11, 12].
Однако, несмотря на достоинства виброударной технологии, она обладает принципиальным недостатком: большими динамическими нагрузками вибрационного оборудования в момент соударения колеблющего стола с ограничителем, что приводит к частым поломкам и выходу из строя оборудования.
Одним из эффективных режимов для уплотнения жестких бетонных смесей является асимметричный безударный режим колебаний, отличающийся от ударно-вибрационного отсутствием соударяющихся элементов [13, 14]. Способ реализации асимметричных безударных колебаний и теоретическое обоснование применения безударного режима для уплотнения жестких бетонных смесей представлены в работах [14, 15].
В данной статье приводятся результаты экспериментов по уплотнению жестких бетонных смесей различными вибрационными воздействиями: симметричными гармоническими (стандартными), ударно-вибрационными и режимом асимметричных безударных колебаний.
При формовании железобетонных изделий в производственных условиях одним из основных технологических параметров является продолжительность виброуплотнения бетонных смесей, от которой во многом зависит получение бетона высокой плотности. Поэтому оптимизировать процесс виброуплотнения возможно только при наличии информации об изменениях плотности вирируемой бетонной смеси.
Для проведения исследований кинетики уплотнения бетонных смесей был использован прибор (рис. 1), состоящий из цилиндрического корпуса (1) с внутренним диаметром 89 мм и высотой 310 мм. На корпусе закреплен кронштейн (2) с роликами (3) и (4). Внутри корпуса (1) помещался алюминиевый диск (5), который посредством троса (6) и упругой пружины (7) соединен с грузом (7) со стрелкой (9). На корпусе закреплена линейка (10).
Рис. 1. Схема прибора для исследования кинетики уплотнения бетонных смесей
При проведении измерений прибор жестко крепился к поверхности виброплощадки. Корпус заполнялся бетонной смесью на высоту 300 мм, на поверхность смеси укладывался диск (5), а стрел-
Системные технологии 3 (№36) 2020
03
г
м О
-I
м
Э СО
I
<и и
.о
I
г
О 5
^ I
щ <и
х а
II с л
> I
а
5
н
и
0
1 I
<и ю о и О
со ш .0
с;
и <
со
га >
т <и ю
I
т
а н
<и
и га
ей и
ка (9) совмещалась с нулевой отметкой линейки (10). Одновременно включалась виброплощадка и секундомер. По мере опускания поверхности бетонной смеси через определенные промежутки времени фиксировались показания стрелки. По результатам измерений строились графики зависимости высоты слоя бетонной смеси во времени и определялась плотность смеси как отношение массы бетонной смеси к объему полученного цилиндра.
Для исследования кинетики уплотнения бетонных смесей использовались жесткие смеси с показателем жесткости от 30 до 60 с (по техническому вискозиметру согласно ГОСТ 10181.1-81), которые уплотнялись ударно-вибрационным и асимметричным безударным режимами с одинаковыми частотой колебаний f = 25 Гц и ускорением . Для сравнений в программу исследований был включен стандартный режим колебаний вибростола с частотой f = 50 Гц и ускорением . Результаты экспериментов по уплотнению бетонных смесей представлены на рис. 2 и рис. 3.
Анализ кривых (рис. 2 и рис.3) показал, что процесс уплотнения бетонных смесей во многом определяется режимом колебаний, воздействующих на смесь. На первой стадии уплотнения происходит формирования макроструктуры материала, которая определяется в первую очередь плотностью упаковки частиц крупного заполнителя. Для этой стадии характерно интенсивное сближение частиц, быстрое удаление воздуха, находящегося между ними, что и объясняет интенсивное уменьшение объема бетонной смеси в начале процесса виброуплотнения.
Замедление скорости опускания поверхности бетонной смеси указывает на завершение первой и начале второй стадии, характеризующейся удалением остатков как не защемленного, так и защемленного воздуха, и дальнейшей переупаковкой компонентов смеси. В этой стадии изменение объема смеси незначительно, опускание поверхности смеси прекращается и процесс переходит в фазу стабилизации.
Проведенные исследования показали высокую эффективность уплотнения жестких бетонных смесей при использовании безударных асимметричных режимов. При равных ускорениях Аg=3g и частоте колебаний f = 25 Гц, воздействующих на бетонную смесь, стабилизация уплотнения смеси асимметричным безударным режимом происходит в 2-3 раза быстрее по сравнению с ударно-вибрационным режимом (рис. 2).
Рис. 2. Зависимости кинетики уплотнения бетонных смесей от режима колебаний:
-----ударно- вибрационный режим f = 25 Гц,
_асимметричный безударный режим f = 25 Гц,
Рис. 3. Зависимости кинетики уплотнения бетонных смесей от режима колебаний:
-----симметричный режим f = 50 Гц,
_асимметричный безударный режим f = 25 Гц,
По сравнению с симметричным режимом (рис. 3), время стабилизации объема смеси при асимметричном безударном режиме в 2,5 раза меньше. Несмотря на несколько большее ускорение и в два раза большую частоту f = 50 Гц, стандартный режим не обеспечивает высокую степень уплотнения жестких бетонных смесей.
Поэтому можно сделать вывод, что процесс уплотнения жестких бетонных смесей при асимметричных безударных режимах происходит быстрее и эффективней по сравнению с симметричным и ударно-вибрационными режимами.
Исследование эффективности воздействия асимметричных безударных режимов на прочность тяжелого бетона, изготовленного из бетонных смесей различной жесткости, проводились в сравнении с симметричными режимами колебаний.
Для определения прочности отформованного бетона при проведении экспериментов параллельно изготавливались образцы-кубы размером 10х10х10 см в металлических разборных формах. Определение прочности образцов производилось на прессе ПСУ-50 согласно ГОСТ 10180-78.
Параметры используемых асимметричных безударных режимов задавались следующими: частота колебаний f = 18, 25 и 35 Гц, величина ускорения Аg=3g. Симметричные режимы имели аналогические параметры. Время уплотнения образцов для обоих режимов было одинаковым и составляло 120 с. Образцы твердели 28 суток в нормально-влажностных условиях, после чего были испытаны на осевое сжатие.
Анализ результатов экспериментальных исследований (рис. 4) свидетельствует о том, что использование асимметричных безударных режимов по сравнению с симметричными режимами колебаний приводит к ощутимому повышению прочности бетона. Прирост прочности бетонов, изготовленных из смесей жесткостью Ж = 60 с при уплотнении асимметричным безударным режимом с частотой f = 18 Гц, составляет 12,7-12,9 %, и 14,2-16,3 % — для бетонов, изготовленных из смесей жесткостью Ж = 30 с.
Повышение частоты колебаний вибростола до f = 25 Гц и f = 32 Гц приводит к росту прочности бетона от 15 до 25 %, что объясняется повышением тиксотропии растворной составляющей, способствующей более эффективному уплотнению бетонных смесей [3, 9, 10]. Поэтому, наиболее благоприятными частотами для уплотнения бетонных смесей средней и большой жесткости, является диапазон частот f = 35...50 Гц.
03
г
м О
-I
м
Э СО
I
<и и
.о
I
г
О 5
^ 1
щ <и
х а
II с л
> I
а
5
н
и
0
1 I
<и ю о и О
со ш .0
с;
и <
со
га >
т <и ю
I
т
а н
<и
и га
ей и
Яа. МП а 28
20
16 18 25 32 иц
Рис. 4. Зависимости прочности бетона от параметров виброуплотнения:
-----стандартный режим симметричных колебаний;
_-асимметричный безударный режим
Таким образом, в результате проведенных исследование установлено, что при одинаковой величине ускорения начальная скорость процесса уплотнения при асимметричных безударных режимах для бетонных смесей жесткостью 30...60 с в 2-3 раза выше по сравнению с ударно-вибрационными и в 2,5-3,5 раза выше по сравнению с симметричными режимами колебаний. Это позволяет сократить общий цикл формования до 60.100 с.
Прочность бетонов, отформованных асимметричными безударными режимами, повышается на 12.25 % по сравнению с симметричными режимами в зависимости от частоты колебаний, величины ускорения и жесткости бетонной смеси.
Ж=30с
Х=60с Ж=30с
/ 1 / / / ' / / / / / / / / // Ж=60с
/ / / У у
ЛИТЕРАТУРА:
1. Волков Л.А., Казарин С.Н., Житкова С.А. и др. Машины и оборудование для производства сборного железобетона. — М.: ЦНИИТЭстоймаш, 1990. 543 с.
2. Пособие по технологии формования железобетонных изделий (к СНиП 3.09.01-85) / Гусев Б.В., Аксельрод Е.З., Звездов А.И., и др. — М.: Стройиздат, 1988. 111 с.
3. Ударно-вибрационная технология уплотнения бетонных смесей / Б.В. Гусев, А.Д. Деминов, Б.И. Крюков и др. М.: Стройиздат, 1982. 152 С.
4. Борщевский А.А., Ильин А.С. Механическое оборудование предприятий для производства строительных материалов и изделий. — М.: «Альянс», 2009. 368 с.
5. Богданов В.С., Шарапов Р.Р., Фадин Ю.М. и др. Основы расчета машин и оборудования предприятий строительных материалов и изделий. — Старый Оскол: «ТНТ», 2012. 680 с.
6. Ребю П. Вибрирование бетона. — М.: Стройиздат, 1970. 256 с.
7. Шмигальский В.Н. Формование изделий на виброплощадках. — М.: Стройиздат, 1968. 104 с.
8. Гусев Б.В., Зазимко В.Г. Вибрационная технология бетона. — Киев: Будивельник, 1991. 158 с.
9. Гусев Б.В., Файвусович А.С. Технологическая механика вибрируемых бетонных смесей. — М.: 2002. 252 с.
10. Савинов О.А., Лавринович Е.В. Вибрационная техника уплотнения и формования бетонных смесей. — Л.: Стройиздат, 1986. 278 с.
11. Синяева Е.А. Влияние параметров вертикально-направленных симметричных и асимметричных колебаний на уплотнение бетонной смеси: автореф. диссерт. ..канд. техн. наук. НИИЖБ. М., 1982. — 24 с.
12. Sharapov R., Vasiliev V. Analysis of the spectrum distribution of oscillation amplitudes of the concrete mix at shock vibration molding В сборнике: MATEC Web of Conferences — 2017. С. 00152.
13. Васильев В.Г., Анатоллы Ф.Н., Ракишев Т.А. Эффективные режимы для создания оборудования по уплотнению
бетонных смесей // Тез. Всесоюзн. научн-технич. конф.: «Проблемы формования при изготовлении изделий сборного железобетона». — Челябинск, Урало-Сибирский Дом экономической и научно-технической пропаганды, 1991. С.18-20.
14. Васильев В.Г. Блочные виброплощадки с безударными асимметричными колебаниями // Механизация строительства, 2017, № 7. С. 14-16.
15. Васильев В.Г. Выбор режимов формования железобетонных изделий из жестких бетонных смесей // Системные технологии, 2019, № 33. С.5-10.
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
В.Г. Васильев. Особенности уплотнения бетонных смесей асимметричными безударными режимами. — Системные технологии. — 2020. — № 36. — С. 18—23.
FEATURES OF COMPACTION OF CONCRETE MIXTURES BY ASYMMETRIC SHOCKLESS MODES V.G.Vasiliev
Moscow State University of Civil Engineering (MGSU) National Research University, Moscow
Abstract.
The article summarizes the results of experiments on the compaction of concrete mixes by various vibration effects. The high efficiency of asymmetric shock-free modes for compacting rigid concrete mixtures is shown in comparison with symmetric and shock-vibration modes, which makes it possible to shorten the molding cycle of reinforced concrete products and increase the strength of hardened concrete.
Key words:
vibration compaction, rigid concrete mix, asymmetric shock-free vibration mode, vibration plate. Date of receipt in edition: 14.09.20 Date o f acceptance for printing: 22.09.20
О
са
1-
и
J3
с;
ш
1-
S
О
а
1-
и
О
Z
М
О
-1
М
Э
СО
УДК 628.31.62-278
КОМБИНИРОВАННАЯ РЕАГЕНТНО-МЕМБРАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРАТОВ ПОЛИГОНОВ ХРАНЕНИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ С УТИЛИЗАЦИЕЙ КОНЦЕНТРАТОВ
Л.С. Скворцов*, А.В. Шептунов**, Т.Н. Ширкова***, А.Г. Первов***
1 Российская академия естественных наук, г. Москва
2 ООО «НПО «Квантовые технологии», г. Москва
3 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва
к
га
I i , я •i а £0 ^
и
if
ас IS
■J re I" щ
M а О к
Is
с m ш о
Э s
со i
< Ч
со°
3 *
Utfl
О со со а * ш
и с
UL ■ ■
с;«
