Способ обработки и транспортирования бетонной смеси Советский патент 1992 года по МПК E04G21/02 

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано при обработке и подаче бетонной смеси в форму-опалубку в процессе возведения монолитных и изготовления сборных конструкций.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение надежности процессов транспортирования и бетонирования конструкций при одновременном увеличении прочности бетона, а также повышение надежности и эффективности процесса подачи бетонной смеси по трубопроводу.

Сущность способа обработки и транспортирования бетонной смеси заключается в следующем.

Бетонную смесь виброактивируют в течение 1-2 мин перед разогревом, затем в течение 3-5 мин производят разогрев бетонной смеси с одновременной виброактивацией, после чего разогретую смесь

подают по бетоноводу в течение 0,2-2 мин, подвергая ее поперечной вибрации с частотой 100-200 Гц и амплитудой 0,05-0,15 мм в прямолинейных участках бетоновода и ударному воздействию в зонах местных сопротивлений с частотой 1-10 Гц и амплитудой 1-5 мм, а затем в течение 0,5-1,5 мин вибрируют смесь в процессе укладки в форму-опалубку. Процесс обработки, транспортирования и укладки смеси идет непрерывно, т.е. в процессе бетонирования. При этом общее время вибрационной обработки составляет 10 мин. Это время является оптимальным с точки зрения рационального расходования энергии для получения ощутимого эффекта прироста прочности бетона. При виброактивации смеси свыше 10 мин темпы прироста прочности резко замедляются. Время вибрационной обработки бетонной смеси определяется на каждом этапе используеVJ ы

о

мой технологией и конкретными условиями производства. При этом определяющим является время разогрева смеси, которое зависит от требуемой температуры смеси и задаваемой производительности. Если это время приближается к нижней границе рекомендуемого диапазона (порядка 3 мин), то следует увеличить, например, время виброактивации смеси до разогрева. Общее время виброобработки смеси должно со- ставлять порядка 8-10 мин. Непрерывность виброактивации смеси на указанных этапах ее обработки, транспортирования и укладки обеспечивает ее живучесть, т.е. сохранение требуемых реологических свойств с мини- мумом расхода энергии на разрушение структурной вязкости смеси. При непрерывной виброобработке энергия расходуется, при прочих равных условиях, на поддержа- -ние псевдожидкого состояния смеси.

Виброактивация смеси в холодном состоянии и в процессе разогрева осуществляется с помощью серийных вибраторов, обеспечивающих частоту вибрации 100-200 Гц и амплитуду 0,05-0,15 мм. При этом вибрация используется не только в качестве способа активации смеси, но и как средство ее перемещения, например из загрузочного бункера при активации смеси до разогре- ва и в греющем устройстве, например в греющем вибролотке. Из разогревающего устройства смесь поступает в приемный бункер пневмонагнетательной или бетоно- насосной установки непрерывного деист- вия. с помощью которой под давлением подается в бетоновод. На горизонтальных элементах бетоновода через 6-12 м установлены вибраторы, обеспечивающие смеси поперечную вибрацию с частотой 100-200 Гц и амплитудой 0,05-0,15 мм (продольная ось вибратора параллельна продольной оси бетоновода). Время обработки под давлением зависит от скорости ее движения и длины бетоновода и составляет 0.2-2,0 мин. В зонах местных сопротивлений (на поворотных коленах) бетонная смесь подвергается ударным воздействиям с частотой 1-10 Гц и амплитудой 1-5 мм. Эти параметры ударных воздействий соот- ветствуют размерам зерен крупного заполнителя, которые при трубопроводном транспорте не превышают 10-30 мм и обеспечивают переформирование структуры ядра потока смеси в зонах местных српротивлений. На заключительно м этапе бетонную смесь вибрируют в процесс укладки в форму-опалубку. Время вибрации зависит от подвижности смеси и составляет 0,5-1,5 мин. Параметры вибрации могут

быть приняты такими: частота 100-200 Гц, амплитуда 0,05-0,15 мм.

Способ обработки и транспортирования бетонной смеси осуществляют следующим образом,

Производится обработка и транспортирование бетонной смеси, Виброобработка холодной смеси осуществляется в течение 2 мин в загрузочном бункере виброустройством, выполняющим функции вибропитателя и виброактиватора и предотвращающим расслоение смеси. Из загрузочного бункера смесь непрерывно поступает в греющий вибролоток каскадьэго типа, оборудованный электродами, и в течение 4 мин разогревается до температуры 70°С. Разогрев сопровождается виброобработкой смеси. Разогретая смесь поступает в приемный бункер пневмонагнетательной установки. Транспортирование смеси осуществлялось по стальному бетоноводу диаметром 100 мкм под давлением 0,7 МПа. На прямолинейном участке бетоновода установлен виб- ратор, продольная ось которого параллельна оси бетоновода. Частота вибрации 100Гц, амплитуда 0,1 мм. На поворотном колене бетонной смеси сообщалось ударное воздействие с помощью механизма кулачкового типа с частотой 5 Гц и амплитудой 3 мм параметры ударных воздействий определены в отдельной серии экспериментов (табл.1). Предельное напряжение сдвига (TO ) определялось по максимальному давлению, необходимому для начала движения смеси по бетоноводу. Удельное гидравлическое сопротивление движению определялось с помощью датчиков давления индуктивного типа ДД-10, подключенных по дифференциальной схеме с базой между датчиками 1 м,

В испытаниях применяют бетонные смеси с осадкой конуса 6-14 см на портландцементе М 300. В качестве мелкого заполнителя использован кварцевый песок с модулем крупности ,14, а в качестве крупного заполнителя - гранитный щебень с фракцией до 20 мм. Составляющие бетонной смеси удовлетворяют требованиям соответствующих ГОСТов. Расход цемента 350 кг/м , отношение П (П 1 Щ) 0,45. Подвижность бетонной смеси регулировалась изменением водоцементного отношения В/Ц изменялось от 0.6 до 0,66, что соответствовало изменению осадки конуса от 6 до 14 см. Результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2.

Из каждого состава смеси, обработанной по каждому из указанных режимам, изс1

готавливается по 6 образцов (кубиков) с размером стороны 150 мм. Образцы, приготовленные из смеси без разогрева, хранятся в нормальных температурно- влажностных условиях. Образцы из разогретых смесей выдерживаются в камере, обеспечивающей остывание до 18-20°С со скоростью 2°С в 1 ч, затем хранились в нормальных условиях. Испытание образцов на сжатие проводится по стандартной методике в возрасте 1 и 28 сут (см.табл.2).

Использование предлагаемого способа обработки и транспортирования бетонной смеси позволяет улучшить реологические характеристики смеси в (2-2,5 раза снизить величину предельного напряжения сдвига), что обеспечивает уменьшение на 15-20% величины рабочего давления в бетонона- сосной установке, а следовательно, снижение энергозатрат, обеспечить интенсивный набор прочности бетона в ранние сроки (до 70-90% от Р 28 в суточном возрасте) и повышение марочной прочности бетона (в возрасте 28 сут) на 35-40%, повысить надежность процесса транспортирования за счет сведения к минимуму опасности закупорок бетоновода в зонах местных сопротивлений.

Формула изобретения 1, Способ обработки и транспортирования бетонной смеси, заключающийся в том

0

5

что бетонную смесь подвергают вибрации и подают под давлением по бетоноводу с укладкой в опалубку, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения надежности процессов транспортирования и бетонирования конструкций при одновременном увеличении прочности бетона, бетонную смесь подергают вибрации непрерывно в сочетании с разогревом и ударными воздействиями виброактивацией смеси в течение 1-2 мин до разогрева и в течение 3-5 мин в процессе разогрева, а разогретую смесь в бетоноводе подвергают вибрации и ударной обработке под давлением в течение 0,2-2 мин, причем виброакти- вэцию разогретой смеси при ее уплотнении в процессе укладки в опалубку проводят в течение 0,5-1,5 мин.

2. Способ по п.1,отличающийся тем что, с целью повышения надежности и эффективности процесса подачи бетонной смеси по бетоноводу, вибрацию бетонной смеси осуществляют путем вибрирования прямолинейных участков бетоновода в направлении, перпендикулярном их продольной оси. а ударные воздействия на смесь проводят с частотой 1-10 Гц и амплитудой 1-5 мм, прикладывая их к бетоноводу в зонах местный сопротивлений перпендикулярно общему направлению бетоновода.

Способ обработки и транспортирования бетонной смеси. Использование: подача бетонной смеси в форму-опалубку в процессе возведения монолитных и изготовления сборных конструкций. Сущность изобретения бетонную смесь вибрируют непрерывно, сочетая вибрацию с разогревом и ударным воздействием, при этом холодную смесь до разогрева вибрируют 1-2 мин, а в процессе разогрева - 3-5 мин, разогретую смесь в бетоноводе подвергают вибрации и ударной обработке в течение 0,2-2 мин, а в процессе укладки в опалубку виброактивацию проводят 0,5-1.5 мин. Ударную обработку проводят с частотой 1-10 Гц и амплитудой 1 -5 мм в направлении, перпендикулярном направлению потока бетонной смеси. 1 з.п ф-лы, 2 табл.

Таблица 1

Определение диапазонов частоты и амплитуды ударных воздействий в зонах местных сопротивлений

Подвижность (OK), см

Водоцементное отношение (В/Я)

Предельное напряжение сдвига (С,)

Удельное падение давления в бетоноводе.МПа

Прочность бетона в аоз- pacte 28 сут, ИПа

6-7

0,60 0,63 0,66 0,60 0,630,660,60 0,630,660,60 0,63 0,66 0,600,630,66 0,60 0,630,66

- - 2,60 2,001,802,80 2,201,902,50 2,08 1,861,401.030,97 ,35 0,800,75

0,0250 0,02300,02060,0270 0,02010,02400,0196 0,0180 0,0120,0080,0060,011 0,00520,0049

--4

CJ О

-Ck

о

А

26,0 25,5 31,9 28,8 29,7 32,9 32,6 34,8 36.1 35.8 35,3 36,4 36,2 35,4 36,9 35,9