Способ транспортирования бетонной смеси по трубопроводу Советский патент 1982 года по МПК B65G53/32 E04G21/06 

(54) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ ПО ТРУБОПРОВОДУ

1

Изобретение относится к промышленному транспорту, а именно к способу транспортирования бетонной .смеси, и может быть использовано при транспортировании бетонных смесей при строительстве различных сооружений из монолитного бетона и железобетона.

Известен способ транспортирования бетонной смеси по трубопроводу под давлением, создаваемым бетононасосом или пневмонагнетателем широко применяющийся в строительстве при возведении бетонных или железобетонных конструкций 1.

Однако этот способ транспортирования не позволяет достигнуть увеличения дальности подачи бетонной смеси при сохранении конечной прочности бетона.

Известен также способ транспортирования бетонной смеси по трубопроводу, заключаюш.ийся в том, что бетонную смесь подают в трубопровод под давлением, одновременно создавая вакуум на выходе трубопровода 2.

Однако данный способ транспортирования не позволяет достигнуть значительного снижения сопротивлений движению смеси

по трубопроводу. В результате этого возникают перегрузки в приводе бетононасосной или пневмонагнетательной установках и как результат этого снижается их эксплуатационная надежность. Кроме того, из-за

большого сопротивления движению бетонных смесей, данный способ неприменим для транспортирования малоподвижных смесей с низким водоцементным отношением (например, с осадкой стандартного конуса менее 50-60 мм и водоцементным отношением менее 0,5). Необходимость же использования подвижных бетонных смесей (например, с осадкой стандартного конуса 70-80 мм и более) приводит к увеличению расхода цемента. В результате этого невозможно сохранить или увеличить конечную прочность без дополнительного расхода цемента.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на транспортирование при одновременном увеличении прочности бетона и увеличении дальности транспортирования.

Цель достигается тем, что бетонной смеси, которую подают в трубопровод под давлением, одновременно создавая вакуум на выходе трубопровода, на всем протяжении

ее транспортирования сообщают направленную продольную вибрацию с частотой 100-200 Гц и амплитудой колебаний 0,05-0,1 мм.

Существенное отличие предлагаемого способа транспортирования от известного заключается в том, что снижение сопротивлений движению бетонной смеси по трубопроводу происходит не только за счет увеличения подвижности смеси (водоцементного отношения), но и за счет использования обратимых тиксотронных превращений цементного теста, которые происходят под действием вибрации трубопровода на всем его протяжении с частотой 100-200 Гц и амплитудой колебаний 0,05-0,1 мм. При этом за счет виброактивации цементного теста конечная прочность бетона также возрастает.

Пример. Производится перекачка бетонных с.месей по трубопроводу с помощью бетононасосной установки. Установка для транспортирования бетонных смесей состоит из бетононасоса и трубопроводов диаметром 80 мм. Трубопроводу сообщаются как продольные, так и поперечные колебания с частотой 100-200 гЦ, амплитудой колебаний 0,05-0,1 мм от центробежных вибраторов, которые в свою очередь закреплены на звеньях бетоноводов по всей их длине. Учитывая, что продольная вибрация трубопровода значительно эффективнее поперечной, все испытания проводят с применением направленной продольной вибрацией трубопровода с частотой 100-200 Гц и амплитудой колебаний 0,05-0,1 мм. Трубопровод заканчивается вакуумной ка.мерой, в которой вакуумные насосы создают разрежение 0,08 МГ1а, не препятствующее движению бетонной смеси. В испытаниях применяют бетонные смеси с осадкой стандартного конуса 10-150 мм. Пзменение подвижности бетонной с.меси проводится за счет изменения водоцементного отнощения. Состав бетонной смеси: минеральное вяжущее - 20%, мелкий заполнитель - 42%, крупный - 30 °/о. Пзменение подвижной бетонной смеси проводится за счет изменения водоцементного отнощения. В качестве минерального вяжущего применяется портландцемент ГОСТ 15825-75, М 300; заполнитель мелкий - кварцевый песок ГОСТ 10268-70, Мк 2,0; крупный щебень ГОСТ 8267-75, MX 18. Материалы на замес дозируются по весу с точностью ±0,1%. Бетонную смесь перемещивают в передвижном бетоносмесителе. В начале в барабан бетоносмесителя загружают песок и цемент, тщательно их перемещивают до получения однородной массы. Затем добавляют щебень и смесь перемещивают вторично до равномерного распределения компонентов по всей массе. Добавляют воду и смесь перемещивают до получения однородной массы. Общая продолжительность перемещивания 120 с. Подвижность готовой бетонной смеси определяется осадкой конуса ГОСТ 10181-76 через пять .мин. Для изготовления образцовкубиков применяется форма с ребром 150 мм. Уплотнение образцов бетонной смеси производится на виброплощадке согласно ГОСТ 10180-74. Готовые образцы хранятся в течение 28 сут в нормальных влажностных условиях.

Испытания проводят в следующей последовательности: в начале перекачивают бетонную смесь с включенной при разрежении 0,08 МПа вакуумной камерой, замеряют величину предельного напряжения сдвига, затем опыты повторяют для этого же состава бетонной смеси, но с одновре .менны.м положением вибрации. Из каждой порции смеси формируют по три образца, которые хранятся в нормальных влажностных условиях и через 28 сут испытываются на сжатие. Предельное напряжение сдвига

у известного способа с увеличением подвижности бетонной с.меси снижается и достигает минимальной величины для смесей с осадкой конуса 140---150 мм.

Применение направленной продольной вибрации трубопровода с частотой 100-

200 Гц и амплитудой колебаний 0,05- 1 мм позволяет для бетонных смесей с осадкой конуса 20-120 мм снизить величину предельного напряжения сдвига в 2,3-7,8 раза. Причем особенно резкое снижение величины предельного напряжения сдвига наблюдается у малоподвижных бетонных с.месей с осадкой конуса 20-50 мм. Для известного способа бетонные смеси с такой подвижностью являются нетранспортабельны.ми. Как показывают результаты испытаний,

5 бетонные смеси с осадкой конуса более 120 м.м транспортировать предлагае.мы.м способом становится нецелесообразно. Прочность бетона на сжатие, транспортируемого с на; ожением направленной продольной вибрацией с частотой 100-200 Гц и амплитудой колебаний 0,05-0,1 мм, в среднем на 20-30% выще, че.м прочность бетона, транспортируе.мого известным способом.

Использование предлагаемого способа гранспортирования бетонной смеси по срав5 пению с известными позволяет увеличить дальность транспортирования бетонной смеси в 2,3-7,8 раза; сместить область транс юртабельных бетонных смесей в зону с осадкой конуса 20-50 мм, что имеет важное практическое значение в деле снижения энергоемкости; увеличить на 20-30% прочность бетона без дополнительного расхода це.мента.

Формула изобретения

Способ транспортирования бетонной смеси по трубопроводу, зак тючающийся в том, что бетонную смесь подают в трубопровод под давлением, одновре.менно создавая ва5 935408

куум на выходе трубопровода, отличающий-Источники информации,

ся тем, что, с целью снижения энергозат-принятые во внимание при экспертизе

рат на транспортирование при одновремен-1. Липовецкий М. А. Бетононасосные

ном увеличении прочности бетона и дальнос-и пневматические нагнетательные установти транспортирования, бетонной смеси наки и производство работ с их применением.

всем протяжении ее транспортирования со-s М., 1965.

общают направленную продольную вибра-2. Авторское свидетельство СССР

цию с частотой 100-200 Гц и амплитудой№ 511269, кл. Е 04 G 21/06, 197,3 (протоколебаний 0,05-0,1 мм.тип).