CC BY
18
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРОЦЕССАХ ПО ПРЕОБРАЗОВАНИЮ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРНОЙ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА В ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМАХ СИНЕРГООБРАБОТКИ
EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS IN PROCESSES ON THE STRUCTURAL CONCRETE STRENGTH FORMATION IN SINERGOTREATMENT CLOSED SYSTEMS
ВА. Погорелов V.A. Pogorelov
ИГАСУ
Представлены: экспериментальные исследования по формированию структурной прочности бетона в замкнутых системах синергообработки, в сопоставлении:
- при энергообработке, с учётом построения номограммы по формированию кристаллической структуры цементного камня;
- дан анализ по результатам испытаний бетонных изделий в виде таблиц и графиков в сравнении с газовой их обработкой.
Experimental investigations on the structural concrete strength formation in sinergo-treatment closed systems are presented in comparison:
-while using energy treatment on the crystal cement stone structure formation including the monograph construction;
-tests results of concrete units in tables and graphs in comparison with their gas treatment are analyzed.
1.Энергообработка бетонной смеси
На основании традиционно - сложившихся производственных расчетных данных по тепловой обработке бетона, в целом, - энергообработка бетонной смеси составляет ряд технологических особенностей, как в подборе состава бетонной смеси, так и в рас-четно - теоретическом обосновании в нижеследующем регламенте: виды материалов и их роль в технологическом процессе; качественных характеристик портландцементно-го клинкера; вида цементов с характеристиками коэффициентов «А» в пределах / от 100 до 150 высокоалюминатного цемента /, [1].
*Портландцементы делятся на три группы:
I- низкоалюминатные С 3 А до 5%
II- среднеалюминатные С 3 А до 9%
III- высокоалюминатные С 3 А > 9%
Данные построение расчета приведены на странице листа Рис.1 где, наряду с номограммой, указана формула гидротермального давления смеси.
Гидротермальное давление в бетонной смеси: АР = ДР]
1, ° С
° С
, кг/ см
Рис.1. Номограмма для корректирования удельного расходования гидратов- минералов по формированию кристаллической структуры цементного камня при энергообработке бетонной смеси
2. Результаты испытаний бетонных образцов
Свежеотформованные изделия, после синергообработки бетонной смеси, подлежат немедленному этапу их выдерживания в специально оборудованных отсеках для нормального твердения при температуре от 18-25 °С в суточном его пребывании.
Результаты вызреваемости бетонных кубов (10x10x10) см, на основании ГОСТов 10180-78*, 10181.4-81, 10060-87, были зафиксированы в лабораторном журнале завода и, соответственно, - отражены в рисунках и таблицах.
Исследования проводились на бетоне трех составов: М 100- Ц: П: Щ =1,0 : 3,80 : 5,90 с В/Ц=0,74-0,66 при расходе портландцемента М 400 на 1,0 м3 бетона 200 кг при осадке конуса 18 см, где после синергообработки смеси осадка конуса составила 14,5 см при В/Ц=0,66; а также других двух характерных составов: М 200 Ц : П : Щ = 1,0 :
I,968750 : 3,687500 с В/Ц=0,656250-0,53 при расходе портландцемента М 400 на 1,0 м3 бетона 320 кг при осадке конуса 14 см, где после синергообработки смеси осадка конуса составила 9,5 см при В/Ц=0,53, / см. табл. 1, рис.3 /, [2].
Испарение воды при синергообработке, соответственно, составило: при М100 -
II,5%, при М200 - 19,5%.
Удобоукладываемость составила соответственно осадки конуса:
- до синергообработки: М 100 - 18см, М 200 - 14см;
- после синергообработки: М 100 - 14,5см, М 200 - 9,5см.
Синергообработка бетонной смеси в реакторном устройстве (V = 0,1м3) составила 1 =80°С - 73°С, однако за пределами реакторной оболочки (в приёмном бункере) не превышала 18°С - 32°С.
Показания свойств бетонов горячего формирования анализировались через последующие сутки их проведения испытаний на прочность соответственно: 1,4,9,17 и 28 сутки.
Таблица 1
Производственные испытания бетонных кубов, размер /10х10х10(см)/
Марка бетона /Ц: М 400/ ПЦ400 - Д20Б Номер партии № Температура бетонной смеси: 1 °С Продолжительность набора прочности кг/см2 твердения, -3- кг/м
27.05.2002г.
28.05. 31.05. 06.06. 13.06. 24.06.
М 200, ОК = 14 - 9,5 Состав бетона: Ц = 320кг, П = 630кг, Щ = 1180кг, В =210кг+170кг 3.1 Пропарка (80°С) 178,0 191,8 210,0 215,0 220,0
2250 2210 2190 2185 2180
3.2 Т син.,+ Пропарка (60°С) + (73,5°С) 46,0 127,4 286,0 295,0 300,0
2245 2270 2205 2200 2190
3.3 Т син.,+ КНТ 32°С 189,8 205,9 265,0 300,0 325,0
2270 2230 2235 2230 2220
Полученные данные предельных концентраций на основании проведенных результатов испытаний бетонных образцов, составляют практическую основу анализа энергообработки бетонной смеси, в целом, в рамках второго закона термодинамики. При этом, прошедшие синергообработку бетонные образцы по аналогу сопоставимы в своих технических характеристиках с бетонами прошедшие газовую обработку в ув-лажененной среде, (см. рис. 4) что наглядно характеризуется с их фрагментами /см. рис. 2 (а,б) с данными табл.2/.
Рис.2(а,б). Виды бетонных образцов марки 300 (В22,5) /см. табл.2/: а) общий вид бетонного образца; в) фрагмент структурного раскола бетонного образца, полученного при испытании на прочность.
4/2010 М1 ВЕСТНИК
Таблица 2
Производственные испытания бетонных кубов /размер 10х10х10(см)/
_ООО КПП, Г.Владимира_
Марка бетона и его Продолжительность набора
состав, Температура
/Ц: М400, - ОАО Продукция 05.08.2009г.
«Осколцемент», Белгородская обл./. Д0-400; ГОСТ: и № партии пропарки бетонной смеси, 1, °С 06.08 08.08 12.08 19.08 02.09
31108; 30515-97
Бетон М100 (В7,5);
ОК=9см Состав 85 100 130 160 205
бетона: В/Ц=1,0;
Ц=190 кг / м3 ; Блоки
П=695 кг / м3 ; фундаментные 1 из = 80° С
Щ=1065 кг / м3 ; В=190л/м3 ; № 4.1 1 экз = 60° С 2250 2245 2240 2230 2225
Доб.:П-2
(9,5 кг / м3)
Бетон М200 (В15);
ОК=6см Состав 140 170 240 280 310
бетона: В/Ц=0,67;
Ц=290 кг / м3 ; Плиты лотко-
П=670 кг / м3 ; Щ=1065 кг / м3 ; В=195л/м3 ; вых теплотрасс (1,0х1,0х0,15)м № 4.2 1 из = 60 ° С 1 экз = 50 ^ 2270 2260 2230 2225 2220
Доб.:П-2
(14,5 кг / м3)
Бетон М300
(В22,5); ОК=4см 160 200 270 310 350
Состав бетона:
В/Ц=0,49; Ц=410 кг / м3; П=770 кг / м3 ; Щ=1200 кг / м3; Плита перекрытия ПК 72 - 15 (7,2х1,5х0,22)м № 4.3 1 из = 60° С 1 экз = 50° С 2280 2275 2260 2250 2240
В=200л/м3 ;
Доб.:П-2
(20,5 кг / м3)
Анализируя данные графики было установлено:
Бетон «М100» - прочность после синергообработки превышает традиционный режим пропарки бетона в пределах 1,10 = 1,30 раза; водоцементное отношение при этом снизилось с 0,88 до 0,66, что и составила её удобоукладываемость приобрести свою подвижность с 14 до 9,5см.
Характер образующихся гидратов минералов и кристаллической структуры зависит от степени насыщения жидкой фазы и в бетоне ионами кальция, а также от скорости подъёма температуры и её величины.
В твердеющем цементном камне с увеличением концентрации извести в жидкой фазе возрастает основность образующихся гидратов цементного клинкера. С повышением температуры количество СаО для получения насыщенного раствора уменьшается. Так, например, в нашем случае насыщенный раствор образуется при температуре от 20°С до 28°С при содержании СаО незначительной примеси БЮг наличие 1,0 г/л, а при 1 = 73,5°С имеем в наличие - 2,09 г/л, при этом СаО составляет 0,81г/л.
МГГа
БЕТОН М200: ОК> 14 см+ 9.5 см
16 18 20 22 24 26 28 сут.
Рис.3. Прочность бетона по факту её технологической энергообработки:
3.1. - тепловая обработка бетонной смеси паром;
3.2. - синергообработка бетонной смеси с последующей её обработкой
паром; /эксперимент: лаб. электроустановка ЛЭУ/ФРБС - 0,1/;
3.3. - синергообработка бетонной смеси с последующим естественным
условием твердения бетона (в камере нормального твердения - КНТ)
МПа Бетон Ml 00 тЗОО: ОК=4 ^ 9см
№4.3
№4.2
№4,1
сух.
Рис.4. Прочность бетона по факту её технологической газовой обработки:
4.1. - тепловая обработка бетонной смеси марки 100(В7,5); ОК = 9см
4.2. - тепловая обработка бетонной смеси марки 200 (В15); ОК = 6см;
4.3. - тепловая обработка бетонной смеси марки 300(В22,5); ОК = 4см
2.
Литература
Буров Ю.С., Колокольников B.C. Лабораторный практикум по курсу «Минеральные вяжущие вещества». Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1974. 251 с.
Руководство по производству бетонных работ. / Центр. научн. - исслед. и проектно- экспе-рим. ин-т. организации, механизации и техн. помощи стр-ву, НИИЖБ /. - М.: Стройиздат, 1975. - 314 с.
2.
Literature
Burov U.S., Kolokolnikov V.S., Laboratory practical work at the rate «Mineral knitting substances». The Manual for high schools. M., Stroyizdat, 1974. 251 page.
The Management on manufacture of concrete works. / The center scientifically research and design experimental organization, mechanization and the technical help to construction. SRIIC./ M., Stroyizdat, 1975. 314 page.
Ключевые слова: тепловая обработка, портландцемент, прочность бетона, температурный режим, номограмма, график весового соотношения, составы бетонов и их анализ, энергообработка, газовая обработка.
Key words: heat treatment, Portland cement, concrete strength, temperature heat, nomograph, weight relationship graph, proportions of concrete mixes and their analysis, energy treatment, gas treatment.
Рецензент: Гуюмджян П.П., научный консультант, доктор технических наук, профессор Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет».
