CC BY
24
2/2011 вестник 2/20L]_МГСУ
ФОРМИРОВАНИЕ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОЙ ОБРАБОТКИ КОМПОНЕНТОВ БЕТОННОЙ
СМЕСИ
FORMATION OF CEMENT STONE UNDER CONDITIONS OF INTENSIVE TREATMENT OF CONCRETE MIX COMPONENTS
B.A. Погорелов, C.B. Федосов, П.П. Гуюмджян V.A. Pogorelov, S.V. Fedosov, P.P. Guyumjan
ИГАСУ
Дана общая оценка технологического процесса получения «цементного камня», а так же определён температурный режим по интенсивной обработке компонентов бетонной смеси.
The general estimation of technological process of «cement stone» production is given and temperature conditions on the intensive treatment of concrete mix components are also determined.
На основании традиционно - сложившихся производственных расчётных данных по тепловой обработке бетона, в целом, - энергообработка бетонной смеси составляет ряд технологических особенностей, как в подборе состава, так и в расчётно - теоретическом обосновании.
Общеизвестно также, что электроразогрев в последнее аремя на заводах сборного железобетона стал находить более широкое применение при выпуске бетонной продукции.
В основе технологии лежит процесс раздельной технологии подготовки бетонной смеси в бетоносмесителе с последующей её тепловой энергообработкой при помощи существующих в настоящее время различных устройств и энергобетонных установок.
Однако на практике нами было установлено, - о необходимости объединить раздельную технологию в единый замкнутый технологический процесс бетоносмесителя.
Данное решение обусловлено тем, что учитывая результаты работы [1, с.207-212] нами в своих наработках [2, 3] был подтверждён принцип электронно - ионного воздействия в сфере заряженных зёрен цемента. Данный факт позволил в итоге получить «цементный камень» на основе принципиально новых разработанных конструктивных устройствах, а также на перспективу подготовить и подать в ФИПС Роспатент заявку на предполагаемое изобретение - бетоносмесительный ускоритель электромагнитных частот по интенсивной обработке компонентов бетонной смеси.
В данной статье рассматривается интенсивная обработка компонентов бетонной смеси при использовании ускорителя электромагнитных частот. Вследствие гидратации цемента в бетонной смеси, полученные в цементном тесте твёрдые микрогранулы «цементного камня», определяются температурными режимами на основании постро-
вестник МГСУ
2/2011
еннои номограммы, предназначенной для корректирования удельного расходования гидратов - минералов. Для построения «Номограммы...» (рис.1), где в качестве примера принимаем данные расчётного состава бетона [2], предварительно необходимо определить:
О Л/л
Рис.1. Номограмма для корректирования удельного расходования гидратов -минералов по формированию кристаллической структуры «цементного камня» при интенсивной обработке компонентов бетонной смеси
1.0. Степень гидратации портландцемента, исходя из отношения количества свободного оксида кальция, определяемого химическим или термогравиметрическим анализом, с учётом принятия коэффициентов, определяемых на нетривиально - расчётном уровне при электровоздействиях, по формуле:
[СаО] тах=
0,465 -С,5 + 0,1575 • С28
• ц =
0,465 • 63,83% + 0,1575 • 5,333%
100% ) ' ^ 100% = 0,305209 • 320кг = 97,666880кг « 97,667кг ,
• 320кг =
при этом уточняем степень гидратации по относительному содержанию извести из
соотношения п=-
СаО 63,83%
=3,238458 .
БЮ2 19,71%
Так как при построение номограммы принимается за основу шкала в 100°С, то исходя из её температурной градации, - производим подсчёт коэффициентного соотношения и весового образования СаОБЮ2 - гидратов силикатов цементного клинкера: 1.1. При тепловой обработке бетонной смеси 1 = 50°С:
О
СаО
СаО,
V-100%
• к
50 ° С
97667 г
1000 л-100%
1,619229 = 0,976670 г/л-1,619229 =
где К
= 1,581452 г/л~1,581г/л ; п• 1 3,238458 -50°С
50 ° С
Т
1
100 ° с
=1,619229
2/2011
вестник .МГСУ
1.2. При тепловой обработке бетонной смеси 1 = 100°С:
в
СаО СаО 0_
100°с 50°С
К
100° с
]=(1,581452г/л-1,781152)= 2,816806т/л«2,817г/л ;
где К
100° с
К
50° С
+К
50° С
1,619229 100° С/10°С
л
+1,619229=0,161923+1,619229=
=1,781152«1,781 ,
- соответственно принимаем при предельной гидратации силикатов (СаО=2,817г/л) цементного клинкера, - устанавливаем номограммой составляющую 1,781СаО-БЮ2 ад.
2.0. Удельный весовой расход СаО, исходя из предельной гидратации силикатов цементного камня:
2.1. При тепловой обработке бетонной смеси - = 50°С:
1,581452г/л-19,71%"
СаО50° С "°50° С
С50° С-81О2
п-50%
=1,581452г/ л -
3,238458-50%
СаО
СаО
=1,581452г/л - 0,192502г/ л=1,388950г/л «1,390г/л
2.2. При тепловой обработке бетонной смеси - = 100°С:
1№ С -^--0,694475г/л . 0,695г/л
2.3. При тепловой обработке бетонной смеси - = 73,5°С (по данным изотермии номограммы):
1,390г/л - 0,695г/ л4 50° С
= 0,013900г/л -73,5=1,021650г/л «1,0г/л. Определяем расчётно - экспериментальным путём прочность бетона: - без пригруза на бетон, по формуле:
73,5° С"
СаО50° С ~ СаО100° С
50° С
73,5° С =
■73,5° С =
[Я б ]=0,098кг/
см
2,0г/л
1000л
0,8475 г/л
- с пригрузом на бетон, по формуле: Я б = [Я б ]-К д- = 268,3кг/см 2 -1,142857=306,63кг/см
■1,160=268,3кг/
см
(
ГДе: Кэкз =
К А- -
2,32т/] ч 2,0г/л
0,112кг/см 2-1,0 0,098кг/ см 2
=1,160, - коэффициент экзотермии
Л
=1,142857
В итоге, не рассматривая далее требуемое расчётное время на температурный режим тепловой обработки бетона, где на данном этапе проектной марки бетона (М200), мы имеем бетон фактически на марку выше заданной прочности. При этом, анализируя опубликованные работы [3], - нами установлен факт предполагаемой работы «цементного камня» в условиях сцепления арматуры с бетоном по схеме (рис.2). В данном случае, амплитуда динамических нагрузок практически полностью распределяется на фактор затухания при совместной работе арматуры с бетоном через демпфер
2
вестник 2/2011
разгрузок на упругой работе «цементного камня» находящейся, как область работы «структуры в структуре» одной прочности бетона в другой.
Данный факт определяет гарантируемую работу бетонных конструкций и, в первую очередь, большепролётных мостовых строений.
Литература
1. Машин А.Р. Электронноструйная технология бетона и сборник железобетонных изделий. - Саратов: Приволж. кн. изд., 1968. - 288с.
2. Погорелов В.А. Инструкция по гидротермальной обработке бетонной смеси с учётом удельного расходования гидратов - минералов по формированию кристаллической структуры цементного камня. - Ковров, ОАО «ДСК», 2002. - 13с.
3. Погорелов В.А. О сущности интенсивной технологии синергобетонирования, гранулометрического состава, динамики и гидротермальной обработки бетона. //Авторская публикация статей под ред. В.А.Погорелова. - М.: Вестник МГСУ, №1. - 2010. - с.195 - 218.
1. Mashin A.R. Electronjetting concrete technology and reinforced concrete products collection. - Saratov, Privolzhsky book ed., 1968. - 288p.
2. Pogorelov V.A. Instructions for hydrothermal treatment of concrete mix in view of the specific consumption of hydrate - forming minerals in the crystal structure of cement stone. Kovrov, Vladimir Region, Open Joint - Stock Company, «House - Building Plant», 2002. - 13p.
3. Pogorelov V.A. On the essence of intensive sinergoconcreting technology, granulometric composition, dynamics and hydrothermal concrete treatment. //Author's publication of articles, ed. Pogorelov V.A. - Moscow, Bulletin of the Moscow State Civil Engineering University, N1 - 2010. -pp. 195 - 218.
Ключевые слова: тепловая обработка, энергообработка, электронная обработка, бетонная смесь , «цементный каменъ»,зёрна цемента, ускоритель электромагнитных частот, структура бетона.
Keywords: heat treatment, power treatment, electron-beam machining, concrete mix, "cement stone", cement granules, accelerator of electromagnetic frequencies, concrete structure.
Рецензент: Гуюмджян П.П., научный консультант, доктор технических наук, профессор Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет»
II
Рис.2. Расчётная схема совместной работы арматуры с бетоном при динамических нагрузках на «цементный камень»
Literature
