Система автоматизированного проектирования составов бетонов промышленного назначения

• Автор: Санькова, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА

ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВОВ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

1.1. Классификация бетонов. Анализ влияния компонентов бетонной смеси на характеристики бетона

1.2. Анализ состояния вопроса автоматизации процесса проектирования состава бетона

1.3. Анализ методов проектирования состава бетонных смесей

1.4. Выводы, цели и задачи исследования. Выбор направления исследования.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ

ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВОВ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ.

2.1. Методы математического моделирования в проектировании бетонов

2.2. Выбор методики планирования эксперимента.
2.3. Методы статистической обработки данных.
2.4. Выбор и обоснование исследуемых факторов, влияющих на
качество и свойства бетона
Выводы
БЕТОНА.
3.1. Экспериментальные исследования влияния различных факторов на свойства тяжелого бетона
3.2. Экспериментальные исследования влияния различных факторов на свойства легкого бе она
3.3. Экспериментальные исследования влияния различных
факторов на свойства ячеистого бетона
Выводы.
ГЛАВА 4. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВОВ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ.
4.1. Расчет состава тяжелого бе она
4.2. Определение производственного состава бетона
4.3. Расчет фактического расхода материалов на I м3 бетона
4.4. Расчет расхода материалов на один замес бетоносмесителя
4.5. Проектирование состава легкого бетона.
4.6. Проектирование состава ячеистого бетона.
4.7. Корректировка состава ячеистого бетона
4.8. Оптимизация состава бетонной смеси, выбор критериев эффективности
4.9. Выбор и обоснование критерия оценки адекватности математи1ческой модели. Интерпретация математической модели
Выводы.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИ
РОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВОВ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ.
5.1. Общие сведения о программе
5.2. Описание модуля Подбор состава бетона
5.3. Описание модуля Корректировка состава
5.4. Описание модуля Прогнозирование свойств
5.5. Описание модуля Планирование эксперимента
5.6. Апробация и внедрение результатов работы.
Выводы
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Практическая значимость работы заключается в следующем. Апробация результатов работы. Омск, - мая г. Международной научно-технической конференции «Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов», Пенза, декабрь г. Международном конгрессе, посвященном -летию факультета «Транспортные и технологические машины» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибЛДИ), Омск, 6-7 декабря г. Всероссийской конференции «Актуальные проблемы строительной отрасли» (-й научно-технической конференции НГАСУ (Сибстрин)), Новосибирск, 8- апреля г. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ, из них три свидетельства об отраслевой регистрации разработки в фонде алгоритмов и программ. Внедрение результатов работы. Результаты исследований внедрены на Омском комбинате строительных конструкций в бетоносмссительном цехе с мая г. ООО «Омский железобетонный завод № 7». Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемых источников, включающего 7 наименований, и приложений. Объем диссертации 7 страниц машинописного текста, рисунков, 6 таблиц, приложений. ГЛАВА 1. Классификация бетонов. Бетоном называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего вещества, воды, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях [4, 5, , 4]. До затвердевания эта смесь называется бетонной смесью. Цемент и вода являются активными составляющими бетона; в результате реакции между ними происходит образование цементного камня, скрепляющего зерна заполнителей в единый монолит. Между заполнителями и цементом обычно не происходит химического взаимодействия, поэтому часто заполнители называют инертными материалами. Однако заполнители оказывают существенное влияние на структуру и свойства бетона, изменяя его пористость, сроки затвердевания, поведение при воздействии нагрузки и внешней среды. Заполнители значительно уменьшают деформации бетона при твердении и тем самым обеспечивают получение большеразмерных изделий и конструкций. Заполнители, и вода составляют около - %, а цемент - - % от массы бетона. Химические добавки вводятся для регулирования свойств бетона и бетонной смеси. Они могут ускорять или замедлять схватывание бетонной смеси, делать ее более пластичной и удобоукладываемой, ускорять твердение бетона, повышать его прочность и морозостойкость, а также при необходимости изменять в требуемом направлении и другие свойства бетона [, , , 9, ]. Рассмотрим основные свойства бетонов и материалов. К механическим свойствам относятся: прочность, твердость, истираемость, ударная вязкость. Типичными прочностными характеристиками служат предел упругости, предел текучести и предел прочности при воздействии сжимающих, растягивающих или других видов усилий. К физическим свойствам относятся: средняя плотность, истинная плотность, пористость, теплопроводность, теплоемкость, огнестойкость, температуростойкость (термостойкость), водопоглощаемость, влагоотдача, гигроскопичность, водопроницаемость, паропроницаемость, газопроницаемость, водостойкость, морозостойкость, звукопоглощаемость, поглощаемость ядер ных излучений и рентгеновских лучей, электропроводность, светопроницаемость и др. В настоящее время в строительстве используют различные виды бетона. Классифицируют бетоны по средней плотности, виду вяжущего вещества, структуре, технологическим особенностям и назначению [4]. Рассмотрим подробнее классификацию бетонов (рис. К одному из показателей заданных свойств относится средняя плотность бетона. Величина средней плотности бетона зависит от разновидности заполнителя, а отчасти обусловлена пористостью цементного камня. Рис. Особо тяжелые бетоны приготавливают на тяжелых заполнителях, таких как стальные опилки или стружки (сталебетон), железные руды (лимонитовый или магнетитовый бетон) или барит (баритовый бетон). Наиболее широкое применение в строительстве получили тяжелые бетоны со средней плотностью - кг/м3.