Совершенствование технологии вибропрессованных бетонов путем оптимизации баланса внутренних и внешних сил

• Автор: Усачев, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 210 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1 Состояние и направления совершенствования технологии внбронрессованных бетонов

1.1 Технология производства и область применения вибропрессованных бетонов

1.2 Направления повышения качества вибропрессованных бетонов

1.2.1 Характеристика бетонной смеси как сложной дисперснозернистой системы

1.2.2 Роль процессов формирования ранней структуры в обеспечении физикомеханических свойств вибропрессованных бетонов

1.2.3 Влияние внутренних сил на формирование структуры бетона.

1.2.4 Влияние внешних вибрационных и вибропрессующих воздействий на процессы формирования структуры бетона

1.2.5 Цель, задачи и содержание исследований.

2 Методика н методы исследования, сырьевые материалы.

2.1 Методологические основы исследований

2.2 Представление процесса формирования ранней структуры вибропрессованного бетона как объекта исследования и управления
2.3 Характеристика сырьевых материалов
2.4 Методы исследования.
2.4.1 Методы исследования свойств сырьевых материалов
2.4.2 Разработка методики получения плотных упаковок дисперснозернистых систем.
2.4.3 Методика исследования фрактальнокластерных свойств тонкодисперсных систем.
2.4.4 Методы исследования структурнореологических, виброреологических и диссипативных свойств бетонной смеси и
ее составляющих в условиях внешних воздействий
2.4.5 Методы определения основных свойств растворных, бетонных смесей и вибропрессованного бетона.
3 Исследование влияния свойств тонкоднсперсных систем на формирование ранней структуры цементного теста н физикомеханические свойства цементного камня.
3.1 Научнопрактические предпосылки исследования свойств тонкодисперсных систем
3.2 Результаты исследования формирования структуры сухих тонкодисперсных систем
3.3 Исследование процессов раннего структурообразования тонкодисперсных систем при обводнении.
3.4 Особенности поведения тонкодисперсных систем в условиях вибрационных воздействий.
3.5 Регулирование структуры и свойств цементного теста и камня добавками пластификаторами и ускорителями твердения.
3.5.1 Модифицирование ранней структуры наполненного цемента пластифицирующей добавкой
3.5.2 Исследование реологических свойств наполненного цементного теста, проявляющихся в результате сдвига
3.5.3 Исследование влияние комплекса добавок на физикомеханические свойства цементного камня
Выводы по главе 3.
4 Разработка и реализация методики конструирования плотных упаковок заполнителей вибропрессованного бетона.
4.1 Результаты разработанной методики получения плотных упаковок дисперснозернистых систем
4.2 Исследование влияния плотных упаковок заполнителей на свойства мелкозернистого бетона
4.3 Оценка влияния комплексной добавки и гранулометрии
заполнителей на свойства вибропрессованного бетона
Выводы по главе 4.
5 Совершенствование процессов перемешивании н вибропрессования бетонной смеси.
5.1 Результаты исследования процессов формирования структуры бетонной смеси при вибромеханическом перемешивании.
5.2 Исследование процессов формирования структуры бетонной смеси при вибропрессовании.
5.2.1 Результаты исследования диссипативных свойств бетонной смеси при вибропрессовании.
5.2.2 Исследование структурнореологических свойств бетонной смеси и составляющих ее систем при вибропрессовании
5.2.3 Оптимизация величин прессующего давления при вибропрессовании бетонной смеси.
5.2.4 Исследование влияния прессующего давления на баланс внутренних сил бетонной смеси, взаимосвязь внутренних и внешних сил в процессе виброирессования.
Выводы по главе 5.
6 Научнопрактические результаты работы.
6.1 Разработка режимов вибропрессования бетонных смесей
6.2 Разработка составов мелкозернистых бетонов для вибропрессованных тротуарных плит
6.3 Характеристика свойств вибропрессованных бетонных
изделий.
Выводы по главе 6.
Основные выводы.
Список использовашмх источников.
Приложение А. Технологические рекомендации на производство вибропрессованных бетонных тротуарных плит и бортовых
камней.
Приложение Б. Технологические рекомендации на производство
вибропрессованных бетонных стеновых камней.
Приложение В. Акт внедрения результатов научноисследовательской
работы в производство
Приложение Г. Акт внедрения результатов научноисследовательской работы в учебный процесс.
ВВЕДЕНИЕ


Несмотря на широкое представительство зарубежных компаний на нашем рынке, отечественные производители оборудования для изготовления вибропрессованных бетонных изделий не остаются в стороне от решения вопросов по техническому перевооружению предприятий. Опираясь на научные достижения и современные методы техникоэкономического анализа, удалось создать формовочное оборудование европейского класса. Наджность оборудования и качество продукции в этом случае соответствует высокому уровню, а цена в раз меньше, чем у западных производителей. Среди основных российских производителей линии для изготовления бетонных изделий методом вибропрессования можно назвать Черкасский завод Строммашина, Московское предприятие ОАО Завод Красная Пресня, ОАО 5 механический завод г. Балашиха, Московская область, предприятие Стройтехника г. Златоуст, а в ближнем зарубежье Харьковский машиностроительный завод и др. Предприятия выпускают как высокопроизводительные полуавтоматические и автоматические линии, обеспечивающие производство всей гаммы бетонных мелкоштучных изделий, так и малую мобильную технику, представленную небольшими вибропрессами , . Российскоиспанское совместное предприятие Вибропренс, работающее в содружестве с испанской фирмой производит до разных технологических линий от полностью автоматизированных до таких, где присутствуют элементы ручного труда. Набор оборудования, как правило, включает в себя автоматизированный многофункциональный бетоносмесигельный узел, технологическую линию безопалубочного формования преднапряжнного железобетона методом вибропрессования i, технологическую линию для вибропрессования несущих, перегородочных, облицовочных и других мелкоштучных стеновых изделий, а также тротуарной плитки и бордюрного камня , установку для автоматизированного формования бетонных и железобетонных труб и колец К0 или К . Старейшее предприятие г. Москвы ОАО Завод Красная Пресня также освоил изготовление вибропрессующего оборудования. На заводе выпускают малогабаритные вибропрессаавтоматы ВИП6ПБ и ВИП4ПБ, предназначенные для изготовления малогабаритных плитных изделий вибропрессаавтоматы ПТ, для изделий с более сложной геометрией высокопроизводительные вибропресса СДК1, СДК1Б и СДК2 бесподдонного формования, конструктивной особенностью которых является многослойная укладка изделий на поддон. Китае , . С г. Стройтехника г. Златоуст, Челябинская обл. Рифей, Рифей, РифейУниверсал, РифейВаряг и др. В их числе камни различных форм, тротуарная плитка, бортовые камни, лотки, газонные решетки, облицовочные камни, вазоны, небольшие фундаментные блоки, столбы для ограждений, элементы заборов и другое , . В месте с тем, существующие технологии производства вибропрессованных изделий как отечественные, так и зарубежные позволяют получить бетон с относительно невысокими сроками эксплуатации, что является следствием недостаточного уплотнения изделий, нарушением структуры поверхностного слоя . Это можно объяснить применением некачественного сырья, в том числе цементов, содержащих до активных минеральных добавок, заполнителей с наличием примесей, а так же избыточным водосодержанием бетонной смеси. Для изготовления вибропрессованных бетонов используются разнообразные материалы и компоненты, вклад которых в баланс внутренних сил остается не ясным и приводит к формированию структур, не всегда обеспечивающих требуемые свойства готовых изделий. Неудовлетворительные свойства вибропрессованных изделий, также объясняются тем, что применяемые сейчас отечественные и зарубежные вибропрессующие установки, как правило, используют вибрационное воздействие для распределения и разравнивания бетонной смеси в форме, где уплотнение, в основном, осуществляется прессующим давлением. Такое сочетание вибрационных и прессующих воздействий не позволяет полностью реализовать потенциал внешних сил при вибропрессовании. Вопервых, не решается вопрос совместного использования вибрационного и прессующего воздействий, что приводит к заклиниванию отдельных частиц в бетоне и формированию сводообразных структур.