|
|||||
1 стр. из 1 Эффективность любой технологии может быть оценена по тому, в какой мере эта технология обеспечивает требуемые сроки создания строительной продукции, ее стоимость и качество. Поиск рационального сочетания отдельных составляющих этой триединой задачи особенно актуален применительно к технологии бетонных работ. Действительно, стремление сократить сроки достижения отпускной или распалубочной прочности бетона, например, за счет его тепловой обработки в процессе выдерживания в форме или опалубке неизбежно приводит к ухудшению качества и увеличению стоимости. О необходимости активации бетонной смеси свидетельствуют следующие факторы. Из компонентов бетонной смеси наиболее дорогим является цемент. По стоимости исходных материалов бетонной смеси на долю цемента приходится 55–60%. При удельном расходе портландцемента М-400 350–400 кг/куб. м для наиболее распространенных бетонов классов В22.5–В25 к моменту достижения проектной прочности в реакции гидратации вступает 30–35% массы цемента. Примерно 2/3 цемента (в приведенном примере около 240 кг/куб. м) в раннем возрасте бетона используется как микрозаполнитель. При производстве сборного железобетона в заводских условиях время на тепловую обработку бетона составляет примерно 70% общего цикла их изготовления. Наиболее распространенным способом ускорения твердения бетона на заводах сборного железобетона является пропаривание изделий. При этом для получения отпускной прочности бетона удельные энергозатраты составляют 0,5 Гкал/куб. м, или 580 кВт-час/куб. м. В построечных условиях основным методом зимнего бетонирования и способом ускорения твердения бетона монолитных конструкций является его электротермообработка. В зависимости от способа прогрева бетона удельный расход электроэнергии составляет от 80–90 кВт-час/куб. м (прогрев стальной изолированной греющей проволокой) до 200–250 кВт-час/куб. м (электродный прогрев). При этом время достижения распалубочной прочности бетона, например, 70% от проектной прочности составляет двое-трое суток. Приведенный выше краткий обзор состояния технологии бетонных работ, выполненный с позиции сроков, стоимости и качества бетона как одной из разновидностей строительной продукции, позволяет сформулировать задачи активации бетонной смеси, которые сводятся к следующему: Активация воды затворения возможна путем ее омагничивания, ионизации, обработки ультразвуком. Эти технологические приемы достаточно хорошо изучены, прошли проверку в опытно-промышленном производстве, но по ряду причин широкого применения не находят. Например, обработка воды затворения в электромагнитном поле не всегда обеспечивает стабильность эффекта повышения прочности бетона. Из приемов механической активации цементного теста, цементного раствора и бетонной смеси известны вибродомол цемента, виброперемешивание смеси и др. По мнению большинства исследователей, эффект виброактивации заключается в следующем. При вибрационной обработке цементного теста, раствора, бетонной смеси происходит адсорбционное и химическое диспергирование зерен цементного клинкера, их дефлокулизация. Возрастает число коллоидных частиц в единице объема, увеличивается масса цементного геля. Вибрация способствует обнажению зерен клинкера, углублению процесса растворения, вовлечению в реакции гидратации большего количества цемента. При последующем твердении образуется большее число мелких зародышей кристаллов цементного камня. При виброактивации бетонной смеси активируется не только цемент, но и контактная поверхность цементного камня с заполнителем, повышается их адгезия. Улучшается структура цементного камня и бетона в целом. Повышается его плотность, морозостойкость, водонепроницаемость. Прочность бетона возрастает до 20% и более. К сожалению, указанные приемы виброактивации бетонных смесей не получили широкого распространения в отечественной технологии бетона, очевидно, из-за недостаточного уровня их инженерной реализации. Общепризнано, что для интенсификации процесса твердения бетона наиболее эффективно использовать тепло. (Вопросы использования добавок в технологии бетона, их действия на цемент, раствор, бетонную смесь и бетон, относящиеся к области материаловедения, в данной работе не рассматриваются.) Известно, что скорость химических реакций возрастает с повышением температуры. Так, скорость реакции гидратации цемента при температуре 80 0С увеличивается в 6 раз и в 10 раз при температуре 100 0С по сравнению с нормальными условиями. Однако, как уже было отмечено выше, наложение теплового поля на твердеющий бетон приводит к ухудшению его качества. Этот недостаток сведен к минимуму в методе предварительного разогрева бетонной смеси, предложенного А. С. Арбеньевым еще в 1962 г. [1]. Одна из современных разновидностей предварительного разогрева, названная ее разработчиками «термовиброобработкой бетонной смеси» (ТВОБС), представляет собой активацию смесей комплексом воздействий в установках повышенной технологичности (установки ТВОБС) [2] . Активация бетонной смеси в установках ТВОБС позволяет обеспечить: Технология бетонирования смесями, активированными в установках ТВОБС, прошла успешно проверку в производственных условиях. Однако по ряду причин эта энергоресурсосберегающая технология до сих пор не нашла широкого применения. Одной из причин, сдерживающих распространение технологии ТВОБС, является недостаточная обеспеченность строительных объектов электрическими мощностями. При минимуме расхода электроэнергии (50кВт-час/куб. м) для обеспечения потока бетонирования термовиброобработанными смесями, например, 30–60 куб. м в смену требуется электрическая мощность 250–500 кВт. Работа по устранению противоречия между минимумом расхода электроэнергии и большой требуемой мощностью ведется по двум направлениям. 1. Примерно 50% тепла от требуемого количества Н. А. Зубовым предложено вносить на заводе-поставщике товарного бетона. Остальное тепло вносится на строительной площадке при разогреве бетонной смеси перед ее укладкой в опалубку или в процессе термоактивного выдерживания бетона. При этом имеется в виду, что при приготовлении бетонной смеси она разогревается не до 35 0С, как в методе термоса, а до 45–50 0С. Реальность этого предложения подтверждена экспериментально. Бетонная смесь производственного состава, разогретая до 43 0С и подвергшаяся перемешиванию при закрытой горловине смесительного барабана, медленно снижая подвижность с 12 до 2 см осадки конуса, сохранила требуемую удобоукладываемость в течение 170 мин. При разогреве смеси до 50 0С и последующем перемешивании при закрытой горловине смесительного барабана снижение подвижности до 2 см наступало через 110 мин. Таким образом, простым технологическим приемом, а именно предварительным разогревом на заводе и последующим перемешиванием разогретой смеси при закрытой горловине автобетоносмесителя, можно в значительной мере (примерно в два раза) уменьшить электрическую мощность, требуемую для разогрева на строительной площадке. 2. Примерно 80% тепла требуемого количества А. Л. Колчеданцев предложил вносить в бетонную смесь на заводе. Этот вариант предусматривает раздельное приготовление бетонной смеси. На заводе разогревается бесцементная смесь до температуры 70–80 0С. Для обеспечения ее связности и электропроводности в бесцементную смесь вводятся соответствующие добавки. Разогретая бесцементная смесь доставляется на строительную площадку, где в зоне монтажного крана располагается упрощенный вариант мобильного бетоносмесительного узла (без склада и дозировочного оборудования заполнителей). На этом БСУ в разогретую смесь вводится активированный цемент. Разогретая бетонная смесь проектного состава в обычных бункерах монтажным краном подается в зону бетонирования, укладывается, уплотняется, укрывается и выдерживается по методу термоса (или активного термоса). Реальность этого предложения также подтверждена экспериментально. Путем введения в бесцементную смесь электропроводных и водоудерживающих добавок обеспечивается ее удельное сопротивление в пределах 3–9 Ом-м, что позволяет осуществлять электроразогрев смеси. Предлагаемая технология приготовления и разогрева бетонной смеси исключает необходимость существенного увеличения электрической мощности на строительной площадке. При этом сохраняются достоинства использования активированных смесей.
Литература: Дата: 16.08.2007 Л. М. Колчеданцев, Н. А. Зубов, А. Л. Колчеданцев "СтройПРОФИль" 5 (59)
«« назад Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации! |
|||||