автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии формования плоских бетонных и железобетонных изделий на установках ротационно-силового уплотнения

г 2 да»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ ХАРЬКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи Ицексон Борис Иосифович

УДК 695.54:022.5

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМОВАНИЯ ПЛОСКИХ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА УСТАНОВКАХ РОТАЦИОННО-СИЛОВОГО УПЛОТНЕНИЙ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата -технических наук

Харьков - 1993

Работа выполнена в Харьковском институте инженеров городского хозяйства.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Дюзсенко М.Г.

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Емельянова Й.А. кандидат технических наук Кондращенко В.И.

Ведущая организация - трест Юнопецстрой г.Харьков

Защита состоится "2. " ию/я_ 1993 г.

в /И час, на заседании специализированного совета Д 06В.33.01 при Харьковском инженерно-строительной институте по адресу: 310002, г.Харьков, ул. Сумская, 40

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " " ^' п ^ 1993 г

Ученый секретарь специализированного совета,

д.т.н., профессор Утеров-Маршак ¿.В.

«

Актуальность работы. В строительстве^ недалеком проплоц, сейчас и в обозримом будущей железобетон является одним кз основных конструкционных материалов. Поскольку прочность к др. физико-механические показатели Сетона, гагньга с течки зрег:::г. коструктора, являются функциям:: его водопекенткого относекн.«. протягении всего периода развития науки о бетоне идет лсстсяк;;ь:Г. поиск способов и устройств, которые бы позволили снизить расход воды в бетоне ив то ке время,обеспечили достаточную степень егс уплотнения. При этом развитие технологии шло, в основному двум направлениям. Первое направление - разработка и внедрение эффективных средств и способов уплотнения с применением вибрации, удара, давления и т.п.' Второе - введение добавок в бетонную смесь, повы-шазцих ее пластичность и удобоуклгдываемостъ без значительного раз-Еинения смеси водой. Повидимому,эти два направления в массовой технологии бетона и железобетона себя исчерпали, а уровень показателей (прочности, непроницаемости, морозостойкости, химической стойкости и др.) которыми характеризуется качество конструкций и изделий, выпускаемых предприятиями стройиндустрии, или возводимых кз монолитного бетона,близок к своему предельному значении.

Достичь коренных преобразований в этой области можно только с привлечением новых идей, на принципиально иной технической основа. Перспективным направлением'в данном случае является давно известная, но по-ряду причин еае не получившая пкрокого развития струйная технология бетона, при осуществлении которой структура бетона формируется из отдельных частиц, разгоняемых посредством специальных устройств до некоторой скорости движения. При этой стадия бетонной смеси практически отсутствует, так как при формировании слоя, отдельные компоненты бетона, будучи равномерно распределенными, вступает в контакт и взаимодействуют между собой непосредствен- • ю в форме или опалубке.

Создаваемая^таким образом,cipyкура близка к оптимуму к нз нуждается в дальнейшем в какои-либо ¡.шханпческой обработке, так как это мояет привести только к разуплотнению слоя, о чем свидетельствует практика торкрета или шприц-бетона.

Существенным недостатком струйной технологии, реализуемой на основе пневматики, является значительная энергоемкость прц,>сеа« .'Многочисленные попытки заменить пневматику механическими устройствами, позволяющими снизить энергозатраты до обычного уровня, показали перспективность этого направления. Однако весьма существенной ошибкой их внедрения была,на наш взгляд, попытка использования их только на второй стадии т.е. для уплотнения готовых бетонных снесе! что явно не логично, так как в процессе переработки роторами смесь снова разделяется на отдельные компоненты, которые вновь объединяются в систему при формовании слоя бетона.

Работа выполнялась в соответствии с заданием 05-СЗ TIO НТП 0.55.08, утвержденной Госстроем СССР, ГКНТ СССР и Госпланом СССР и комплексной программой разработки и внедрения наплавного способа строительства энергетических объектов, утвержденной Минэнерго СССР II.11.1987 г.

Цель работы. Разработать технологию получения бетона непосредственно из частиц дискретного потока, минуя стадии бетонно смеси, и образовать на этой основе ряд цеиентно-бетонных коипозшда (включая фибробетон) реализуемых на практике при выпуске плоских или стеркневых изделий различной номенклатуры.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи: ' _______

- разработать новую конструкцию иетательного устройства для нанесения ротационного бетона на наклонную поверхность;

- выбрать и обосновать параметры этого устройства;

- разработать иатеиатическую модель процесса формирован:».:: слоя ротационного бетона на наигонт. поверхности;

- определить технологические реапш (с2саросгь ::::г. дискретного потока в т.ч. отракенких от нгаразлящего ротора; :: параметры процесса ротациоЕЛО-скломгс уплотнения Сриопрсхсл:.'::.-концентраций частиц дискретного потекз б стделькш: сс:-.тор:;:: рассеивания) на базе аозах конструктивных регента; $ор^уврзге тге-роКства и их влияние на структуру к свойства бетона (¡: ¡¿кйрос-:: ;

- разработать технологическую линию формования изделии сь 5в-тона и железобетона методом ротационно-силового уплотнения, определить ее технологические параметры и выдать рекомендации по использованию оборудования для формования тротуарных плит;

- апробировать результаты исследования в производственных условиях.

Научная идоя. Установление и целенаправленное использование закономерностей в регулировании питающего потока компонентов композитных смесей, формировании структуры слоя ротационного бетона (фибробетона) на наклонной поверхности, методой статистического оценивания.

Рабочая гипотеза. Предполагается, что если при перемещении цепного конвейера с формами, смонтированного пол угло:.: 35° к горизонту, относительно трехроторного цетателя, частицы дискретного потока (зерна крупного заполнителя) попадают на ;:частк:; поверхности, еще не достаточно покрытые смесью (менее 5 р ъ ъопь левее точки - 1,5С, на оси абсцисс), то они отражаются и падая; правее указанной точки, где покрытие смесьв более 1С поэте;.,;.-зерна отскока будут замоноличени в теле бетона изделия, ке нарушая его структуру.

Научная новизна работы.

I. Разработаны элементы теории распределения частиц в отдель-

ных секторах угла рассеивания и на зтой основе рассмотрен процесс формирования слоя ротационного бетона из частиц дискретного потока на наклонной поверхности, иинуя стадию бетонной смеси.

2. Исследован процесс вибропобувдения бетонной снеси в расходной бункере и определены параметры: частота и амплитуда колебаний, в результате чего получены данные для разработки новой конструкции питателя-дозатора и системы, обеспечивающей равномерную, строго дозированную подачу бетонной смеси или ее компонентов к метательному устройству.

3. Разработана методика расчета концентрации частиц в различных секторах угла рассеивания и расчета-количества бетона формируемого на различных участках зоны распределения.

Проведены исследования свойств ротационного бетона при длительных сроках эксплуатации и на основании прямых испытаний получены данные подтверждают» высокую степень стойкости и долговечности этого материала.

Практическая ценность.

1. Прикладные вопросы теории, разработанные в диссертации, получили практическое воплощение в проектировании формующих устройств ротационно-силового уплотнения и средств комплектации к ним в виде систем подачи и дозировки сы^си, перемещения форм, разгрузки конвейера и т.п.

2. Полученные математические модели,устанавливающие связь меаду свойствами материала, составом смеси и параметрами производства работ на новом оборудовании,используются в технологических расчетах составов новых композитов, например, состоящих из-бетонной матрицы и дисперсно расположенных армирующих волокон Сфибры),получаемых без предварительного перемешивания исходной снеси.•

3. Создана и смонтирована в лаборатории гидравлики московского института НАТИ экспериментальная технологическая линия, содержащая

.6

узлы для получения сталько;; сиОри, введения ¿пбрк з поток к ¿.срывания, осуществляемому по способу ротационно-сплоуоги уплети изделий из $ибробетсна. Дг.ккя снабжена гидроприводом ¡; уппавлг.етсг коипиягерои, з лрограмну работы которого залозаен ряд загискмосте.'; полученных з настоящей работе.

На основании проведенных ссследованк;. разработан а«02к? то-лтизированной технологической линии для производства трстуари^;: плит годовой производительность» 3 нлк. втук.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается их экспериментальной проверкой, с применением стандартных методик и уровнем значимости результатов опытов - 0,95. Достоверность при определении физико-механических показателей ротационного бетона, в зависимости от технологических регимов и параметров оборудования, обес--печиваетсп многократным повторением результатов. Кроме того достоверность результатов при оценке долговечности ротационного бетона подтверждаются данными его испытания в возрасте 20 лет.

Внедрение полученных.результате в.

Разработанные в процессе проведения исследований технологические процессы и устройства для их реализации получили практическое применение на предприятиях индустриальной базы строительства:

- для производства тротуарных плит в г.Тбилиси на опытном зе-воде ПО ГрузНПйстром;

- для производства плит НЯК, свай, тротуарных плит к др.изделий на Лвлойском заводе Ш1 треста "Водсгройиатеряали" в г.Тб::лпс::;

- в настоящее время на Московском заводе "Компрессор" ведется ыонтаа технологической линии для производства тротуарных плит про-' изводительностьа 3 млн. втук/год.

Апробация. Основные результаты работы докладывались и

обсундались на научных конференциях профессорско-преподавательского

состава МКСИ, ХИИГХ, ХИСЙ с участием представителей производства,

7

научно-исследовательских и проектных организаций в период 1988-93г.

- на объединенной сессии НИИ Закавказских республик в г. Тбилиси, 1987 г.

Установка для производства тротуарных плит, а также образцы продукции демонстрировалась на ВДНХ Гр.ССР и были отмечены премией выставки. Партия плит уложена на территории института ГрузНИИ-стром.

Публикации. Основное содержание работы изложено в трех отчетах по научно-исследовательской работе кафедры технологий строительного производства и строительных материалов Харьковского института инженеров городского хозяйства, 5 статьях в сборниках и публикациях НЙЙНТЙ. В процессе выполнения работы получено 4 авторских свидетельства СССР, по заявкам поданным в Госкоыизобретений СССР получено 3 положительных решения на выдачу 2-х авт.свид. и патента.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, общих выводов, списка использованных источников и приложения. Содержит страниц машинописного текста, рисунков, таблиц

наименований библиографии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. В диссертации проведено сопоставление методов пневматического и механического набркзга. Расыотрены работы Н.А.Агрызкова, Г.П. Бовина, И.Л.Боллера, П.И.Глужге, С.Е.Дружинина, Г.Б.Йвянского, Е.Б. Кузякиной, Н.С.Марчукова, В.М.аосткова, В.И.Савина, М.З.Симонова, 0.Графа, О.Дрегслера, Р.Линдера в области пневматического набрызга, реализуемого на практике в виде "сухого" или "мокрого" торкретирования и зприц-бетонирования. В ряде работ на многочисленных примерах показано, что набрызг-Сетон может рассматриваться, как долговечный конструкционный материал с высокими физико-механическими показателями. Однако из-за высокой энергоемкости зтод метод имеет ограничен-

ное применение. Как альтернативный метод, позволяющий использовать ценные свойства набрызг-бстона при удельных энергозатратах соизмеримых с энергозатратами в массовой технологии бетона и нелезооетс— на рассмотрен метод механического метания, область яркиененкя ко: о-рого в настоящее время начинает расвиряться.

Среди опубликованных работ касающихся исследовании тохнкчес:;:;;: средств и технологии механического метания наиболее широко предсТавлены исследования проведенные в литейной проиинленноети, где истод механической наброски применяется для вабивхя опок. На;:;: рассмотрены работы Н.П.Аксенова, П.Н.Аксенова, Р.Л.Геллера, 3.;».Гребенникова, Л.А.Израйлевича, Г.Ц.Орлова и др. исследователей. Работы касавшиеся применения механического нетания в практике производства бетонных работ, не многочисленны. Наиболее значительные исследования проведены Я.Л.Каплансккм во ВЮШделезобетон с применением мелкозернистых составов. Метанием мелкозернистых смесей ограничиваются такае исследования проведенные Сеестрандом Л.-в Таллинском институте силикатного бетона. Особого внимания в этих работах заслугивает то, что опыты проводились с применением двухроторной метательной головки, обличающейся высокой производительностью и по расходу энергии являвшейся наиболее экономичной. При -соответствующей модернизации она может быть использована и для метания бетонных „смесей с крупны;: заполнителем, что" показано .в работах П.А.1мельяноз'с& с сотрудниками. Метод метания з строительстве реализован благодаря разработке группы устройств ротационно-анлового уплотнения к уге накоплен некоторый, опыт их эксплуатации при. выпуске келезобетонкых свай, труб и др. изделий. Вместе с тем возникли трудности при попытке использования таких устройств для формования изделий с повышенными требованиями к качеству лицевой поверхности. Основной причиной сни.щ-

0

щей качество является отскок. Это явление свойственно всем способам струйной технологии. Появляется он в следствие случайных соуда-

рении твердых частиц дискретного потока (зерен заполнителя) с како; либо упругой поверхностью: металлической, каменной, бетонной и т.п, Такое ягдекие моает иметь место или в начале процесса, когда форма еце не покрыта слоем наносимой смеси или в ходе процесса, когда соударения происходят мекду зернами двинуадашся в потоке и зернами

зыступаюдкми на поверхности укладываемого слоя, еще не покрытыми в

слоем растворной состйляздей. Соответствующим подбором состава заполнителей отскок поено уменьшить, сведя его к некоторому минимуму однако полностью исключить его не представляется возможным. Поэтом; меры предупреждающие отрицательное влияние отскока доланы сводится к разработке способов и устройств позволяющих управлять отскоком или выводя его из технологического процесса (как это производится при наорызге с применением средств пневматики) иди направлять отскок таким образом, чтобы он в виде отдельных пассивных зерен (пот! рквиях свой запас кинетической энергии) сноза возврацался в поток : зацокакичквался в слое бетона под воздействием активных элементов потока.'

Впервые устройство позволяющее управлять отскоком было предлО' ^е'ко Л.Г.Дзазенко в виде дифференциальной метательной головки и нек торых ее модификаций. Такое устройство оказалось достаточно эффективным при формовании массив'шх изделий, однако полностью устранит отрицательное влияние отскока с применением асимметричных метатель ных головок не представляется возможным, особенно при формовании изделий с повышенными требованиями к качеству структуры и лицевой поверхности.

2. Общий вид метательного устройства усовершенствованного образца, з котором устранены указанные выше недостатки показан на рас.1. Основным отличительным признаком устройства является то, чт конвейер I с формами установлен по отношения к горизонту под некоторые углом У, , составлгшуи 30-45°. Над конвейером смонтирована

а - форыующий узел; б - дифференциальный график распределения

уплотняющая система, состоящая из трех роторов. Два из них 2 и 3 являются лопастными, ротор 4 - гладкий, выполняющий функции огрш чения угла рассеивания частиц бетонной смеси и заглаживания лове] кости свежеулсженного бетона. Над лопастными роторами смонтирова! питатель-дозатор 5, состоящий из расходного бункера с системой ж ждения (нфхене не показаны) и ленточного конвейера, разг^узочньп конец которого введен со стороны малого ротора.

Для снижения абразивной нагрузки на лопатки нами предложен способ устанавливать их под некоторым у?лом к радиусу в сторону противоположную вращению. В этом случае кориолисовой силе, прижимающей бетонную смесь к поверхности лопатки в относительном движении, будет противодействовать нормальная составляющая центробе: ной силы. Величину угла определяем из условия равновесия сил, рее

следующую систему дифференциальных уравнений: (

тсо2г*. со&сс ,„,.

А

1 2т

где: т -масса частицы, сбрасываемой с лопатки; £ - время относь тельного движения; & - угловая скорость вращения роторе текущее значение радиуса.

Первое уравнение является уравнением движения частиц бетоннс смеси, сбрасываемых с лопаток роторов при отсутствии трения. Вто{ уравнение получено из условия, что в случае установки лопаток по; углом оС , при определенном значении этого угла кориолисова сила уравновешивается нормальной составляющей центробежкой силы, а сш. трения в этом случае равна нулю. £ данном ко!

кретном исполнении предсаавленнол-'на рис.1а угол Ы- составляет 1£ для большого ротора и 35°- для малого.

Основные параметры потока: скорость движения частиц и угол рассеивания обеспечиваются выбором соответствующих числовых значе

12

ний параметров метательной головки: отнопения радиусов и окружной скорости роторов. Аналитически значение скорости монет Сыть получено из дифференциального уравнения двиаения, решение которого приводит к следующему выражении: /

'О**-.С

1и Ы/^+соз^-ъч^гяпл сом

Выбрасываемые из рабочего прострэнства ротороз частицы дви-зутся по инерции в пределах некоторого угла рассеивания. Рассмотрев движение в плоскости перпендикулярной осям вращения -роторов получим следующее выражение для расчета угла рассеивания:

ш* [/?£'-г V сои

уз=агссоз

Я \/Я.г*СО&Кк1- г7) -2гшу№-сои (*)

На бетонируемой поверхности частицы распределяются неравномерно в пределах некоторого участка. Обработкой экспериментальных данных получен график асимметричного распределения, рис.16 и рис.2. Правая часть графика (сфтороны малого ротора) есть кривая нормального- распределения пронормированного соответственно величине = Зу^ Площадь иод кривой равна 0,5 (в безразмерных величинах). При этом принимая во внимание правило Ъ-х'о можно утверадать, что 0,997 частей этой площади сосредоточено в пределах интервала (0, =3<5г ). Вся эта площадь занята материалом сформированным из частиц дискретного потока,рассеизаемьгх в пределах угла ]Зг . Численные значений площади могно получить, пользуясь интегральной функцией распределения, выракающей площадь под дифференциальной кривой распределения как: щ ,

Разделив площадь - 5з**(правад часть графика) на участки в пределах интервалов СО, Ы- ); (и,, ¿Л); ( ¿Л, из), площадь отдельных участков под кривой распределения определяется пользуясь табулиро-

13

ванными значениями интеграла вероятностей. Эти данные приводятся

Б? В?

0,498650 0,341345 0,135905 0,0214

Е левой части графика зона рассеивания, определяемая величиной размаха (или углом рассеивания .а,-) значительно сокращена. Однако, рассеивание частиц к в этом случае следует нормальному закону распределения. Поэтому площадь занятую материалом в левой части под кривой распределения ковно рассматривать, как некоторую модель распределения в правой части. Зти два распределения имеют общую ордк-. нату максимума У то», леяащув на оси О У , а математические ожидания ординат в соответствующих точках на оси абсцисс равны между со-.бой т.е. М( У,*)=Х( У**); М(У/)=Ы(У/*); Щ У/)=Ы( У/').

Применяя правило 3-х 6" , ыоено записать, что =36* , где бц-В, • Разделив площадь под кривой распределения, занятую

материалом, на участки, будет иметь место следующее соотношение

, & (5)

тде площадь соответствующего участка в левой части распределения .Из .выражения-(5) получим

_(6)

^ . . б, ^

Общее количество ма&риала рассеиваемого роторами в зоне распределения $ = $ + ^ » зыраааемое в безразмерных величинах будет

^ С, Г + Г 17;.

Принимая 5мза количество материала рассеиваемого

на отдельных участках зоны распределения, аыракаемое в проц. от общего объема перерабатываемой смеси будет составлять:

г-

5ЩЧ

1 1°° (8) 14

Для образования слоя равномерной толщины форма или метательное устройство долями перемечаться. При постоянной темпе подачи бетонной смеси от скорости перемещения зависит толщина укладываемого слоя. Схема формования изделия из частиц дискретного потока показана на рис.2. Здесь ось абсцисс интегрального графика, иллюстрирующего наращивание массы бетона в изделии, в'направлении оси ординат, расположена в плоскости бетонируемой поверхности (дна форш), составляющей с горизонтом угол - 35°. Формуемо?, изделие по толщине условно разделено на отдельные слои, соответственно секторам угла рассеивания, охватывающего всю зону распределения, в пределах которой осуществляется процесс формования. Толщина слоя (в проц. от общей толщины изделия), формируемого в пределах кагдого сектора, пропорциональна средней концентрации частиц,рассеиваемых в его пределах. Верхний слой формируется за счет отраненных частиц, перемещающихся в секторах перекрываемых направляющим ротором.

■Эушсц'/.онпрование ¿ормувщего устройства,в соответствии с шше-излозошши,требует равномерной строго дозированной подачи перерабатываемой смеси или ее компонентов а рабочую зову роторов. Для этого создано специальное устройство в виде вибропобудителя, составляющего вместе с расходным бункером и конвейером единый узел. Выбор параметров работы побудителя: частоты и амплитуды колебаний, произведен на бетоноукладчике СМК-162соответствующим образом переоборудованном, в процессе, формования стеркневых изделий (железобетонных свай) на полигоне, Лилойского ЖБИ в г.Тбилиси.

3. Созданное новое оборудование и раскрытие закономерностей формирования структур многокомпонентных систем (композитов) открывают широкие перспективы для дальнейшего совершенствования структуры композитов на основе новых технологий получения вироко известных материалов и разработки новых структур. В райках настоящей работы рассмотрены вопросы совершенствования технологии тяжелого бетона к фибробетона, бетонкой матрицей, которого является тяжелый бетон.

15 ,

Рис.2. Распределение частиц потока при формировании сдоя ротационного бетона а - дифференциальный график б - то хе, интегральный

а о

Таблица I.

Влияние относительного содержания крупного заполнителя и способов уплотнения на прочность и среднюю плотность ротационного бетона

Относительное объемное содержание крупного заполнителя Предел прочности при снами, Ша (числитель) и плотность т/м (знаменатель) при следующих способах уплотнения

Вибрация Механическое метание при следующей скорости двинения частиц, м/с

Роторы симметричные Роторы асимметричные

45 45/30 55/35

0,5 25,8 34,9 36,6 и 43,1

2,27 2,30 2,31 2,34

0,6 26,6 36,3 38,1 44,4

2,29 2,36 2,35 2,38

0,7 32,3 36,2 39,0 45,7

2,30 2,37 2,38 2,38

0,8 32,9 35,1 39,2 46,9

2,33 ' 2,35 2,37 2,40

0,9 32,8 32,0 39,1 47,3

2,35 2,28 2,36 2,40

1,0 31.5 28,7 38,0 47,2 '

2,35 2,19 2,35 2,39

Осуществляя метание на новой технической основе с сообщением 5олее высокой скорости двинеяия растворной составляющей бетона, ока-швается возможным повысить оодераааие крупного заполнителя в теле ютационного бетона, доведя его в конечном итоге до получения кон-;актной структуры. Сравнительные данные средней плотности и прочное-:и ротационного и вибрированного бетона представлены в табл.1.

При уплотнении с помощью асимметричных устройстз максимум проч-юсти, тан ае как и у вибрированных образцов ленит в пределах 0,8-•0,9, что иллюстрирует положительные стороны новых метателей по ¡равнении с симметричными роторами. В каждой серии испытаний прочность оказалась пропорциональной средней плотности. При этом в слу-

17

чае уплотнения метателем с симметричными роторами .;адбсльпая средняя плотность образцов, соответствующая максимальной прочности, достигается при меньшем содержании крупного заполнителя в сравнении с вибрировалным бетоном. Это объясняется тем, что ротационный бетон характеризуется плавающим расположением зерен крупного заполнителя, а при плавающей структуре прочность бетона определяется прочностью его растворной составляющей. Б процессе уплотнения метг нием более высокая счепень уплотнения растворной составляющей бетона достигается при меньшем содержании крупного заполнителя. По „мере увеличения доли крупного заполнителя увеличивается количество ртскока, который отражается отрицательно на прочности бетона.

При усовершенствованном способе уплотнения, осуществляемом не наклонной поверхности, посредством метателя с асимметричными рою] ми к направляющим ротором, процесс уплотнения упорядочен. Вначале на покрываемой поверхности формируется пластичная постель, в которую, в последующем, вташшваются зерна щебня или гравия, а при образовании более сложного композита и др. компоненты, например, фибра. Количество отскока в этом случае резко сокращается, а максим; прочности сдвигается в сторону бодьиег'о содержания крупного звлож-нителя, т.е. в сторону таких составов, которые характеризуются ко: тактной структурой и выеской средней плотностью.

Множественная зависимость прочности ротационного бетона от о новных технологических факторов устанавливалась методом оптимальк то планирования эксперимента, с включением факторов: Ху- скорость движения материала ( V); расход цемента в бетоне (Ц) и Х^- ак тивность цемента (/¿ч). Выбранный основной уровень, значение факт ров и интервалы варьирования для проведения полного факторного эв перимента типа 3приведет в табл.2. После соответствующих преос разований и перехода от кодоеых значений к натуральным, получение

18 .

Таблица 2„

Уровни и интервалы варьирования переменных

Код Значение кода Значение факторов

Х1 \ Ц

Основной уровень 0 45 350 450

Интервал варьирования 10 / 100 50

Верхний уровень + 55 450 500

Нижний уровень - 35 250 400

¡атематическая модель имеет вид:

-96,3 + 1,04 V + 0,142 I* + 0,11 Рц . (9)

В работе исследовалась проницаемость морозостойкость и хими-[еская стойкость ротационного бетона, а такге прямыми испытаниями щределена его долговечность. Произведено сравнение свойств ротаци-шного бетона со свойствами вибрированного бетона аналогичного сос-;ава. На оспово матрицы из ротационного батона разработан способ по-гучения фиброботона. Исследованы основные свойства фибробетона при-"отовленпого по новой технологии.

4. Освещен опыт практического применения технологии ротациокно-!илового уплотнения. Производственная апробация рассмотренного спо-:оба формования проведена на опытной заводе ГрувНИИстром в г.Тбилисй !ехнологическое оборудование и образцы опытной продукции подтвердил ш работоспособность формующей машины и высокое качество изделий. 1артия плит отформованных посредством трехроторного метателя уло— [ена на территории института для проведения долговременных испыта-[ий. Промышленное внедрение реализовано на Лилойском заводе ЖБИ ;реста "Водстройматериалн", где ротационная технология была испольг._ ювана для формования плит НПК и др. изделий, на базе переоборудовал^.^., юго бетоноукладчика СШ-162. Экономический эффект в ценах 1988-89®>Л ¡оставил 45 тыс.руб.

Накопленный опыт использован в разработке автоматизированной, -

19

линии для производства тротуарных плит производительностью 3 млн. штук в год

ОБЩЕ ШВОДЦ

I. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований получена математическая модель формирования слоя ротационного бетона новым трехроторным метателем на наклонной поверхности из частиц бетонной смеси или ее компонентов. Установлено, что угол наклона к горизонту должен находиться в пределах 30 - 45°.

2. Для нового конструктивного решения метателя найдено соотношение .лопастных роторов = 1,5 * 1,8. Конструктивные парамез ры роторов выбираются для- угла рассеивания со стороны большого ротора — 18-21°, а со стороны малого Д-40-4-5°, частота колебаний вибропобудителя расходного бункера при амплитуде колебаний 0,3-0,8 мм долина находиться в пределах 3000-1500 кох./шя.

3. Установлена математическая зависимость для расчета величин! угла наклона рабочей поверхности лопасти к радиусу ротора и определены его числовые значения. В данном конструктивном исполнении пре; ставленном на-рис.1а угол установки лопаток о£ составляет 16° для большого ротора и 35° для малого.

4. В результате проведения'многофакторного эксперимента получено уравнение регрессии, устанавливающее связь мекду прочностью ротационного бетона при скатии и основными технологическими параметрами: скорость» движения материала, расходом цемента в бетоне, активность» вяжущего.

.5. Произведено сравнение по прочности, дефориативности, плотности по водонепроницаемости и морозостойкости ротационного бетона в рааные сроки службы при его многолетней эксплуатации. Так резуль таты испытаний бетона ротационной технологии на долговечность в во расте 20 лет показали его повышенную плотность по водонепроницаемости? со стороны солнечной поверхности тротуарной плиты - 1,6 МПе

с обратной стороны свыше 2 Ша.

20

•3, Заедрвние жехнологии ротациснно-силового уплознегыа на Лклойском заводе 2ЕИ треста, "Водстройматериалн" в г.Тбилиси для производства плит НПК, тротуарных плит, сзай и др. изделий позволил получить экономический эффект в ценах 1,989 г. - 45 тыс.руб, снизить трудоемкость формования в сравнении с технологическим рзгла-лентой до реконструкции в 3,9 раза, снизить удельный расход цемента .за 15 %

Зснозное содеряание диссертации опубликовано в следующих оаботах:

х. Учет параметров процесса ротадионно-силового уплотнения при расчете состава бетона в режиме метания. Тбилиси: ГрузНИИНТИ ГННТ ГССР ü 20, 1986 (соавторы Дюненко Ы.Г., Туркия £.21., Осташев-ская Г.Г., Цхведадзе М.^.

2. Интенсификация производства бетонных работ на основе ротационной технологии. Тбилиси: ГрузНИИНТИ ГКНТ ГССР й 1987 (соавторы Дюненко ¡¿.Г., Туркия Б.Ш., Осташевская Г.Г., Цхведадзе M.U.).

3. Механическое оборудование и организация производства аеле-зобетонных свай методом ротационно-силового уплотнения. Тбилиси: Сб.докл. Объединенной сессии НИИ Закавказских республик. 1987, (соавторы Дэкеяко М.Г., Куправа Г.Н., Туркия Б.Ш., Цхведадзе М.И.).

Интенсификация производства бетонных работ на основе ротационной технологии. М.: ВНИИНТИ Минетрометройматериалов СССР Серия 3, вып.1988, (соавторы Дюненко У.Г.* Осташевская Г.Г., Туркия Б.И Цхведадзе U.U.).

Нормирование железобетонных колонн комбинированным способом, ларьков: Тезисы докл. ХХУ1 Научно-техн.конф. преподавателей, аспирантов и сотр. ХИИГХ, 1992 г. (соавторы Качура A.A., Костюк Н.Г.).

а. Летательная головка для укладки и уплотнения бетонных смесей. Авт.свид. fö I096II8 Ял. В 20 В 13/п1. 9.02.1984. Не публ. (соавтор Дшяекко М.Г.).

7. Способ формования изделий. Авт.свид. й 1482798 Кл. В 28 В 1/10, опубл. Б.И. й 20 30.05.89. (соавтор Дюиенко М.Г.);

8. Бетоноукладчик. Авт.свид. !й I5I3780 Кл. В 28 В 13/02, Не "публ-. 1989, (соавторы. Дюкенко М.Г.,Туркия Б.Ш..Куправа Г.Н. а др«.)

21

9. Головка для укладки и уплотнения строительной сиеск. Абт.сввд. Ш 1624854 Кл. Б 28 Б 13/02, 1990. Не публ. (соавтор Дюкенко и.Г.).

1С. Бетоноукладчик. Решение о выдаче агт. с ei: д. по заявке Й 4812358/33, 28.11.90, (соавторы Дюженко М.Г., Костик Е.Г., Новоселов В.А., Филин Б.Е.).

11. Бетоноукладчик. Решение о выдаче авт. свид. по заявке К 4812359/33, 28.11.90, (соавторы Дкшенко [¿.Г., Костак Н.Г., Новоселов В.А.).

12. Способ укладки и уплотнения фибробетонной сиеск в опалубку вли форму к устройство для его осуществления. Решение о выдаче патента по заявке № 4945195/33/065150 от 2I.06_jJ2Äj?. (соавтор Дшенко ¿¡.Г.).