автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Ирригационные каналы из сборных железобетонных лотков на бесцементных вяжущих композициях

• ^ \J\ -J • j :<.

Пр6ЯзЙеЙСТВЕЙ1бЕ' <&ЪЗДИКЙ!ИЕ ПО ИЗЫСКАНИЯМ, ИССЛЕДОВАНИЯМ, ПРОЕКТИРОВАНИЮ 11 СТРОИТЕЛЬСТВУ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ В СССР И ЗА РУБЕЖОМ "СОВИНТЕТВОД"

На правах рукописи

НАХХАС, АДНАН

ИРРИГАЦИОННЫЕ 1САНАЛЫ ИЗ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЛОТКОВ НА БЙСЦЕМЕНТНЫХ ВЯЖУЩИХ КОМПОЗШДОХ

05.23.07 - Гидротехническое и мелиоративное строительство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени , кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени гидромелиоративном институте

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор •

Синяков В.К. I

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Томин Е.Д. <

кандидат технических наук, с.н-с. Рогольский A.C.

Ведущая организация - прооктно-изыскательское и научно-■ исследовательское объединение "Союзводпроект"

Защита состоится " " мая 1992 г. в " Н°°" -часов на заседании специализированного совета Д 099.08-01 при производственном объединении "^опинтервод" по адресу: 129344, Москва, ул.Енисейская, 2-

Отзывы на автореферат в двух.экземплярах, заверенные печатью, просим направлять на имя ученого секретаря института.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан "23 " апреля 1992 года.

Ученый секретарь специализированного'совета

Д 099.08.01, к.т.н. B.C.Заднепрянец

; I

; 0Щ1Ш ШМТЕШСТИКА

• _Актуальномь .темы. Быстрыл темы роста строительной индустрии, достижения науки и техники создают прочнуч базу широкого развития И внедрения ноных прогрессивных строительных материалов, конструктивных решений сооружений, перспективных технологий производства сборных бетонных и железобетонных элементов.

В области мелиоративного строительства успешное .выполнение райот по строительству гидротехнических сооружений, освоению и реконструкции новых площадей орошения зависит от индустриализации объектов строительства. Одним из положительных и перспективных опытов строительства оросительных систем является строительство каналов с использованием сборных железобетонных издр-лий и конструкций, включая-железобетонные лотки. Наряду с тенденцией роста производства новых видов строительных материалов, железобетонных изделий, конструкций и совершенных производственных технологий, особое внимание следует обратить на то, чтобы ускорить разработку и внедрение энергосберегающих технологий в производстве вяжущих материалов, изделий, конструкции и т.п.

В определенной мере применение безобжиговьк зджуцих на основе вулканических стекол: туфов, пемзы, шлаков, перлитовой пот роды и изготовление из них изделий и конструкций, способствует решению поставленных задач. Особенно большой интерес предси-в-ляют бесцементные вяжущие композиции (иЗК) на основе перлитовых пород с добавками извести и гипса. Применение БВК обеспечивает не толькс экономию топливно-энергетических затрат, но и позволит отказаться от дорогостоящих цементов и значительно снизить себестоимость готовой продукции.

Изделия из бетона на основе бесцементных вяжущих композиций обеспечивают требуемые физико-механические показатели и вполне могут использоваться при строительстве сборных железобетонных-лотковых каналов оросительных систем.

Цель_и_задачи исследования. Цель настоящей диссертации заключается р создании бесцеме!. .'ней ияжущуй композиции (БВК) и определении возможности их использования при производстве сборных железобетонных лотков для оросительных систем. В соответствие с поставленной целью необходимо было решить следующие основные , задачи:

- р.°чработать состав бесцементных вяжущих композиций (БВК) на основе перлитовнх вулканических пород Сирии;

- подобрать и разработав составы бетонной смеси гидротехнического бетона на основе 'ЕВК для изготовления железобетонных ирригационных лотков с оценкой их физико-технических показателей

и исследовать коррозионную стойкость структуры бетонного камня и арматуры;

- исследовать влияние повторного вибрирования и виброштампо-Еания на физико-технические характеристики гидротехнического бетона на БВК;

- подобрать технологию производства железобетонных лотков для оросительных систем изготавляЬмых на бесцементных вяжущих композиции.

Метол,ика_исследошний. В соответствии с поставленными задачами предусматривалось изучение физических, химических и.механических свойств силикатного камня на основе ШК, физико-механических свойств гидротехнического бетона ча БВК. Физико-механические свойства силикатного камня и бетона определялись в за-г'.симости от состава бетона, способов уплотнения и тепловлажно-

стной обработки, соответствующих действующих Гостов-

Для изучения взаимосвязи между технологическими факторами, структурой и свойствами бесцементных вяжуших композиций был за-плашрошн и реализован тзтырехфакторный экспериме.ч';1, где бьип принято "Д" оптишльное планирование типа й".

Лабораторные опыты позволили установить связь между активностью Е-Н и составами тго, определить режимы тзпловой об]йбот-ки и ки.'более оптималыьт способ изготовления лотков. Исследования структуры цементирующих новообразований силикатного камня проводились с использованием рентгеневого дифрактометра УРС-50ИМ со сцинтилляционным счет-шком СРС-1. Для обработки результатов исследований применяли методы ш.тематической статистики V. корреляционного анализа.

Научная новизна. Разработана и теоретически обоснована бес-цементно-вяжущая композиция для приготовления бетонной смеси гидротехнического бетона.используемого при заводском изготовлении железоб .¡тонных лотков оросительных канал гз;

- исследована связь изменения прочности силикатного камня в зависимости от состава БВК, а также прочности, водостойкости и морозостойкости гидротехнического бетона на БВ1(;

- исследованы способы производства железобетонных ирригационных лотков и подобрана технология для их производства с учетом использования для этой цели БВК.

На защиту выносятся:

- разработанный состав бесцементной вяжуще'! композиции (БВК) с компонентами перлит-изв-сть-гипс;

- установлегные зависимости изменения прочности и'структуры силикатного камня в зависимости от состава ПВК:

- установленные зависимости изменения прочности, водостой- • кости, водонепроницаемости и морозостойкости,гидротехнического бетона, приготовленного на БВК;

- установленные зависимости иизменения физико-механических и технологических свойств гидротехнического бетона на БВК при различных режимах теплообработки- изделий и,способах, уплотнения;

. - рекомендации по производству высококачественных долговечных сборных железобетонных летков оросигельньр; ца^лов из гидротехнического бетона на БВГ ые?одом виброщ^гампр&акня с повторной вибрацией и топлообрабоцкой изделняг

Практическая^енность № 2еализацг:я ьаботы^ 1Цзработанный , состав беецементно вяжущей композиции с содержанием 76$ тонкомолотого перлита, 22/, негашенной- тонкомолотой из.весги и по-луводкого гипса обеспечивает активность БВК 30,0...3о,0 МПа,-что позволяет ее рекомендовать в качестве вяжуще.го материала для получения гидротехнического бетона взамен дорогостоящих клинкэрных цементов. При изготовлении сборных железобетонных лотков для оросительных каналов с проектными ¡.црками по классу В22,о, водонепроницаемости-УУ 8, морозостойкости Р200, следует использовать в качестве вя;:.ущегс материала БВК (разработанный состав) пул условии применения способа виброштампования с пов-Т1рным вибрированием (через 30...40 мин) и режимом тепловой обработки 1+3+1 час, с последующим уходом за свежеогформованным изделием.

Основные положения диссертационной работы были изложены в тезисах доклада на научной конференции (ГШ в 1^91 году.

•Структура и объем работы- Диссертация состоит из пяти глав,

основных выводов и библиографического списка включающего 156 наименований. Основное содержание работы изложена на 143 страницах машинописного текста, иллюстрированное 32 рисунками и 21' таблицами.

СОДЕ.ЙШМЕ РАБСТУ

Во_введении обоснованы г?ктуальнс.сть диссертационной теш, изложены перспективы использования бесцвментных вяжущих уопозиций з строительстве и р.озмокность использования в мелиоративном строительстве с учетом изготовления из них железобетонных элементов оросительных каналов.

В пе£воЙ_главе приводятся перспективы ирригационного строительства Сирии включая строительство железобетонных лотковых каналов.

Рассмотрены способы изготовления сборных железобетонных ирригационных лотков. Были исследованы способы производства лотков в нерабочем положении (вверх дном ) и в рабочем положении. Результаты исследований показали, что плотность и прочное?ь бетона по сечению и длине лотка весьма неоднородны. Особенно это выражено при технологии изготовления лотког, в Нерабочем положении при открытой донной поверхности лотка в период теп-л'овлаЛшостной обработки. Это объясняется, в первую очередь,не-доуплотнением бетонной смеси в форме лотка и длительным режимом тепловой обработки с открытой донн< 1 поверхностью.

'В практике изготовление сборных железобетонных лотков в нерабочем положении для повышения прочности и плотности бетона ,рег^мендуется применять жесткие бетонные смеси, термоприг-рузы,укладываемые на'открытую донную часть, что позволяет ускорить нарастание прочности бетона в теле лотка, улучшить

структуру бетона и далее снизить р1сход цемента-

Однако, эти мероприятий связаны с трудоемким!' специальными методами уплотнения. Учитывая, что наиболее положительный результат при изготовлении лотков возможен при формовании их из малоподвижных бетонных смесей, которые хорошо уплотняются с помощью обычного вибрирования, то для получения высококачественного уплотнения и улучшения структуры бегона я его прочности в теле лотка наиболее целесг.образно применять способ виброЕТампования. Виброшуампозамш; позволяет формоьать лотки любой формы поперечного сечения (параболические, оллютическле, полукруглые, много-центровыр трапецеидальные и т.д.) глубиной от 30 до 1с0 см, включительно.

Представлены традиционнее материал!г при изготовлении лотков и возможность использования бесцементных вяжущих композиций. Дается краткий обзор истории применения бе-сцементных вя:;суиих■ История получения и применения бесцементных гидравлических вяжущих . растворов уходит вглубь тысячилетий. В' прошлом его использовали строители Египта,Сирии,Й5ма,Греции и другие- древние 'цивилизации.

Химические составы бесцементных .вяжущих- композиций, используемых в древних цивилизациях и в настоящее врем«, приведены в табл.1. Изучение древних растворов и бетонов бесцементных вяжущих показало исключительную долговечность таких материалов.

Химический состав бесцементных вяжущих композиций, %

Химический " " " " Настоящее бес-

Таблица I

состав

цементное вяжущее

I

2

3

4

5

6

^102

18,0 24,6 3,1 42,0 50,6...59,3

Продолжение таблЛ.

I 2 .3 4 0 6

4,3 4,92 0,5 . 14,4 10,6...14,6

ЛЬ20}Кг0 1,44 1,5Ь ' 0,2 4,2 3,8...7,6

СаО,№эо 4а, 94 41,6 52,6 39,2 13...25

С02 13, Л ЯJ>9o 4; ,4 - -

На I сновании проведенного литературного анализа были сфор-мулироь^лы цель и задачи исследований.

Во_вто£>ой главе дается описание сырьевых материалов использованных для определения свойств бесцементкых вяжущих композиций и методики их исследований.

Для проведения исследований использовались: тонкомолотый перлит с различной удельной поверхностью, полуводшо гигсовое вяжущее, тонкомолотая негашенная известь с удельной поверхностью 5000 см^/г и песок с = 2,3.

Свойстьа силикатного камня и бекона на основе ЕВК определялись по общепринятым методам с использованием стандартного оборудования. При изучении структуры силикатного камня использовались: рентгеноструктурный, дифференциально-тершческий, петрографический, химический, электронно- »икроскопиадский методы и. метод инфракрасной спектроскопии.

С целью извлечения максимум информации при наименьших затратах времени на экспериментирование и обработку полученных результатов исследований,было принято "Д" оптимальное планирование типа й". В этом случае взаимосвязь между технологическими факторами, структурой-и свойствами представляется моделями в виде полинот

У = в0+в1х1+в2хг+ В3Х

+ В12Х1Х2чВ1зХ1Хз+В14Х1Х4+ 823X2X3^24^4+ £34X3X4

Уровни выравнивания технологическими' факторами назначались на основании результатов предварительно проведенных однофактор-ных экспериментов.

В тхетьей главе излагаются оставьт формирования силикатного кашщ на основе БВК. Вяжущие ка- основе кислых вулканических пород Vв частности, перлитов) менее'исследованы, чем вяжущие на основе шлаков и зол, и практически1 не используются в строительстве.

Г7уховским В.Д. с сотрудниками выполнен значительный объем исследований вяжущих на основе природных и искусственных стекол. Ими показана возможность создания гидравлических вяжущих. Процессы твердения таких вяжущих основаны на гидратация безводного щелочного алюмосиликата, днспергации вещества и: кристалпязации водных'щелочных алк Ьсилика^ов. Как отмечается в литературных источниках, высикоосноаныо стекла твердеют в обычных условиях, а низкоосновные проявляет- гидравлическую активно^ гь только в условиях ': епл о влажно ст но й обработки. Та ¡ежа указывает, что степень взаимодействия алюмосиликатных стекол с раствораш едких щелочей зависит от химического состава .и физического состояния породы и возрастает с увеличением концентрации едкой щелочи и продолжительности тепловой обработки. Доказана принципиальная возможность проявления кислыми вулканическими стеклами вяжущих свойств при щелочной активизации и автоклавной обработке. Материалы на их основе име.-ит высокие прочностные и эксплуатационные показатели. Существенным их недостатком является тепловлажност-ная обработка при повышенных температурах и необходимость вве-

дения п состав вяжущего дефицитной щелочи.

В начале шестидесятых годов били виполнекы исследования структуры и некоторых физико-химических свойств перлитов ЭДухор-Талинского месторождения и изделий на основе известково-перлито вого вяжущего. Исследования показали, что перлит является акти-вш.ш минералом. Даже при высоком его содержании а цементе (50$) после тепловой обработки не снижает своей активности. Высокая активность перлита в цементах предопределила возможность его использования в смешанных вяжущих. Однако исследования известново-перлитового вяжущего показали, что добавка к перлиту извести не обеспечивает получения вяжущего материала с высокой прочностью. Даже после автоклавной обработки она не превышает 20....'2о ¡ЛТа, а посг в пропаривания 10... 18 МПа. В образцах наблюдается большое количество несвязанной извести. В результате этого исследователями были предприняты попытки найти дополнительные активизаторы, которые бы резко повысили прочность'изрестково-перлитового вяжущего, особечнс после пропаривания.

Систематические исследования цементов показали, что опти:ла-льная дозировка гипсового вяжущего зависит от дисперсности цемента, от содержания в нем алюминатов кальция и щелочных уединений. Образующиеся при этом гидросульфоалюминаты кальция соэда-гот благоприятные условия для более полного вовлечения в реакцию составляющих цемента и формирования прочного цементного ка;шя,

. .^Рассматриваемая перлито-иэвестково^гипсовая композиция включает кремнезем, глинозем, оксид и сульфат кальция, соотношение которых может быть изменено в широких пределах. При оптимизг'дил состава перлито-известково-гилсового вяжущего мы исходили из следующих соображений:' введение сульфатной составлявшей в пёр-лито-известкозую композицию должно способствовать активному рс-

влечению в реакцию алюминатной составляющей перлитового стекла и формированию кошлексных соединений типа ГЦД?1гульфоалюминатов кальция. Этим создаются условия для более ротной гидролитической деструкции. Учитывая, что образование комплексных соединений типа гидросульфоалюминагов кальция должно наиболее бистро' происходить при ^'¡ределенной щелочности среды и соответствующем содер- ■ жанин сульфатной и алюминатной составлявши^, можно предположить, что пщ рациональном соотношеили составляющих перлито-известко-

во-гилсового вю<чтц9го будет происходить бус^рое и полное вовле-,

> >

чение в реакцию алюминатной и су.шфатной составляющих, образование воде стойких и прочных гидросульфоалюмитуов кальция и создание благоприятных условий для формирования повышенного количества гидре тных соединений.

■Введение гипса в известково-глинистые вяжущие, не зависимо от того, связывается он в новообразования щл, присутствует в свободном виде значительно увеличивает их активность• Кгольча-' тые кристаллы гидросульфоалюмината кальция; в, одном случае и дву-водного гипса в другом, создают значительное. упрочнение кристаллического каркаса системы. Вместе.с тем, годросульфоалюминий создает начальную прочность вяжущих и своим появлением способствует выделению других новообразований - гидроалюминатов и гидросиликатов гальция, дальнейший рос'г прочности.

Наши исследования показали, что наибольшая прочность вяжущего достигается при введении «2...3% полуводного гипсового вяжущего дальнейшее же его увеличение приводит к падению прочностных ха-ра1 геристик материала.

Таким образом, анализ теоретических л экспериментальных исследований показал, что на основе композиции тонкомолотых перлита, извести и полуводного гипса мояно получить вяжущий бесце-

рентный материап с хорошими физико-механическими и техническими свойствами с активностью до 35 МПа. Следовательно полученный БВК вполне можно использовать для приготовления бетонной смеси гидротехнического бетою который также используется при изготовлении железобетонных изделий с последующей тепловланьостной обработкой.

В четвертой главе рассматривается методика определения рационального состава БЬК на основе вулканических пород САР- Для получения наиболее полной информации о влияние технологических факторов на свойства бетона запланирован и осуществлен четырех-.■ факторный эксперимент принцип "Д" - оптимальности Входными параметрами были удельная поверхность вулканических пород Хг, содержание в вяжущем негашеной извести - , дозировка полуводного гипса - Хд и расход мелкого заполнителя - Х^, а выходными прочность при сжатии - У^ и прочность при изгибе - У<>. Уровни варьирования независимых переменных и матрща планирования предстрвлсгы в табл. 2.

Таблица 2

• Уровни' варьирования независимых переменных и их . . значений

Уровни варьиро- Удельная по- Саб - Полуводный Расход пес-

вашя независимых переменных верхнэсть р перлита нт/уг % Ч гипс, о/ 'ка' кг/м3

Основной (о) 400 20 ■ 4 :. 470

Нижний (-) • 300 18 •, 2 ' 420

Верхний (+) 500. 22 ' 6 520"

В результате реализации' плана экспериментов получены сле-;пущие уравнения регрессии.

У£ - 32,1 +2,2Х1+1,7Х3-ьг,гХ^+ 1, 1Х1Х4-2,8ХгХ3-1,

У& - 6,1 +0,ЗХ1+0,оХ£+0,ЗХ4-0,£Х3.-0,4Х|-Р,9X1+0,6X1+0,6X^2+

+ о,гххх4 -0,6X^X3- 0,5X3*4

С использованием полученных данные 'построены графические модели. Рс ультаты математического моделирования определили оптимальный состав ЕВК табл.3

Таблица 3

Значения пер менных факторов бесцементдах вяжущих композичлй

Перемгнкые_факторы____' _ _ _ _ ^е'еннъкГ.

Удельная поверхность, Х£(+; [/Укг 600

Расход извести, &,(+) % 22

Полуводный гипс, Хд(-) % 2

Расход паска, Х4(о) кг/ц^ 470

Результаты исследования структуры цецедтирующих новообразований силикатного камня на электронных ^шрофотографиях показали игольчатые новообразования, которые характерны для низкоосновных гидросиликатов и они пронизцвают гелевидную массу мобер-моритового геля. Подобная микроструктура цементирующих новообразований придает силикатному камню высокую прочность. Приведенные данные по динамике изменения прочности в зависимости от величины удельной поверхности перлита, количества тонкомолотой негашеной извести и полуводного гипса показывают, что наиболее рациональный состав ЕВК будет:'тонкомолотый с удельной поверхностью 5000 сь?/ - 76%, тонкомолотый негашеной извести с удельной поверхностью 5000 с//г - 22% и полуводный гипс (рис-1)

Rc,

Krc ;rf

5 CO 225 (50 ! 75 О i

loco 20« 1000 4ССЭ S'X) босо 7003

изелноЛ ;\сбе^гн(|стьП(р^или<См/'г

К !ь [§ Ji h ¿5 ¿fe

расход ujfecmu y '/,

4--j-4-J-i-i .

piCY-oy гипса, '/.

перлит

известь

гипс

Рис.1. Изменение активности ББК в зависимости от состава

компонентов

В результате расчетто-экспериментального метода подобран состав бетонной смеси: щебня - II5Q кг, песка - 470 кг, БВК -480 кг и воды - 264 л. „

При оценке физико-технических показателей гидротехнического бетона на основе БВК (прочность, водонепроницаемость, водостойкость и морозостойкость) в результате лабораторных экспериментов, были получены следующие показатели (табл.4).

Таблица 4

Физико-техыческие свойства бетона на БЗК

Показателя Един.изм. Значения

Средняя плотности ' ■ кг/м3 2120

Прочность бетона: '

после' TSO Mía - 26'

через пять масяцев • - • МПа . 29

Водонепроницаемость" •

после ГВО ' ' ' МПа 0,6

водостойкость 0,87 .

морозостойкость цикл '' 100

Исследование коррозионной стойкости арматуры , в бетоне на основе БВК показе по,. что арматуре, в бетоне на БВК, при содержании в своем составе 22% СаО находится в пассивном состоянш,. ' не подвержена коррозии и не требует дополнительных средств и-методов защиты.

В пятой главе рассматриваются пути улучшения фигико-технических свойств гидротехнического бетона'-с целью использования его д"тяг'изготовления сборных железобетонных лотков- Учитывая, ^.'0 в настоящее ьремя, как правило,, лотки формуются из малоподвижных бетонных смесей, которые обы^ю уплотнится с поь.ощью обычног ) вибрирования, то для получения качественного уплотне-

ния и улучшения структуры и прочности в теле лотка наиболее це- . лессобразно применять повторное вибрирование на определенной технологическом этапе. Использование повторного вибрирования бетонной смеси не требует никаких новых конструктивных решзн^й и значительных изменений существующей технологии изготовления лотков. При оптимальных ретки/.дх повторного вибрирования образуется наиболее прочный и'Плотный порвичный кристаллический сросток, кроме этого повторное вибрирование способствует ускорим , про цессоз гидратации в цементном тесте.

Результаты исследований проведенные Дкл/гоном, Сингаенеким Д.И., Савиновым O.A. и др. показывают, что повторное bi Зрчрова-ние,примененное в оптимальное время от конца изготовления изделия (первичного уплотнения) и при оптимальной его длительности, повышает прочность до 70%, п зависимости от й/Ц.

С целью оценки влияния времени приложения повторного вибрирования и его длительности на прочность бетона на БВК была изготовлена партия образцев-кубоп ЮхЮхт0 см. Бетонные образцы повторно вибрировались после начала тепловой обработки через следующие интервалы времени: 10, 16, 25, 35, и 45 минут -ри В/Вя = 0,50; через 15, 25, 35, 45 и 60 минут при В/Вя = 0,55; через РХ, aä, 45, 60, 75 и 90 минут при ВА>Я ^0,60. Анализ результатов экспериментов показал, что наибольшая прочность получилась при В/Вя = 0,55 и время приложения-повторного мбриро-вания 45 минут с длительностью 30...40 с. '"«зцко-^ехнттзеш.э показатели бетона на ЕВК после повторного знбрирования через 45 минут с В/Вя = 0,55 представлены в табл.5-

Таблица 5

Фиэико-техни* эские свойства бетона на ЕВК при повторном . вибрировании через, 45 минуд

Показатели . Един. изм. Значения

Средняя плотность кг/м3 2200

Прочность бетона

после '130 МПз. 30

через 28 дней ЫПа . 32

водонепроницаемость атм 12

водостойкость - 0,89

морозостойкость цикл 200

Таким образом, на основе ЕВК можно получить гидротехничес-■ кий "îeTOH. после повторного ïкурирования с хорошими показателя^ ш прочности при .¿сжатии, который вполне удовлетворяет требованиям бетона.используемого для изготовления железобетонных лот-ксв.

Особенности эксплуатационной работы лотков, как тонкостей-ных гидротехнических сооружений требуют их.изготовления строго с марочной, проектной прочностью, плотной и однородной структурой бетона по Bcei^y сечению и дллне лотка, проектной водонепр -ниц£.змостью и ыорозостойкостьЬ,'которые гарантируют'их долго--вечность. Анализ существующих технологий изготовления лотков показал, что соблюдений всех перечисленных условий совершенно четко гарантирует виброштампуйщий способ изготовлеыя лотков (рис.2.). '.-_■'-■

■ Для оценки.влияния виброштампования на физико-техническиэ показатели бетона та основе ЕВК,был выполнен лабораторный эксперимент с приложением разного по киссе приг$уза (5С,7Ь,Ю0, 125,In0) r/cufi- Результаты эксперимента и физико-технические

Rie. 7... Изменение прочности бетона по высоте лотка в зависимости от технологии их изготовления: 1,2,3 - агрегатно-поточкая при изготовлении в нерабочем положении "вверх-дно:,;"; 4 - обычная стендовая; б - агрегатно-поточкзэ при изготовлении в рабочее полонов:«; 6 - в/.брс-га1 зыяк.п

показатели приведены в табл.6.

Таблица б

¿изшсо-технические показатели бетона на ЕЗК с исполь-

и

зованием пригруза при уплотнении

Показатели

— — — —— ————————— — — —■ "П *■

Един. Ь'асса пригруза, г/см

Ис1М' ~о0 ~ ~75 ~ "100" ~12о 150

Средняя плотность кг/м* 2220 2260 22'Ю 2400 2400

Прочность бетона'

посте '1В0 М11а 27,3 29. 30 32 32 '

череп 28 дней ЧПа 29,6 31,7 32,8 35 35

Водонепроницаемо сгч> - •. ,

• ;.эсле ТВ0 . атм. '6 8 10 12 12

водостгйкость 0,09 0,89 .0,9 0,91 0,91

морозостойкость цикл 100 Л25 150 200 200 .

Как показали результаты анализа литературных источников и лабораторных исследований,метод виброитампования изделий являет ся наиболее эффективным при формовании сборных железобетонных элементов сложной гонфигурации,особенно при использовании жестких бетонных смесей. При этом методе штампуются изделия с.тарантило ванными строительно-техническими свойствами бетона и самого изделия. Применена в бетонной смеси суперпластифицирующих доба-. гок, можно снизить время виброштамповзния до 30...45°С , а использовав повторное вибрирование, получить изделие' с качественной внутренней (рабочей) по£^рхностью,'с особо плотной структурой высокой прочности^, водонепроницаемостью, водостойкостью' и долговечностью, а за счет замкнутой'обжатой системы* матрица (поддон-фор1.д) - отформованное изделии - пуансон (пригруз) можно сокра-2ить время тепловлажностной обработки изделия (тепловая обработка под давлением) в , ,ва раза и увеличить оборачиваемость форм

до трех оборотов при двухсменной работе.

В настоящее время ПС'Совинтервод" разработана авт'гматизиро-ванная виброштампукщая установка по изготовлению параболических нелезобзтонных лотков глубиной от 30 до 160 см. Мехичичосгая стендовая линия с автош.тизированной виброаташукдеи' установкой позволяет изготанливагь железобетонные лотти глубиной 100 см до 25 штук в день при двухсменной работе.

При этом соблюдается следующая очередность технологичеспх операций:

- подготовка стационатно установлении/ форм-поддоноЕ! (^чистка, смазка, установка арьатуры);

- укладка бетонной см';си в фор;.;;' с помощью оетскоукладчлка;

- установка пуансона в поддон-форму» виброштампование 'раз-ншениа бетонной смеси, формообразование изделия), компрессионное доуллотнзние;

- автоматическое отсоединение пуансона от портала автоматизированной зиброштампующей установки и перемещение на следящую позицию;

- тепловая обраС'отка изделия в замкнутой обжатой шо^-ле с пригруэсм (пуансоном) по ре:т:у 1+3+1 часа;

- повторное Бибрировагле через оптимальное время (35...40 дан.) длительностью 60...90 с;

- распалубка изделия (лотг.а), съем лотка, приемка его техническим контролем с маркирсвкой и транспгртирование ю склад;

- уход- за свежеотформованным изделием на складз готовой продукции .

ОСНОВНЫЕ ВЫЗОДЫ

На. основании -нализа литературных и научно-технических проработок, экспериыентально-теорзтичесних и производственных исследований с целью создания бесцементных вяжущих композиций взамен дв^лци'ных цементов и выбора наиболее рациональной технологии изготовления железобетонных сборных лотков для каналов оросительных систем с использованием БЕЖ позволяют сделать следующее е :воды:

1. Исследования существующих заводских и опытно-производственных технолфгии изготовления железобетонных лотков подтвердили неоднородность физико-технических свойств бетона по сечению летка при поточно-агрегатном и стендовом способах их изготовления в нерабочем положении. )

2. Установлен^, что . получение долговечных качественных лотков с однородными показателями свойств бетона, как по сечению та" и по длине, возможно только при их изготовлении в рабочем положении при условии оптимальных режимов тепловой обработки, повторного вибрирования и виброштампования

■ (прессования).

3. ^зработаны научные основы и создан новый бесцементный перл"то-известкого-гипеовый вяжущий компонент на основе вулканических пород САР,позволивший при определенной технологии изготавливать долговечные железобетонные лотки оросительных ка-, налов с высокой прочностью, водостойкостью, водонепроницаемостью и морззостойкостьк.

Получены зависимости влияния переменных факторов (дисперсности перлита, расхода извести, полуводного гипса и песка).

• Увеличение дисперсности перлита до

СЭО м^/кг^и более способст-

вует не только повышению его растворимости, но и способствует повышению прочности, водонепроницаемости, ыорозостойксзти и водостойкости перлито-известково-гипсового камня.

5. Выявлено, что в структуре перлито-известково-",ипсоЕ.эго камня после термовлажностной обработки по режиму +2+842 часа при температуре (05...90)°С не остается в свободном состояни" гицрооксида кальция. Структура камня в основной сгоей массе представлена субмикрокристаллическими гидросиликатами кальцкя т-ща CSW(I) с присутствием в незначительном количестве высокооо-новных гидросиликатов, типа

6. Оптимальное соотношение между известью и г.шсом обеспечивает тксимальноэ вовлечение компонентов БВК в реакцию ¡Ьормиро-■ вания Гидратньгс соединений. Заработанный состав БВК на осчове вулканических пород СДР с содержанием 7о% перлита, 22А извести

и гипса позволяет рекомендовать его для приготовления бетонной смеси гидротехнического бетона используемого при изготовлении железобетонных лотков орогчтельных систем.

7. Проведенные по определению коррозионной стойкости арматурной стали в бетоне на БВК показали, ото при содержан;.! в составе бесцементного вяжущегс 22% активной СаО арштурная сталь но требует антикорр-зионной защиты.

8. Васчетньп путем получено и экспериментально подтверждено, что повторная вибрация 6ртонн"Л1 смеси через оптимальный промежуток времени улучшает качество лоткг, увеличивает коэффициент однородности и прочности бетона на

S. Установлено, что технология на основе вибропресссзания лотков в рабочем положении, позволяет получить бете и в лотках на ЕВК повышенного качества, пргвьшаяиую кароч-ную прочность, равномерную по всему поперечному cove-

гг.

нию -отка. Водонепроницаемость и морозост-йкость увеличивается на 2...3 марки, а водостойкость бетона составляет'0,9.

10. Опытно-промышленное изготовление лотков виброштампова-1шем выполненное "Союгводпроектом", проектно-технологические разработки по созданию максималЬно-механизированной вибропрессовочной стендовой линии позволяют рекомендовать этот метод дл* производства сборных железобетонных лотчов оросительных кандлоц в САР г использованием ЕВК на основе вулканических пород САР, повторное вибрирование' и режим термовлажностной обработки 1+3часа при ^ = 90°С.