автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Пароразогретые керамзитобетонные смеси и бетоны на их основе (технология и свойства)

На правах рукописи

ЧИКНОВОРЬЯН Александр Григорьевич

ПАР0РА30ГРЕТЫЕ КЕРАЦЗИТОБЕТОНННЕ С11ЕСИ И БЕТОНЫ НА ИХ ОСНОВЕ (ТЕХНОЛОГИЯ И СВОЙСТВА)

05.23.05- "Строительные материалы и изделия"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара 1996

Работа выполнена в Самарской государственной архитектурно-строительной акдемии.

Научный руководитель

- кандидат технических наук, профессор Комиссаренко Б.С.

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор . Грызлов B.C.

- кандидат технических наук, доцент Хлыстов Л.И.

В.едущая организация

- АООТ "Научно-исследовательский институт по керамзиту"(НИИКЕРАМЗИТ) г. Самара

Защита состоится

<29« ли*

1996г. в

оо часов

на заседании диссертационного совета К 064.55.01 по присувдению ученой степени кандидата технических наук в Самарской государственной архитектурно-строительной академии по адресу: 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194.

С диссертацией поено ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан " " О- U/P6*Q-( 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

С.А.Бутенк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В число ваянейших задач капитального строительства входит сокращение сроков строительства, экономия топливных и энергетических ресурсов и улучшение эксплуатационных характеристик зданий и сооружений. Крупным резервом интенсификации строительства является использование как сборного, так и монолитного керамзитобетона.

Однако в производстве керамзитобетона наиболее длительным и энергоемким технологическим переделом является выдерживание отформованных изделий и конструкций. С другой стороны, традиционные способы подачи керамзитобетонных смесей к месту укладки приводят к ухудшению их качественных показателей и, как следствие, к снияению конечных свойств керамзитобетонов.

Одним из наиболее эффективных способов ускорения твердения бетона, позволяющих добиться существенного сокращения длительности и энергоемкости тепловой обработки; является использование предварительно пароразогретых перед укладкой смесей. Применение яе для подачи смесей современного трубопроводного транспорта позволяет не только комплексно механизировать трудоемкий процесс укладки смесей, но и улучшить физико-ыеханические характеристики бетона в изделиях и конструкциях. ' • *

При каяущейся очевидности задача совмещения процессов предварительного пароразогрева и последующей подачи по трубам к месту укладки керамзитобетонных смесей имеет свои слонности, связанные с практическим отсутствием исследований комплексного влияния повышенных температур при разогреве и внешнего давления !ри перекачивании как на свойства смесей, так и на характеристики керамзитобетонов, полученных на их основе.

В связи с этим решение данной задачи является весьма актуальным и требует выполнения целенаправленных теоретических 1 экспериментальных исследований.

Работа выполнена в рамках темы НИР СамГАСА "Структурно-энергетические основы свойств строительных материалов" (¡Р Гос. зегистрации 01860076306 за 1994-95 г.г.).

■ " - 4 - . . 4

Цель работы - обоснование возмонности и целесообразности получения керамзитобетонов заданных свойств из предварительно пароразогретых керамзитобетонных смесей, доставляемых к месту укладки по трубопроводам.

Поставленная цель достигается ренением следующих задач:

исследование влияния предварительного пароразогрева и перекачивания по трубам на основные свойства керамзитобетонной смеси и свойства ее компонентов;

изучение физшсо-ыеханических свойств керамзитобетонов, полученных из предварительно пароразогретых керамзитобетонных смесей, доставляемых к месту укладки по трубопроводам;

разработка установки для совмещения предварительного пароргзогрэ ва керамзитобетонной смеси и доставки ее к месту укладки по трубопроводам;

обоснование и экспериментальное подтверждение возмокности использования предварительно пароразогретых керамзитобетонных смесей, доставляемых к месту укладки по трубопроводам как для заводского производства изделий, так для возведения конструкций из монолитного бетона.

Нау.ччая новизна работы обусловлена тем, что объектом исследования является керамзитобетон, полученный по принципиально новой технологии, и заключается в теоретических и экспериментальных доказательствах использования в строительстве конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных керамзитобетонов на основе предварительно пароразогретых смесей, доставляемых к месту укладки по трубам.

С применением методики равноподвижных смесей, адаптированной автором к разогретым смесям, выявлены экспериментальные зависимости водопотребности заполнителей керамзитобетона от влияния повышенных температур при пароразогреве и внешнего избыточного давления при перекачивании по бетоноводам.

Предлонена оригинальная методика определения оптимального водосодержания удобоперекачиваемых предварительно разогретых керамзитобетонных смесей с учетом распределения воды мевду вя-иущим и заполнителями.

Разработаны составы предварительно разогретых керамзитобе-тонных смесей, обладающих способностью перекачивания по трубам на предельные расстояния без расслоения и образования пробок.

Выявлены зависимости гидравлических "сопротивлений и теплопотерь разогретых керамзитобетонных смесей при подаче по трубам к месту укладки от температуры и подвианости смеси после разогрева, внешних климатических условий, дальности и высоты подачи смеси.

Обосновано и экспериментально подтверадено полоаение о благотворном влиянии разработанной технологии на конечные физико-механические свойства кераызитобетона при значительном сокращении энергетических затрат и уменьшении продолнительности тепловой обработки.

Новизна технического решения подачи пара в питатель-смеситель установки'для предварительного разогрева и пневмотранспор-тирования бетонной смеси по трубам защищена-двумя авторскими свидетельствами (а.с. № 1135667 и № 1252186).

Практическое значение работы состоит:

в сокращении длительности и энергоемкости тепловой обработки керамзитобетона за счет исключения времени предварительного выдерживания, сокращения периода подъема температуры и смещения максимума экзотермии цемента в ранние часы твердения, что в ряде случаев при сочетании с термосным выдераиванием позволило отказаться от последующей тепловой обработки изделий и конструкций;

в возможности комплексной механизации наиболее трудоемкого процесса подачи смеси к месту укладки, что позволило свести к минимуму время от окончания приготовления предварительно пароразо-гретой керамзитобетонной смеси до начала тепловой обработки изделий и конструкций и исключить дополнительные перегрузки разогретой смеси в процессе ее доставки к месту укладки;

в значительном уменьшении влияния внесших климатических условий на разогретую керамзитобетонную смесь за счет подачи ее к месту укладки по закрытым трубопроводам, что позволило существенно уменьшить тепло- и влагопотери смеси особенно при монолитном строительстве и производстве изделий на полигонах в зимних условиях.

Апробация и внедрение работы. Результаты проведенных исследований докладывались на мевдународ-ной научно-технической конференции "Современные проблемы строительного материаловедения" - Академические чтения РААСН (г.Самара, 1995 г.) областной 51-й научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ СамАСИ "Исследования в области архитектуры и строительства" (Самара, 1994 г.); областной 52-й научно-технической конференции по итогам иаучно-исследова-тельских работ СамАСИ "Исследования в области архитектуры и строительства" (Самара, 1995 г.)

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в т.ч. 2 авторских свидетельства.

Результаты исследований проили опытно-промышленное внедрение в АО "Монолитспецстрой" (г.Йошкар-Ола) и внедрены в учебный процесс по кафедре "Производство строительных материалов, изделий и конструкций" Самарской государственной архитектурно-строительной академии.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, прилонений и списка использованной литературы, включающего 142 наименования. Основная часть работы изложена на 146 страницах машинописного текста, . включая 35 рисунков и 16 таблиц.

На защиту выносятся: новое технологическое решение, обеспечивающее возможность совмещения процессов разогрева и подачи керамзитобетонной смеси к месту укладки с учетом получения керамзитобетона с заданными свойствами;

результаты изучения основных свойств керамзитобетонных смесей и их компонентов при пароразогреве и перекачивании по трубам;

особенности свойств керамзитобетонов, уложенных из предваритея] но пароразогретых смесей, доставляемых к месту укладки по трубам;

результаты опытно-промышленного внедрения технологии и оценка ее технико-экономической эффективности.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глаза диссертации посвящена анализу

современного опыта по проблемам предварительного разогрева ке-

рамзитобетонных смесей и дальнейшей их подачи к месту укладки.

Основы теории и технологии керамзитобетона, созданные Н.А.Поповым, получили свое развитие в трудах И.Н.Ахвердова, D.M.Баженова, П.И.Боженова, Г.И.Горчакова, В.С.Грызлова, В.Г. Доваика, И.А.Иванова, А.Г.Комара, П.Г.Коыохова, Р.3.Рахимова, И.А.Рыбьева, Н.Я.Спивака, В.И.Солоыатова, В.Я.Трофимова и др.

На основании этих работ была сформулирована рабочая гипотеза, основанная на связи строительно-технологических свойств керамзитобетонных смесей и физико-механических свойств керамзитобетонов на их основе со способами подачи смесей к месту укладки и методами тепловой обработки бетона в изделиях и конструкциях. Так анализ способов транспортирования керамзито-бетонных смесей к месту укладки показал, что подача бетонной смеси по трубам под давлением улучшает ее однородность и удобо-укладываемость и уменьшает воздухосодервание смеси за счет более полного обволакивания частиц заполнителя цементной пленкой, что приводит к повышению конечной прочности бетона. Использование не предварительно пароразогретых бетонных смесей приводит к интенсивному нарастанию прочности бетона в ранние часы твердения и уменьшает деструктивные процессы и дефекты в бетоне за счет максимальной структурной и температурной однородности смеси, что обеспечивает высокие показатели однородности конечных свойств бетона. Кроме того, интенсификация экзотермического тепла в ранние часы твердения бетона приводит к существенной экономии тепловой энергии при выдеряивании изделий и конструкций.

Логика проведенного анализа позволяет реально предположить, что предварительный пароразогрев и последующая подача керамзито-бетонных смесей по трубам к месту укладки могут направленно улучшать как однородность, удобоукладываемость и слитность смесей, так и повышать конечные физико-механические характеристики керамзитобетонов при значительном сокращении энергетических затрат, и продолжительности тепловой обработки. Положения рабочей гипотезы были подтверждены экспериментально.

Во второй главе приводятся характеристики исходных материалов и методики исследований, принятые в работе.

В качестве исходных материалов для приготовления керамзитобетонных смесей служили мало- и среднеалюминатный цементы,

керамзитовые гравии со средней плотность» от 300 до 500 кг/м3, кварцевый и керамзитовый пески.

Общий методологический подход к решению поставленной задачи состоял в проведении исследований последовательно на следующих уровнях создания керамзитобетока: цементное тесто —»- растворная часть смеси -—*■ керамзитобетонные смеси —керамзито-бетоны.

Структурно-механические характеристики цементного теста, растворной составляющей и керамзитобетонной смеси под действием предварительного пароразогрева и перекачивания по трубам под давлением определялись с привлечением нестандартных методов и аппаратуры;

схватывание и водолотребность цементного теста на приборе Вика, дооборудованного системой предварительного разогрева, а такие методом замера электросопротивления смеси токам высокой частоты;

водопотребность заполнителей в предварительно разогретой керамзитобетонной смеси определялась по методике равноподвии-ных скзсей, адаптированной к условиям перекачивания смеси по трубам;

влияние пароразогрева и приложения внешнего давления на подвинносгь и гидравлические сопротивления керамзитобетонной смеси изучалось как на специально.сконструированном лабораторном смесителе, так и на натурной установке, созданной на базе пневмоиыпульсного нагнетателя марки ПБ-1.

Исследований влияния предварительного.пароразогрева и перекачивания по трубам на конечные свойства керамзитобетона производилось с помощью стандартных методов. Характер конечных продуктов гидратации цемента определялся рентгенографическим методом, а особенности границы раздела фаз "керамзит-цементный камень" изучались петрографическим методом. При исследовании ряда технологических параметров использовалось математическое планирование эксперимента.

Третья глава диссертации содержит результаты исследовани:" влияния предварительного пароразогрева и перекачивания по трубам на основные технологические свойства керамзитобетонных смесей.

На начальной стадии исследований были определены рациональная температура и минимальная продолжительность разогрева керам-зитобетонной смеси из условия полного прогрева гранул керамзита, которые составили соответственно 80...85°С и 3...4 мин. Далее из условия удобоперекачиваемости и предельной расслаиваемое™ керамзитобетонных смесей было показано, что расходы исходных компонентов смесей должны составлять: цемента - 350...600 кг/м3; керамзитового гравия - 500...850 л/м3; песка 400...520 л/м3 (650...770 кг/мз) при подвижности смеси от 6...8 до 18...20 см по осадке конуса. Исследования комплексного воздействия повышенной температуры, внешнего.избыточного давления и изотермической выдержки на подвижность керамзитобетонных смесей показали, что смеси с начальной подвижностью 18...20 см после разогрева до 80...85°С и воздействия внешнего давления О,5...О,7 МПа в течение 5..Л0 мин приобретали подвижность 8...10 см,достаточную для перекачивания по трубам. При этом для сохранения предварительно пароразогретой смесью способности транспортироваться по трубам в нее по сравнению с неразогретой смесью необходимо вводить дополнительное количество воды затворения, составляющее порядка 20...30 л/м3. Полученные данные показали сложность и многогранность процесса потери подвижности и удобоперекачиваемости предварительно пароразогретых керамзитобетонных смесей. Поэтому на следующей стадии исследований было изучено влияние отдельных компонентов керамзитобетонных смесей на ее конечные технологические свойства.

Исследования изменения водопотребности цементного теста в зависимости от температуры, продолжительности изотермической выдержки и водосодержания показали, что водопотребность цементного теста растет с повышением температуры, времени изотермической выдержки и алюминатностицемента. В то же время интенсивность роста водопотребности разогретого цементного теста резко зниаается с увеличением его водосодержания, что объясняет вполне /довлетворительнута удобоперекачиваемость подвииных предварительно пароразогретых керамзитобетонных смесей.

Методом равноподвижных смесей было установлено, что через СО...15 мин после пароразогрева керамзитобетонных смесей под-

вижностью от 14 до 20 см до температуры 80...85°С и воздействия на них избыточного давления 0,5..-О,7 МПа водопотребность керамзитового заполнителя возрастает на 20...303», а цементного теста на 15...20%. Данный процесс объясняется тем, что при повышенных температуре и давлении вода затворёния способна проникать в более тонкие капилляры и ыикротрецины керамзитового заполнителя.

Найденные количественные характеристики водопотребности заполнителей керамзитобетона были использованы при разработке методики расчета оптимального водосодеркания предварительно паро-разогратой керамзитобетонной смеси, предназначенной для перекачивания по трубам к месту укладки.

В основу методики было принято положение о том, что оптимальное водосодергание смеси будет находиться как суша объемов волу, связанной цементом, керамзитом и мелким заполнителем. Проверка разработанной методики.при расчете водопотребности и подвижности' керамзитобетокных смесей показала сходимость теоретических и фактических результатов с доверительной вероятностью 95%.

Изучение процесса перекачивания предварительно пароразогре--тых керамзитобетокных смесей на натурной установке марки ПБ-1 показало, что при условии равноподвивности смесей процесс перекачивания разогретых сиесей практически ничем не отличается от перекачивания гзразогретых смосей. Особенность состоит лишь в том, что разогретые смеси при перекачивании более интенсивно теряют свою подвижность, а поэтому временной интервал от окончания приготовления разогретой смеси до начала укладки в конструкцию (изделие) не долезн превышать 10...15 мин. Так керамзитобе-тонные смеси подвижностью 16...18 см после разогрева до 80... 85°С способны перекачиваться пневмонагнетателем ПБ-1 по трубопроводу диаметром 100 мм под давлением 0,7 МПа на расстояние до 120...150 и и высоту 45...60 м. При этом степень заполнения бетоновода смесью составляет порядка 50% при скорости движения смеси около I м/с.

В процессе приготовления предварительно пароразогретой керамзитобетонной смеси и подаче по трубам к месту укладки изменяются ее текло- и влагосодержание, а также консистенция. Так, влаго- и теплосодержание сухих компонентов смеси в процессе предварительного пароразогрева увеличивается за счет конденсации

пара. Далее в смесь доливается подогретая вода до получения проектных водосодераания, температуры и подвижности смеси. На выходе из бетоновода у места укладки разогретая смесь принимается в гаситель, где происходит отделение порций горячей смеси от сжатого воздуха. Из гасителя смесь укладывается в опалубку (форму). Усредненные данные об изменении водосодервания, температуры и подвижности керамзитобетонной смеси в процессе пароразогрева и подачи по трубам к месту укладки приведены на рисЛ. Полученные данные показывают, что влагопотери при укладке бетона по данной технологии в процессе выгрузки смеси в гаситель, а далее из гасителя в опалубку (форму), составляющие до 10...15 л/и3, приводят к уменьшению конечного водосодераания смеси в изделии (конструкции). Это позволяет довести В/Ц бетона, улоаенного по разработанной технологии, практически до В/Ц бетона, укладываемого по традиционной технологии без предварительного разогрева. При этом температура уложенного бетона составляет 60...70°С.

Для инженерного расчета, остывания керамзитобетонной смеси в процессе подачи по трубам к. месту укладки разработана программа для ЭВМ.

В четвертой главе диссертации представлены результаты исследования физико-механических свойств керамзи-тобетонов из предварительно пароразогретых смесей, доставленных к месту укладки по трубопроводу. Исследования были выполнены по принципу сравнения этих свойств со свойствами эталонных бетонов, уложенных по обычной технологии, а также со свойствами, регламентированными нормативными документами.

Установлено, что прочностные характеристики бетона, уложенного по новой технологии, повышаются на 10..Л5%, а показатели долговечности, упруго-деформативные и теплозащитные свойства не уступают аналогичным свойствам бетонов, уложенных по традиционной технологии, и полностью соответствуют действующим нормам.

При этом общий цикл тепловой обработки по предлагаемой технологии сокращается почти вдвое по сравнению с традиционной технологией за счет исключения длительных периодов предварительной выдержки и подъема температуры в бетоне. Изучение схватывания цементного теста непосредственно в керамзитобетоне путем измерения сопротивления токам высокой частоты показало, что формирова-

"г 250

ь Л 200

ш

X X -150

о_ в) 400

ч

У о 50

ч

£ 0

т

80

о

о 60

<4

р ¡¡0

Й.

Щ с 20

г

£ 0

го

й

5 *

10

в ■я <

/ ч

/

1

Ч 1 • £ "Ч

I ч

1 3 <- о х-Ч г» о) а о. «Г »5 са О ОКг >1 и ' 1 1 "А га С О* Н-О-С № «¡О* и 71 „ '«4 ф йи«- о,г < а С с * о а 4/ ? 5 П и Ъ и 3 «5 |й! п

Ьремя, З...Ч 3...5* 1 1 & 1« .5

Рис.1. Изменения водосодериания (а), температуры (б) и подвижности (в) керамзитобетонных смесей в процессе предварительного пароразогрева и транспортирования по трубам к месту укладки

ние устойчивой структуры цементного камня при температуре 70... 8о°С заканчивается через 20...30 мин. Получено уравнение регрессии, отражающее связь сроков схватывания-цементного камня в бетоне с В/Ц цементного теста и температурой бетона. Специальными исследованиями показано, что конечные продукты гидратации цементного камня (по данным рентгенографических исследований) практически ничем не отличаются от продуктов гидратации цемента в не-разогретом бетоне. Петрографическими исследованиями границы раздела фаз "керамзит - цементный камень" было установлено глубокое проникновение цементного камня в поры корковой зоны керамзита. • ■

Комплексные исследования как показателей удобоперекачиваемости, так и физико-механических свойств керамзитобетонов из предварительно пароразогретых до 80...85°С смесей, доставляемых к месту укладки по трубам,позволили обосновать возможность получения по разработанной технологии керамзитобетонов классов В 7,5 ...В 20 (М 100...М 250) со средней плотностью 900...1700 кг/и3. Основные свойства керамзитобетонов в зависимости от характеристик используемых заполнителей приведены в табл.1.

В пятой главе диссертации изловены результаты производственных испытаний и оценка технико-экономической эффективности разработанной технологии.

В ходе опытно-промышленной апробации технологии на базе АО "Монолитспецстрой" (г.Йошкар-Ола) были отработана две схемы. По первой схеме на объект доставлялась с завода НБИ сухая бетонная смесь. Далее эта смесь разогревалась в питателе-смесителе пневмонагнетателя паром и в нее доливалась горячая вода до получения заданной подвижности. После разогрева смесь транспортировалась по трубам в опалубку.

По второй схеме при строительстве монолитного дома приготовление сухой смеси было осуществлено непосредственно на объекте в мобильной автоматизированной бетоносмесительной установке марки СБ-75.

Лабораторные испытания бетонных образцов-кубов и кернов, выбуренных из реальных ограждающих конструкций, показали полное соответствие полученных по разработанной технологии керамэито-

Таблица I

Основные характеристики керамзитобетонов из предварительно пароразогретых смесей, доставляемых к месту укладки по трубопроводам

Класс бетона Марка бетона по прочности Ориентировочный расход цемента, кг/мз Марка керамзитобетона по средней плотности и теплопроводность бетона, Вт/(м.°С), при марке керамзита по насыпной плотности (над чертой) и прочности при сдавливании в цилиндре, МПа (под чертой)

300 350 400 450 500 600

0,7...1,0 1,0...1,5 1,0..Л,5 1,5,..2,0 2,0...2,5 2|5««.3,3

В 7,5 М 100 350...380

А. Конструкционно-теплоизоляционные керамзитобетоны

I) при использовании в качестве мелкого Заполнителя керамзитового песка

900 1000 ПОР 1200 1300 1400

В 7,5 М 100 330...370

0,24 , 0,27 '0,32 0,36 0,42 0,48

2) при использовании в качестве мелкого заполнителя кварцевого песка

1200

1200

1300

0,36 0,36 0,42

Б.Конструкционные керамзитобетоны

В 12,5 М 150 370...410 - - 1400

В 15 М 200 450...490 В 20 М 250 500...550 -

1400 0,48

1400 1500

1500 1500 1600

1500 1600 1700

I

бетонов м 100...М 150 (В 7,5...12,5) проектным показателям.

Технико-экономическая эффективность использования предварительно пароразогретых керамзитобетонных смесей, доставляемых к месту укладки по трубам, составляет порядка 32,0 тыс.руб/м3 и обусловлена следующими факторами:

сокращением длительности тепловой обработки керамзитобето-на на 6...8 ч за счет быстрого подъема температуры в изделии (конструкции);

экономией энергетических затрат на тепловую обработку .бетона до 200...250 МДи/м3 за,счет сокращения тепловых потерь;

уменьшением капитальных затрат за счет отказа от слояных, материалоемких и дорогостоящих традиционных методов тепловой обработки и способов подачи смесей к мосту укладки.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1.Теоретически и экспериментально обоснована техническая и экономическая целесообразность применения керамзитобетоноз из предварительно пароразогретых смесей, доставляемых к мосту укладки по трубам. Данная технология применима как на заводзх сборного нелезобетона, так и в монолитном строительства.

2.Исследованиями, выполненными последовательно на ряде уровней создания керамзитобетоиа (цементное тесто —«• растворная часть —»- керамзитобетонные смеси —керамзитобзтоны) достоверно доказано высказанное в рабочей гипотезе половенио о том, что разработанная технология позволяет улучшать однородность, удобоукладываемость и слитность смесей при повышении конечных физико-механических характеристик керамзитобетонов и значительном сокращении энергетических затрат на выдеряивание бетонов.

3.Установлено, что предварительный пароразогрев и последующая подача по трубам керамзитобетонных смесей осуществимы на пневмоимпульсных установках, дооборудованных специальной системой подачи пара в питатель-смеситель нагнетателя, при следующих рациональных технологических параметрах:

- при пароразогреве в питателе-смесителе нагнетателя;

. время пароразогрева одной порции смеси объемом 0,7... 1,0 м3 до температуры 80...85°с составляет порядка 3...4 мин при расходе пара давлением 0,2...О,5 МПа около I кг на нагрев I м3 смеси на 1°С;

общая продолжительность цикла приготовления смеси составляет 4...5 мин с учетом дозатворения пароразогретой смеси горячей водой до проектного водосодержания смеси;

- при перекачивании смеси пневмоимпульсной установкой по трубам к месту укладки:-

дальность подачи смеси составляет до 150 м (на высоту до 60 м) при давлении воздуха в системе пневмоподачи О,5...0,7 МПа, скорости подачи смеси около I м/с и степени заполнения бетоновода смесью порядка 50%;

продолжительность цикла от окончания приготовления порции пароразогретой смеси до подачи ее по трубам к месту укладки находится в пределах 3...5 мин.

4.Показано, что перекачиванию по трубам без расслоения и образования пробок поддаются предварительно пароразогретые до 80...85°С керамзитобетонные смеси с расходами цемента - 350... 600 кг/м3, керамзитового гравия - 500...850 л/м3 и песка - 650 ...770 кг/м3 при подвижности смеси после разогрева не менее 14... 16 см. При этом подвижность смесей на выходе из трубопровода составляет порядка 8...10 см, что вполне достаточно для бетонирования и формования широкой номенклатуры изделий и кон- , струкций в вертикальном положении.

5.Предложена оригинальная методика для определения оптимального водосодержания предварительно пароразогретых керамзи-тобетонных смесей, удовлетворяющих условиям удобоперекачиваемо-сти, которая основана на распределении воды среди компонентов смесей. При этом количественные значения увеличения водопотребности компонентов керамзитобетонных смесей определяются с использованием специально разработанной методики равноподвижных смесей, адаптированной к условиям разогрева и перекачивания смесей.

Для практической реализации технологии разработаны методика расчета теплового баланса при предварительном пароразогре-ве керамзитобетонных смесей в питателе-смесителе нагнетателя

и методика расчета гидравлических сопротивлений и тепловых потерь при подаче разогретых смесей по трубам к месту укладки.

6.Установлено, что предварительный пароразогрев и последующее транспортирование керамзитобетонных смесей по трубам к месту укладки позволяют получить следующие технологические преимущества:

совместить технологические процессы предварительного разогрева и подачи смесей в одной установке за счет использования пневмоимпульсных нагнетателей, дооборудованных специальной системой подачи пара;

обеспечить получение однородных по температуре и вещественному составу смесей за счет пароразогрева и приготовления при' принудительном перемешивании в питателе-смесителе нагнетателя;

сократить время укладки смеси после разогрева за счет комплексной механизации подачи смеси и исключения многократных перегрузок, присущих традиционным технология»;

минимизировать тепло- и влагопотери до 5...10% разогретой смеси и практически исключить влияние на нео внесших климатических факторов за счет транспортирования по закрытым трубопроводам, что имеет существенное значение при монолитном строительстве и производстве изделий на полигонах в зимних условиях.

7.Доказано, что керамзитобетоны, улоаенные из предварительно пароразогретых смесей, доставленных к месту укладки по трубам, обладают:

интенсивным набором прочности в ранние часы твердения и сокращенной до 30...40% длительностью тепловой обработки за счет ускорения гидролиза и гидратации цемента при повышенных температурах;

повышенной на 5...10% прочностью за счет улучшенного обволакивания частиц заполнителя цементным тестом при транспортировании смеси по трубам;

пониженной на 40...50% энергоемкостью за счет сокращения тепловых потерь в процессе выдерживания бетона.

Выполненные исследования показали, что по разработанной технологии возможно получение конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных керамзитобетонов классов В 7,5...В 20 со

средней плотностью 900...1700 кг/м3, что'практически охватывает всю гамму керамзитобетонов, применяемых в промышленном и гражданском строительстве.

8.Разработанная технология внедрена в АО "Монолитспецстрой" в г.Йошкар-Ола при возведении монолитных аилых домов в м/р "Ши-ряйково", "Медведово" и "Юбилейный". Экономическая эффективность технологии обусловлена главным образом за счет сокращения энергетических потерь при выдерживании керамзитобетона на 200... 250 МДж/м3. Фактический экономический эффект при укладке монолитного керамзитобетона по предложенной технологии в объеме 3220 м3 за 1993-95 г.г. составил 103,0 млн.руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Чикноворьян А.Г. Установка для трубопроводного транспорта предварительно разогретых бетонных смесей//Информационный листок ¡Р 172-84/Брянск. межотр.тер.центр науч.-техн.инф. и пропаг. - Брянск, 1984. - 3 с.

2.3олотовицкий В.И., Красновский Б,М., Чикноворьян А.Г. Технология зимнего бетонирования предварительно разогретыми смесями с применением трубопроводного транспорта//Передовой опыт в строительстве. Сер.П, Организация и технология строительства: Экспресс-информация, вып.7/Центр. бюро науч.-техн. инф. Минпромстроя СССР. - М., 1985. - С.15-18.

3.Максимов С.П., Чикноворьян А.Г.Красновский Б.М. Гравитационный смеситель. - А.С. 1135667, МКИ В 28С5/04/ Заявл. 03.09.83; .Р 3639897/29-33; Опубл.23.01.85; Бюл. ¡Р 3// Открытия. Изобретения. - 1985. - 3 с.

4.Максимов С.П., Чикноворьян А.Г., Самусева И.А. Гравитационный смеситель. - А.С. 1252186 СССР, МКИ В 28 С 5/04/ Заявл. 04.03.85; #3862449/29-33; Опубл. 23.08.86; Бюл. № 31// Открытия. Изобретения. - 1985. - 3 с.

5.Красновский Б.М., Чикноворьян А.Г. К вопросу определения мензерновой пустотности смеси крупного и мелкого заполнителей

и оценки слитности бетонной смеси//Известия вузов. Строительство и архитектура. - 1987. - № 8. - С.72-74.

6.Красновский Б.М., Чикноворьян А.Г. Технология зимнего сзтонирования предварительно разогретыми смесями с применением

трубопроводов для их подачи и укладки/; Пути повышения эффективности и качества бетона и железобетона: Сб.Кратк.тоз.докл. 1-й обл.конф. по бет. и железобетону. - Грозный, ГНИ, 1986. С.35-38.

7.Красновский Б.М., Чикноворьян А.Г., Зипман В.Я. Исследование водопотребности заполнителей в предварительно разогретых бетонных смесях//Эффёктивная технология бетонных работ в условиях воздействия окружающей среды: Темат. сб.трудов. - Челябинск, ЧПИ, 1986. - С.57-61.

8.Комиссаренко B.C., Чикноворьян А.Г., Чиликин A.B. Особенности возведения монолитных жилых зданий в зимних условиях// Градостроительство и разработка систем управления: Тбз.допл. обл.49-й НТК (апрель 1992)/СаыАСИ. - Самара, 1992. - C.6I-62. .

9.Комиссаренко B.C., Чикноворьян А.Г. Керамзит и кераизи-тобетон: Учебное пособие для вузов, г. М,: Изд-во "Ассоциация строительных выспих учебных заведений", 1993. - С.42-43.

Ю.Комиссаренко B.C., Чикноворьян А.Г. Монолитное строительство с предварительным пароразогревом и пневматической подачей керамзитобетонных смесей//Исследования в области строительства и архитектуры: Тез.докл. обл.51-й НТК (апроль 1994 г.), СамАСИ. - Самара. - 1994. С.37.

П.Комиссаренко Б.С., Чикноворьян А.Г. Исследование технологии пароразогрева керамзитобетонных смесей и бетонов на их основе//Исследования в области строительства и архитектуры: Тез. докл. обл. 52-й НТК (апрель 1995 г.)/СамАСИ. - Самара. - 1995.

- С.49.

12.Комиссаренко B.C., Чикноворьян А.Г. Технологические особенности предварительного пароразогрева керамзитобетонных смесей и бетонов на их основе//Современные проблемы строительного материаловедения. Академические чтения РААСН: Материалы к международной конференции. 4.1. СаыГАСА. - Самара, - 1995.

- C.II6-II8.

А.Г.Чикноворьян