автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Технология производства бетона с использованием суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных пород

На правах рукописи

003464854 Шабанов Дмитрий Владимирович

'/Л?/

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУСПЕНЗИИ, ПОЛУЧЕННОЙ ПРИ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОМ ДРОБЛЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД

05.23.08 - Технология и организация строительства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

о ° г 1э

Томск 2009

003464854

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет"

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Волокитин Геннадий Георгиевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лукашевич Виктор Николаевич

кандидат технических наук, с.н.с. Зиновьев Николай Тимофеевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО "Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет"

Защита состоится 24 апреля 2009 г. в И00 часов на заседании Диссертационного Совета Д 212.265.01 при Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2, корпус 5, ауд. 307.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан " 20 " марта 2009 года.

Учёный секретарь

диссертационного совета:

Копаница Н.О.

Общая характеристика работы

Актуальность работы: Темпы строительства во многих регионах России сдерживаются из-за отсутствия развитой транспортной сети при удалённости объектов от баз строительной индустрии. Более того, освоение труднодоступных районов нашей страны, таких как Сибирь, Дальний Восток, Крайний Север, предъявляет повышенные требования к строящимся объектам, ведущее место при строительстве которых занимает бетон. Особенно это важно в отдалённых районах, где в качестве заполнителей зачастую применяют местные горные породы, песчано-гравийные смеси из русла рек, пески и т.д., при этом требуется производить бетонные работы в короткий срок и с хорошим качеством.

Сокращение времени набора прочности является непременным условием любой технологии производства бетонных работ, так как длительное твердение бетона стало несовместимым с существующими темпами строительства. В этом плане перспективными являются технологии выпуска бетона, использующие в своей производственной базе установки для производства суспензий, получаемых при электроимпульсном дроблении горных пород, обеспечивающих повышение качества выпускаемой продукции.

В научно-технической литературе отсутствуют достоверные данные влияния различных факторов, а именно, полярности высоковольтного импульса, величины удельной энергии, затраченной на получение суспензии при электроимпульсном дроблении горных пород, мелкодисперсных частиц каменного материала остающихся в суспензии и изменение физико-химического состава воды на свойства бетонной смеси. В связи с чем, необходимо было проведение научных исследований влияния водоминеральной суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных пород на качество бетонных изделий.

Актуальность темы диссертационных исследований подтверждена тем, что работа выполнялась в соответствие с тематическим планом научно-исследовательских работ Томского государственного архитектурно-строительного университета по заданию Федерального агентства по образованию по теме 2.1.06 за 2006-2010 г.г. "Теплофи-зические и физико-химические процессы в строительных материалах

при воздействии на них высококонцентрированных тепловых потоков", в рамках программы Задания федерального агентства по образованию НИИ СМ ТГАСУ (г. Томск) "Создание строительных композиционных материалов на основе местного сырья и нетрадиционных технологий" по теме 2.2.02 за 2002-2005 г.г.

Объектом исследования в работе является технология производства бетонов.

Предметом исследования является эффективность применения для производства бетонов водоминеральной суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении горных пород.

Целью диссертационной работы является разработка технологии и реализующего её мобильного технологического оборудования для получения бетонов с использованием для гидратации .клинкерных минералов водоминеральной суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении горных пород, обеспечивающей сокращение времени твердения бетонов и существенное повышение его марочной прочности.

Для достижения поставленной цели определены следующие

задачи:

1. Исследовать влияние параметров электрических разрядов и режимов дробления горных пород на свойства водоминеральной суспензии, используемой в качестве воды затворения;

2. Исследовать свойства бетонов, изготовленных с использованием суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных пород;

3. Разработать технологию получения бетонов с улучшенными физико-механическими характеристиками и мобильного модуля для производства водоминеральной суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении горных пород.

Научная новизна работы:

1. Установлено, что в технологии бетонов с использованием суспензии, образуемой при электроимпульсном дроблении кремний-

содержащих горных пород, предпочтительными являются водомине-ральные суспензии, полученные при дроблении кремнийсодержащих горных пород при положительном потенциале на высоковольтном электроде рабочей камеры и затратах удельной электрической энергии 55-410 кДж/дм3.

2. Установлено, что использование в технологии бетона водоми-неральной суспензии, образующейся при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород, обеспечивает повышение марочной прочности бетона до 30 %, и ускоряет процесс твердения бетонной смеси вследствие наличия в этой суспензии активных микрочастиц каменных материалов и кремниевой кислоты.

Практическая значимость работы:

1. Разработана и апробирована перспективная технология получения бетонов с улучшенными физико-механическими характеристиками за счёт использования для приготовления бетонной смеси суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород.

2. Разработано мобильное технологическое оборудование для производства водоминеральной суспензии по электроразрядной технологии, отвечающее критерию его использования в комплексе мобильного бетонного завода

3. Разработан технологический регламент производства водоминеральной суспензии.

Достоверность и обоснованность результатов исследований, выводов диссертационной работы подтверждаются необходимым объемом экспериментальных исследований, использованием современных методов измерения электрических характеристик и структурочувствительных методов исследования получаемого бетона.

Реализация результатов работы

1. Результаты диссертационных исследований используются в НИИ высоких напряжений ТПУ, при выполнении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию электроимпульсных установок, предназначенных для практического применения в строительной и других отраслях.

2. Материалы диссертационной работы используются в Томском государственном архитектурно-строительном университете при изучении дисциплин: «Технология строительных процессов», «Производство строительных материалов, изделий и конструкций», «Электрофизические технологии в производстве дорожно-строительных материалов». ........

На защиту выносятся-.

1. Технология получения бетонов с улучшенными физико-механическими характеристиками на основе использования водоми-неральной суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород.

2. Результаты экспериментальных исследований строительно-технологических свойств бетонной смеси.

3. Результаты экспериментальных исследований свойств бето-слов, полученных при использовании водоминеральной суспензии.

Личный вклад диссертанта состоит в разработке программы экспериментальных исследований, обработке и анализе полученных экспериментальных результатов и в научном обосновании и конструировании оборудования для производства водоминеральной суспензии, получаемой по электроимпульсной технологии.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались: на Международном научно-техническом семинаре «Нетрадиционные технологии в строительстве» (Россия, Томск, 1999 г.); на П Международной конференции «Радиационные термические эффекты и процессы в неорганических материалах» (Россия, Томск, 2000 г); на Международной научно-технической конференции «Физикохимия и технология оксвдно-сшшкатных материалов» (Россия, Екатеринбург, 2001 г.); на II Международном научно-техническом семинаре «Нетрадиционные технологии в строительстве» (Россия, Томск, 2001 г.); на И Всероссийской научной конференции «Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2002 г.); на 10 Международной конференции «Газоразрядная плазма и её технологическое применение» (Томск, 2007 г.).

Публикации. Содержание работы раскрыто в 8 публикациях. Из них 3 в журналах, входящих в перечень ВАК.

Содержание работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, списка использованных литературных источников и приложений. Работа изложена на 141 страницах машинописного текста, включая 28 рисунков, 24 таблицы, список использованных литературных источников из 185 наименований и 2 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены цель и задачи исследований, сформулирована научная новизна, отмечена практическая значимость работы и реализация её результатов.

В первой главе на основе изучения научно-технической литературы, и прежде всего научных школ структурообразования бетонов Ю.М. Баженова, И.Н. Ахвердова Ю.М. Бутт, физико-химической механики П.А. Ребиндера И.Н. проведён анализ способов повышения качества производимых бетонов. На физических представлениях теории и практики электроимпульсного разрушения материалов A.A. Воробьёва, Г.А. Воробьёва, И.И. Каляцкого, А.Т. Чепикова, В.И. Курца, Б.В. Сёмкина, В.Н. Сафронова, В.Я. Ушакова, проведён анализ свойств водной суспензии, получаемой после электроимпульсного дробления в ней горных пород и возможности её использования в качестве воды затворения при производстве бетонов. Выполнено обоснование цели и задач исследований, сформулированных во введении.

Во второй главе представлена методика и специально разработанное с участием автора оборудование для их выполнения. Электроимпульсная установка (рисунок 1), включает в себя генератор импульсных напряжений 1, электроимпульсную камеру 2, зарядное устройство (на рисунке не показано). Устройство электроимпульсной камеры показано на рисунке 2.

Конструкция генератора позволяет регулировать амплитуду импульса от 90 до 450 кВ, разрядную ёмкость от 0.01 до 0.16 мкФ, также изменять полярность высоковольтных импульсов. Установка

работает следующим образом: в электроимпульсную камеру 2, предварительно загружается каменный материал, после этого подаётся в камеру водопроводная вода через специальный патрубок. От зарядного устройства заряжаются конденсаторы генератора импульсных напряжений 1. При достижении на искровом коммутаторе 3 напряжения, достаточного для его пробоя, он срабатывает и на высоковольтный электрод электроимпульсной камеры подается высокое напряжение. Между высоковольтным и низковольтным электродами в электроимпульсной камере происходит пробой каменного материала, в результате которого он дробится, и получается водоминеральная суспензия.

Рисунок 1 - Электроимпульсная установка: 1 - генератор импульсных напряжений; 2 - электроимпульсная камера; 3 - искровой коммутатор

Исследование характеристик исходных материалов, использованных в данной работе, цементных и бетонных образцов проводились в соответствии с требованиями ГОСТ. Рентгеноструктурный анализ образцов цементного камня проводился с помощью аппарата ДРОН-ЗМ.

Рисунок 2 - Электроимпульсная камера для получения суспензии при электроимпульсном дроблении горных пород:

1- корпус; 2 - высоковольтный электрод; 3 - крышка; 4 - низковольтный электрод; 5 - водоминеральная суспензия; 6 - измельчаемая горная порода; 7 - канал разряда; 8 - контргайка; 9,10 - резиновые уплотнители; 11 - патрубок для водопроводной воды; 12 - патрубок для слива суспензии.

В третьей главе на основе предварительно выполненных экспериментов выбраны параметры источника высоковольтных импульсов: амплитуда высоковольтного импульса 11=315 кВ, разрядная ёмкость С=0,02 мкФ, запасаемая энергия единичного импульса \У=992 кДж, межэлектродное расстояние электроимпульсной камеры Е=30 мм, длительность фронта импульса напряжения тф=150 не. Проведены исследования по определению диапазона изменения параметров электроимпульсной установки, в котором происходит процесс элек-' троимпульсного дробления горных пород. Диапазон изменения удельной затраченной энергии составил 11 — 500 кДж/дм3. Исследовалось содержание мелкодисперсных частиц (взвеси) в полученной суспензии после дробления в ней гравия (таблица 1). Наблюдается увеличение количества мелкодисперсных частиц с увеличением затрат электрической энергии.

Таблица 1 - Содержание мелкодисперсных частиц (взвеси) в водоминеральной суспензии, в зависимости от параметров электроимпульсной установки

Количество удельной энергии, затраченное на получение суспензии кДж/дм3 11 22 55 110 250 500

Количество импульсов, поданных в лабораторную камеру 22 43 109 218 496 992

Количество импульсов, поданных в полупромышленную камеру 870 1740 4360 8730 19840 39680

Содержание мелкодисперсных остатков (взвеси), г/дм3 0,32 0,69 1,72 3,41 7,34 16,73

Рассмотрена зависимость подвижности и сроков схватывания цементного теста в зависимости от количества удельной энергии, затраченной на получение суспензии для положительной и отрицательной полярности высоковольтных импульсов (рисунки. 3, 4).

. Отрицательная полярность

Затраченная энергия, кДж/дм3

Рисунок 3 - Подвижность цементного теста в зависимости от энергии, затраченной на получение водоминеральной суспензии при электроимпульсном дроблении горных пород

1 Начало контрольный образец Конец контрольный образец ■ Начало положительная полярность Конец положительная полярность Начало отрицательная полярность Конец отрицательная полярность

Затраченная энергия, кДж/дм

Рисунок 4 - Сроки схватывания цементного теста в зависимости от энергии, затраченной на получение от водоминеральной суспензии при дроблении горных пород

Наблюдается увеличение подвижности цементного теста с увеличением затраченной энергии, а также имеется явно выраженный максимум при положительной полярности импульсов (Ъ = 21,5 мм) при \У = 55 кДж/дм3, а для отрицательной полярности импульсов (И = 27 мм) - при V/ = 195 кДж/дм3. Это связано, с тем, что при пробор горных пород электрическими импульсами в предпробивное время й суспензии накапливается дополнительный объёмный заряд (при отрицательной полярности импульсов - отрицательный, а при положительной - положительный), который располагается на острых углах и , рёбрах твёрдых частиц (взвеси), а также свободные электроны захватываются молекулами жидкости и примесей, что и приводит к увеличению подвижности цементного теста. При этом мелкодисперсные частицы горных пород выступают в роли активных зародышеобразо-вателей в начальной стадии гидратации, что приводит к сокращению сроков схватывания.

Исследована кинетика изменения прочности цементного камня разных сроков твердения (рисунок 5) в зависимости от величины затраченной энергии на получение водоминеральной суспензии при положительной и отрицательной полярности высоковольтных импульсов напряжения.

И 1 сутки • 3 суток

Затраченная энергия \¥ кДж/дм3

* 1 сутки

2

Затраченная энергия кДж/дм

Рисунок 5 - Кинетика изменения прочности цементного камня разных сроков твердения, в зависимости от энергии, затраченной на получение водоминеральной суспензии: а - для положительной, б - для отрицательной полярности импульсов

При этом во всех случаях прочность экспериментальных образов выше контрольных, максимум при положительной полярности импульса приходится на величину затраченной энергии 55 кДж/дм3, а для отрицательной полярности на величину - 250 кДж/дм3.

Показано также, что при дроблении горных пород количество кремниевой кислоты с 26,78 мг/л увеличивается до 167,4 мг/л при положительной полярности импульса и до 164,37 при отрицательной полярности импульса, что способствует интенсивному образованию

кремнегеля. Изменяется также и количество КН/, N02*, N03" хотя и в меньших значениях, что связано с химическими реакциями растворённого азота с водородом и кислородом, образовавшихся в результате температурного разложения воды.

Наличие взвеси и кремнегеля ускоряет процесс гидратации бетона. Это подтверждает и рентгенофазовый анализ цементного камня, приготовленного с использованием водопроводной воды и во-доминеральной суспензии полученной, при дроблении горных пород с разной полярностью высоковольтных импульсов. Он показал, что рентгенограммы минералов для образцов, полученных при использовании суспензии с положительной полярностью импульсов по сравнению с контрольными образцами, отличаются, в основном, большей интенсивностью. При этом рентгенограммы минералов образцов цементного камня, затворённого на суспензии, полученной с отрицательной полярностью импульсов, значительно отличаются от контрольных образцов. Так практически отсутствуют пики сединений ксонотлита, тоберморита, Сз8Н2 но при этом регистрируются пики СБЩА), СБЩВ), а вместо пиков С28Н(В), наблюдаются пики СгБЩС). и СгЭЩА). Кроме того, значительно возросла интенсивность пиков соответствующих Са(ОН)г. По мнению автора, это свидетельствует о том, что процесс гидратации цементного камня изменился.

В четвёртой главе установлены технологические свойства бетонной смеси затворённой водоминеральной суспензией при положительной и отрицательной полярности высоковольтных импульсов.

Показано, что при увеличении затрат энергии подвижность бетонной смеси (рисунок 6), полученной с использованием суспензии, при дроблении горных пород увеличивается как для положительной так и для отрицательной полярности импульсов. Для отрицательной полярности максимум значений подвижности (Ь=170 мм) происходит при \У = 35 кДж/дм3, а для положительной (11=152 мм) -при ЭД^ = 75 кДж/дм3. При дальнейшем увеличении затрат энергии происходит плавное снижение подвижности бетонных смесей, затворённых на суспензиях, полученных и при положительной и при отрицательной полярности импульсов. Таким образом, к дополнительному объёмному заряду полученному суспензией при электроимпульсном дроблении горных пород, добавляется поверхностный заряд минерального заполнителя. Поскольку основная часть песка состоит из

кварца имеющего отрицательный поверхностный заряд, то он оказывает дополнительное влияние на подвижность бетонной смеси.

Затраченная энергия, кДж/дм3

Рисунок 6 - Зависимость подвижности бетонной смеси от энергии, затраченной на получение водоминеральной суспензии для положительной и отрицательной полярности высоковольтных импульсов

Для бетонов, изготовленных с использованием суспензии, полученной при положительной полярности высоковольтных импульсов во всём диапазоне изменений затраченной энергии происходит увеличение скорости набора прочности (таблица 2). Особенно существенное увеличение скорости набора прочности бетонов наблюдается в первые 7 суток твердения. Так, например, после обработки положительными импульсами при затратах энергии 55 кДж/дм3 прочность бетонных образцов достигает к 7-м суткам твердения тех значений, которые набирают контрольные образцы только к 28-м суткам. При этом при использовании суспензии, полученной при отрицательной полярности импульсов, скорость набора прочности бетонов существенно ниже.

Таким образом, исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, что получать водоминеральную суспензию следует при положительной полярности высоковольтных импульсов. В связи с чем влияние водоминеральной суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении горных пород на морозостойкость бетонов исследовалась только при положительной полярности высоковольтных импульсов.

Таблица 2 - Прочность на сжатие бетона

Энергия, затраченная на получение суспензии W кДж/дм3 Сроки твердения, сутки

П рочносгь на сжатие, R МПа

1 3 7 14 21 28 360

Эталон 1,52 7,9 18,1 28,8 31,3 33,3 41,4

Положительная полярность импульса

11 1,9 11,3 23,7 31,1 36,2 39,4 43,0

22 2,3 10,9 22,6 27,8 35,9 38,6 44,6

55 3,2 14,9 32,9 38,8 41,6 45,4 50,8

ПО 2,0 10,6 23,7 34,5 37,1 43,0 47,0

250 4,3 13,3 25,0 34,3 36,8 42,2 45,5

500 4,2 12,7 24,9 37,6 40,8 43,7 44,2

Отрицательная полярность импульса

11 1,6 9,4 15,0 18,4 23,3 28,2 45,3

22 2,2 9,3 19,1 34,1 26,4 36,0 46,5

55 2,6 9,5 15,7 20,2 23,8 27,3 35,7

110 2,5 9,4 18,9 24,8 28,9 34,4 46,1

250 3,8 11,3 18,8 30,0 32,3 39,7 47,5

500 3,0 11,6 21,3 25,4 30,6 32,8 45,8

В работе приведены данные по изменению прочности бетонных образцов после 200 циклов попеременного замораживания и оттаивания, приготовленных на водоминеральной суспензии, полученной при дроблении кремнийсодержащих горных пород положительными высоковольтными импульсами. Данные показывают, что бетоны, полученные с использованием этой суспензии, соответствуют показателям ГОСТ.

Таким образом на водоминеральную суспензию, полученную при электроимпульсном дроблении горных пород высоковольтные импульсы оказывают мощное полифакторное воздействие, которое выявляется в нескольких направлениях.

Это, во-первых, механическое воздействие за счёт ударной волны, которое приводит к образованию мелкодисперсной фракции взвеси, образующейся в непосредственной близости разрядного канала. При этом происходят трансформационные превращения, изменения фазового состава в продуктах электроимпульсного дробления, а также образование газообразных продуктов.

Во-вторых, химическое воздействие, которое выражается в том, что электроимпульсный разряд увеличивает в суспензии количество валентно ненасыщенных ионов, а образованные газообразные

продукты взаимодействуют с мелкодисперсной фракцией взвеси, что повышает реакционную способность при гидратации.

В третьих, мелкодисперсные частицы накапливают на своей поверхности электрические заряды и выступают на начальной стадии твердения бетона активными зародышеобразователями.

В результате улучшаются реологические характеристики бетонной смеси, а это благоприятно сказывается на прочности, водонепроницаемости, морозостойкости и долговечности бетона, что важно при работе бетонных конструкций.

В пятой главе на основании выше проведённых исследований была разработана установка получения водоминеральной суспензии при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород, функциональная схема которой представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Функциональная схема электроимпульсной установки для получения водоминеральной суспензии при электроимпульсном дроблении горных пород: 1 - пульт управления; 2 - зарядное устройство; 3 - генератор импульсных напряжений; 4 - генератор импульсных токов; 5 - искровой коммутатор; 6 - шинопроводы; 7 - высоковольтные электроды; 8 - высоковольтная камера для получения суспензии; 9 - диэлектрический лоток; 10-транспортёр; 11 - бункер с горной породой; 12 - ёмкость для воды; 13 - насос; 14 - трубопровод; 15-ёмкость готовой суспензии; 16-трубопровод.

Достоинством предлагаемой электроимпульсной установки получения водоминеральной суспензии является то, что она может

быть встроена в уже существующую традиционную технологию изготовления бетонов (рисунок 8).

Рисунок 8 - Технологическая модель приготовления бетонной смеси с использованием водоминеральной суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных пород

На основании проведённых исследований и разработанной технологической модели приготовления бетонов на водоминеральной суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных пород, был выбран наиболее подходящий мобильный завод марки "ELKON MOBIL MASTER 30 EAGLE". Он относится к бетонным заводам со средней производительностью. Для этого завода был разработан мобильный модуль для приготовления суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород (рисунок 9).

14432

14432

1. Бункер для заполнителей

2. Дозатор для заполнителей

3. Загрузочный пандус

4. Наклонный конвейер

5. Смеситель тарельчатый

6. Дозатор цемента

7. Дозатор воды

8. Дозатор жидких добавок на 2 вида

9. Опорная металлическая конструкция

10. Кабина оператора

11. Шнек для цемента

12. Силос для цемента

13. Фильтр для силоса

14. Электроимпульсная установка в том числе:

15. зарядное устройство;

16. генератор импульсных напряжений;

17. искровой разрядник;

18. камера получения суспензии;

19. бункер готовой суспензии;

20. бункер воды

4х 10 м 2т 2 шт 1 шт 500 л 300 кг 200 кг 25 л 1 шт

1 шт

2 шт 2х 75 т

1 шт 4 шт 1 шт 1 шт 1 шт 1шт

Рис. 9 Мобильный бетонный завод

По полученным расчётным данным для обеспечения нормальной работы мобильного бетонного завода производительностью 27,5 м3 бетона в час, требуется получать 6,96 м3 суспензии. В связи с чем использован разработанный ранее, в том числе с участием автора источник высоковольтных импульсов по авторскому свидетельству № 947947 (рис. 10), предназначенный для решения других задач, а именно для дробления горных пород. В процессе выполнения диссертационной работы данный источник адаптирован для получения во-домияеральной суспензии. Источник сочетает в себе достоинство совместной работы генератора импульсных напряжений и генератора импульсных токов. Он позволяет синхронно и надёжно работать с высокой частотой посылок импульсов на несколько разрядных промежутков, расположенных в одной рабочей камере.

Рис. 10. Источники высоковольтных импульсов по авторским свидетельствам №947947,1003309

Определён технологический режим получения мелкозернистых бетонов с использованием водоминеральной суспензии, полу-

ценной при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород (табл. 3).

Таблица 3 - Характеристики технологической линии получения бетонов, с использованием водоминеральной суспензии полученной при электроимпульсном дроблении горных пород

Технологические характеристики Размерность Количество Примечание

Количество фаз 3

Номинальное напряжение сети В 380/220

Установленная мощность кВА 70

Средняя потребляемая мощность кВт 46,2

Амплитуда напряжения высоковольтного импульса кВ 120-450 Регулируемый параметр

Номинальная амплитуда напряжения высоковольтного импульса кВ 315

Энергия единичного импульса Дж 992 Регулируемый параметр

Частота работы генератора импульсных напряжений Гц 10 Регулируемый параметр

Разрядная ёмкость мкФ 0,02 Регулируемый параметр

Индуктивность разрядного контура мкГ 13,5

Длительность фронта импульса напряжения НС 150

Выпуск бетона м3/час 27,5

Выпуск суспензии м^час 6,96

Потребление гравия кг/час 4,5

Расход на 1 кубический метр бетона

Цемента кг 510

Песка кг 1530

Суспензии л 253

Водоцементное отношение 0,49 Регулируемый параметр

Цементопесчаное отношение 1/3

Объёмный вес 1 м3 бетона кг 2290

В шестой главе приведён анализ выполненных разработок, свидетельствующий о целесообразности применения их в практике рассредоточенного строительства, особенно в технологии монолитного домостроения где, прежде всего за счёт интенсификации процесса гидратации клинкерных минералов существенно сокращаются сроки возведения строительных объектов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана технология получения бетонов с улучшенными физико-механическими характеристиками.

2. Разработано технологическое оборудование для развития производственной базы в строительстве при изготовлении бетонов с использованием электроразрядных технологий.

3. Определены рациональные режимы получения водоце-ментной суспензии, обеспечивающей увеличение прочности бетонов и сокращение времени их твердения.

4. Результаты диссертационных исследований приняты к практическому использованию, что документально подтверждено.

Автор выражает свою признательность д.т.н. профессору В.И. Курцу, к.т.н. профессору В.Н. Сафронову, коллективам кафедр: «Технология строительного производства», «Прикладная механика и материаловедение», «Строительные материалы и технологии» за консультации при выполнении работы, за обсуждения работы и критические замечания, которые были учтены при её выполнении.

Основные публикации по теме диссертации Статьи в ясурналах, включенных в перечень ВАК:

1. Волокитин, Г.Г. Свойства цементного камня, затворённого суспензией, отобранной после электроимпульсного дробления горных пород / Г.Г. Волокитин, В.И. Курец, Д.В. Шабанов // Вестник ТГАСУ. - №4,2007. - С Л 39-145. (Личный вклад автора 65%)

2. Волокитин, Г.Г. Свойства мелкозернистых бетонов при их за-творении суспензиями, полученными при электроимпульсном дроблении горных пород / Г.Г. Волокитин, В.И. Курец, Д.В. Шабанов//Строительные материалы. - №7, 2007. - СЛ6-17. (Личный вклад автора 60%)

3. Романов, Б.П. Фазово-минерологический состав крошки бако-рового огнеупора, полученный методом электроимпульсного измельчения / Б.П. Романов, П.А. Безносов, В.И. Отмахов, Д.В. Шабанов, С.А. Глотов // Физика и химия обработки материалов. - №1,2004. - С.86-89. (Личный вклад автора 50%)

Публикации в других печатных изданиях:

4. Шабанов, Д.В. Исследование влияния полярности высоковольтного импульса при обработке воды затворения на свойства мелкозернистых бетонов/ Д.В. Шабанов // Радиационные термические эффекты и процессы в неорганических материалах. -Томск: Изд-во ТПУ, 2000. - С. 269-271.

5. Шабанов, Д.В. Влияние полярности высоковольтных импульсов при обработке воды затворения на время схватывания цементного теста /. Д.В. Шабанов // Нетрадиционные технологии в строительстве. - Томск, 2001.- С. 232-234.

6. Шабанов, Д.В. Химико-минералогический состав продуктов электроимпульсного дробления бакора-33 / Д.В. Шабанов, СЛ. Глотов, Е.П. Абакумова // Нетрадиционные технологии в строительстве. - Томск, 2001. - С. 234-237. (Личный вклад автора 60%)

7. Шабанов, Д.В. Влияние энергии активации воды затворения на параметры высоковольтного импульса / Д.В. Шабанов, Т.С. Ше-лехова // Деп. в ВИНИТИ 01.10.2002, № 1656-В2002. - 9 с. (Личный вклад автора 70%)

8. Шабанов, Д.В. Влияние режимов электроимпульсной активации воды затворения на подвижность цементного теста / Д.В. Шабанов // Сборник научных трудов Лесотехнического института. - Томск, 2003. - С. 92-96.

Подписано в печать 16.03.09 г. Уч-изд, л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № Отпечатано с оригинал макета в ООП ТГАСУ 634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Свойства составных частей бетонной смеси и их влияние на характ теристики бетона ^

1.2. Методы активации воды затворения

1.3. Высоковольтный электрический разряд и его влияние на процессы активации

1.3.1. Стадия формирования токопроводящего канала

1.3.2. Стадия энерговыделения в канале разряда

1.3.3. Завершающая стадия развития разряда

1.4. Постановка задачи исследований

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Характеристика исходных материалов

2.1.1. Вяжущее

2.1.2. Заполнитель

2.1.3. Вода

2.2. Методика проведения экспериментов

2.2.1. Получение водоминеральной суспензии при электроимпульсном дроблении горных пород

2.2.2. Определение параметров импульса напряжения при пробое гравия, воды и суспензии

2.2.3. Определение диапазона изменения, запасённой энергии генератора импульсных напряжений при электроимпульсном дроблении гравия

2.2.4. Испытание цементного теста и камня

2.2.5. Исследование бетонной смеси

Глава 3. ВЛИЯНИЕ СУСПЕНЗИИ ПОЛУЧЕННОЙ ПРИ ЭЛЕКТРОИМ-j ПУЛЬСНОМ ДРОБЛЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД НА СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА И КАМНЯ

3.1. Влияние режимов электроимпульсного дробления горных пород на свойства образующейся суспензии

3.2. Исследование влияния энергии, затраченной на получение суспензии и полярности высоковольтных импульсов напряжения на свойства цементного камня

3.3. Обсуждение результатов экспериментов

3.4. Выводы по главе

Глава 4. ВЛИЯНИЕ СУСПЕНЗИИ, ПОЛУЧЕННОЙ ПРИ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОМ ДРОБЛЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНОВ

4.1. Влияние энергии затраченной для получения водоминеральной суспензии при электроимпульсном дроблении горных пород и полярности высоковольтного импульса напряжения на удобоукладывае-мость бетонной смеси

4.2. Влияние энергии затраченной на получение водоминеральной суспензии, при электроимпульсном дроблении гравия и полярности высоковольтного импульса напряжения на прочность образцов бетонов, затворённых на этой суспензии

4.3. Влияние суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении горных пород на морозостойкость бетонов

4.4. Выводы по главе

Глава 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА БЕТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУСПЕНЗИИ, ПОЛУЧЕННОЙ ПРИ ЭЛЕКТРОИМ- . ПУЛЬСНОМ ДРОБЛЕНИИ МИНЕРАЛОВ

5.1 Технологическая схема получения суспензий, при электроимпульсном дроблении горных пород

5.2 Установка для получения водоминеральной суспензий при электроимпульсном дроблении горных пород

5.2.1 Выбор источников высоковольтных импульсов для производства водоминеральных суспензий, получаемых при электроимпульсном дроблении горных пород

ГЛАВА 6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУСПЕНЗИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОМ ДРОБЛЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД ДЛЯ ЗАТВОРЕНИЯ БЕТО

6.1 Определение капитальных вложений

6.2 Определение расчетной себестоимости эксплуатации машин 110 6.3. Определение расчетной цены продукции

ВЫВОДЫ

Актуальность работы.

Темпы строительства во многих регионах России сдерживаются из-за отсутствия развитой транспортной сети при удалённости объектов от баз строительной индустрии. Более того, освоение труднодоступных районов нашей страны, таких как Сибирь, Дальний Восток, Крайний Север, предъявляет повышенные требования к строящимся объектам, ведущее место при строительстве которых занимает бетон. Особенно это важно в отдалённых районах, где в качестве заполнителей зачастую применяют местные горные породы, песчано-гравийные смеси из русла рек, пески и т.д., при этом требуется производить бетонные работы в короткий срок и с хорошим качеством.

Сокращение времени набора прочности является непременным условием любой технологии производства бетонных работ, так как длительное твердение бетона стало несовместимым с существующими темпами строительства.

Основными направлениями по улучшению качества бетонных изделий на стадии приготовления бетонной смеси в настоящее время являются: использование разнообразных химических добавок (модификаторов, пластификаторов), активных наполнителей, и т.д. Кроме того, значительный эффект достигается при использовании технологических приёмов воздействия не только на сами бетоны в процессе его созревания, но и на его компоненты на стадии изготовления.

Известны различные способы активации бетонов и их компонентов, широко используемые на практике: тепловые, химические, механические, акустические, электрофизические. В этом плане перспективными являются технологии выпуска бетона, использующие в своей производственной базе установки для производства суспензий, получаемых при электроимпульсном дроблении горных пород, обеспечивающих повышение качества выпускаемой продукции.

В научно-технической литературе недостаточно сведений о природе эффекта увеличения прироста прочности и улучшения удобоукладываемости бетона, затворённого на водоминеральной суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных порд, теоретических предпосылок и достоверных результатов влияния различных факторов на качество бетона, а именно, полярности высоковольтного импульса, величины удельной энергии, затраченной на получение суспензии, мелкодисперсных частиц каменного материала, остающихся в суспензии после обработки и изменения физико-химического состава воды. В свете вышеизложенного, необходимо проведение научных исследований, влияния водоминеральной суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных пород, на качество бетонных изделий, затворённых на этой суспензии, что и определяет актуальность работы.

Базовая идея работы.

Базовой идеей работы, отличающейся от ранее известных, является получение суспензии при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород в воде, в результате чего образуются мелкодисперсные частицы каменных материалов и кремниевая кислота, влияющие на процессы интенсификации гидратации и твердения цементных систем. При этом мелкодисперсные частицы на начальной стадии твердения бетона выступают как эффективные активные зародышеобразователи.

Объект исследований.

Объектом исследования в работе является технология производства бетонов

Предмет исследований.

Предметом исследований является эффективность применения для производства бетонов водоминеральной суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород.

Цель работы.

Целью диссертационной работы является разработка технологии и реализующего её мобильного технологического оборудования для получения бетонов с использованием для гидратации клинкерных минералов водомине-ральной суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении горных пород, обеспечивающей сокращение времени твердения бетонов и существенное повышение его марочной прочности.

Основные задачи работы.

Для достижения указанной цели определены следующие задачи:

1. Исследовать влияние параметров электрических разрядов и режимов дробления горных пород на свойства водоминеральной суспензии, используемой в качестве воды затворения;

2. Исследовать свойства бетонов, изготовленных с использованием суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных пород;

3. Разработать технологию получения бетонов с улучшенными физико-механическими характеристиками и мобильного модуля для производства водоминеральной суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении горных пород.

Научная новизна работы.

1. Установлено, что в технологии бетонов с использованием суспензии, образуемой при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород, предпочтительными являются водоминеральные суспензии, полученные при дроблении кремнийсодержащих горных пород при положительном потенциале на высоковольтном электроде и затратах удельной электрической энергии 55-410 кДж/дм .

2. Установлено, что использование в технологии бетона водоминеральной суспензии, образующейся при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород, обеспечивает повышение марочной прочности бетона до 30 %, и ускоряет процесс твердения бетонной смеси, вследствие наличия в этой суспензии активных микрочастиц каменных материалов и кремниевой кислоты.

Достоверность основных положений и выводов.

Достоверность и обоснованность результатов исследований, выводов диссертационной работы подтверждаются необходимым объемом экспериЛ ментальных исследований, обеспечивающим возможность статистического анализа результатов, использованием современных методов измерения электрических характеристик и структурочувствительных методов исследования получаемого бетона

Практическая значимость н реализация работы.

1. Разработана и апробирована перспективная технология получения бетонов с улучшенными физико-механическими характеристиками за счёт использования для приготовления бетонной смеси суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород.

2. Разработано мобильное технологическое оборудование для производства водоминеральной суспензии по электроразрядной технологии, отвечающее критерию его использования в комплексе мобильного бетонного завода

3. Разработан технологический регламент производства водоминеральной суспензии.

Личный вклад автора состоит в разработке программы экспериментальных исследований, обработке и анализе полученных экспериментальных результатов и в научном обосновании и конструировании оборудования для производства водоминеральной суспензии, получаемой по электроимпульсной технологии.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Технология получения бетонов с улучшенными физико-механическими характеристиками на основе использования водоминеральной суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород.

2. Результаты экспериментальных исследований свойств бетонов, полученных при использовании водоминеральной суспензии.

3. Результаты экспериментальных исследований строительно-технологических свойств бетонной смеси.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы обсуждались: на Международном научно-техническом семинаре «Нетрадиционные технологии в строительстве» (Россия, Томск, 1999 г.); на П Международной конференции «Радиационные термические эффекты и процессы в неорганических материалах» (Россия, Томск, 2000 г); на Международной научно-технической конференции «Физикохимия и технология оксидно-силикатных материалов» (Россия, Екатеринбург, 2001 г.); на II Международном научно-техническом семинаре «Нетрадиционные технологии в строительстве» (Россия, Томск, 2001 г.); на П Всероссийской научной конференции «Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2002 г.); на 10 Международной конференции «Газоразрядная плазма и её технологическое применение» (Томск, 2007 г.).

Публикации.

Содержание работы раскрыто в 8 публикациях. Из них 3 в журналах, входящих в перечень ВАК.

Струюгура диссертационной работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, списка использованных литературных источников и приложений. Работа изложена на

4.4. Выводы по главе

Таким образом, по мнению автора на суспензию, полученную при электроимпульсном дроблении горных пород, высоковольтные импульсы оказывают мощное полифакторное воздействие, которое выявляется в нескольких направлениях.

Это, во-первых, механическое воздействие за счёт ударной волны, которое приводит к образованию мелкодисперсной фракция взвеси образуют щейся в непосредственной близости разрядного канала. При этом происходят трансформационные превращения, изменения фазового состава в продуктах электроимпульсного дробления, а также образование газообразных продуктов.

Во-вторых, химическое воздействие, которое выражается в том, что электроимпульсный разряд увеличивает в суспензии количество валентно ненасыщенных ионов, образуется кремниевая кислота, а газообразные продукты, получающиеся в результате разложения воды взаимодействуют с мелкодисперсной фракцией взвеси, что повышает реакционную способность при гидратации.

В третьих мелкодисперсные частицы накапливают на своей поверхности электрические заряды и выступают на начальной стадии твердения бетона активными зародышеобразователями.

Поэтому: 1. суспензию для затворения бетонов, рекомендуется получать при электроимпульсном дроблении горных пород, с положительной полярностью высоковольтных импульсов, со следующими характеристиками электроимпульсной установки:

- межэлектродное расстояние дробильной камеры - 30 мм;

- амплитуда импульса напряжения холостого хода ГИН U„ = 315 кВ;

- разрядная ёмкость Ср = 0,02 мкФ;

- длительность фронта импульса напряжения Тф= 150 не;

- запасаемая энергия единичного импульса W = 992 Дж;

- индуктивность разрядного контура L = 13,5 мкГ.

2. На уд'обоукладываемость бетонной смеси большое влияние оказывает количество энергии, затраченное на получение суспензии, при этом рекомендуется затрачивать 55 кДж/дм3.

3. При активации положительными импульсами увеличивается скорость набора прочности бетонов. Особенно существенное увеличение скорости набора прочности бетонов наблюдается в первую неделю после затворения.

4. Практически удалось получить бетон более высокой марки, при том же расходе цемента, так прочность бетонных образцов затворённых на сус

5 пензии, полученной при затратах энергии 55 кДж/дм составила 45,4 МПа, в то время как прочность контрольных образцов составила только 33,3 МПа.

ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА БЕТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУСПЕНЗИИ, ПОЛУЧЕННОЙ ПРИ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОМ ДРОБЛЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД

На основании выше проведённых исследований весьма перспективными являются технологии выпуска бетона, использующие в своей производственной базе, электроразрядные технологии для производства суспензий, получаемых при электроимпульсном дроблении горных пород.

При этом полученная суспензия, как показано выше, обладает всеми необходимыми свойствами, позволяющими увеличить подвижность бетонной смеси, увеличить прочность бетонных изделий, что позволяет изготавливать бетон более высокого качества, расширить изготовление бетонов в условиях естественного твердения в связи с тем, что скорость твердения изделий, изготовленных с использованием такой суспензии, значительно выше, чем при традиционных технологиях, и т.д.

Поэтому целесообразно рассмотреть техническую и технологическую возможность и экономические показатели специально созданных электроимпульсных установок для получения суспензии при электроимпульсном дроблении горных пород с целью производства качественного бетона непосредственно в местах его производства. Рассмотрению этих вопросов посвящен данный раздел работы.

5.1 Технологическая схема получения суспензий, при электроимпульсном дроблении горных пород

Анализ известных конструкций и схем электроимпульсных установок [35, 125, 128, 152, 153, 182, 183] показал, что такая установка может быть вписана в существующую технологическую схему производства бетона дополнительным отдельным блоком. При этом в существующей технологии изменению подвергается только процесс подготовки жидкости затворения. На рисунке 5.1 представлена технологическая схема приготовления бетона, затворённого на водоминеральной суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных пород.

Рис.5.1 Технологическая модель приготовления бетона, затворённого на водоминеральной суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных пород

5.2 Установка для получения водоминеральных суспензий при электроимпульсном дроблении горных пород

На рисунке 5.2 представлена функциональная схема электроимпульсной установки для приготовления водоминеральной суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении горных пород.

Рисунок 5.2 Функциональная схема электроимпульсной установки получения водоминеральной суспензии при электроимпульсном дроблении горных пород: 1 - пульт управления; 2 - зарядное устройство; 3 — генератор импульсных напряжений (ГИН); 4 - генератор импульсных токов (ГИТ); 5 — искровой коммутатор; 6 - шинопроводы; 7 - высоковольтные электроды; 8 - высоковольтная камера для получения суспензии; 9 - диэлектрический лоток; 10 - транспортёр; 11 - бункер с минералами; 12 - ёмкость для воды; 13 — насос; 14 - трубопровод; 15-ёмкость готовой водоминеральной суспензии; 16 - трубопровод.

Работа электроимпульсной установки осуществляется следующим образом: с пульта управления 1 включается насос 13 и вода по трубопроводу 14 из ёмкости исходной воды 12 поступает в электроимпульсную дробилку 8. Вентилем, установленным на трубопроводе 14, осуществляют регулирование расхода воды. Затем подают напряжение на зарядное устройство 2. Зарядное устройство 2 повышает напряжение и преобразует его из переменного в постоянное, которое является зарядным напряжением для ГИН 3, и ГИТ 4. ГИН 3 и ГИТ 4 преобразуют постоянное напряжение в импульсы высокого напряжения. При достижении на искровом разряднике 5, напряжения, достаточного для его пробоя, он пробивается и импульсы высокого напряжения подаются на электроды электроимпульсной дробилки 8 и на выходной искровой разрядник ГИТ 4. После чего происходит пробой разрядных промежутков в высоковольтной камере. Энергия, запасённая в ГИН 3 и ПЯТ 4, выделяется в разрядных промежутках высоковольтной камеры электроимпульсной дробилки и происходит дробление минералов, загруженных в высоковольтную рабочую камеру 8. В результате чего получается суспензия. Затем полученная суспензия из высоковольтной камеры 8 поступает в ёмкость 15 по трубопроводу 16. Подача гравия из бункера 11 в электроимпульсную дробилку с помощью транспортёра 10 осуществляется автоматически, по мере его расхода. Также, по мере надобности, суспензия из бункера 16 расходуется на изготовление бетона.

Работа электроимпульсной установки может быть полностью механизирована при условии использования соответствующих датчиков и исполнительных механизмов. Более того предпочтительным является работа электроимпульсной установки в составе мобильного бетонного завода. Наиболее подходящим, по мнению автора, является завод марки "ELKON MOBIL MASTER 30 EAGLE". Возможность транспортировки одним седельным тягачом и лёгкая установка в течение 6 часов на небольшом участке — основные его достоинства. Он относится к бетонным заводам со средней производительностью. Максимальная произво

3 . . ■ дительность 30 м бетона в час. В системе установлен тарельчатый смеситель ёмкостью 500 л. Дозатор для заполнителей 0 — 2000 кг. Дозатор для воды 0 — 300 кг. Вместимость бункера для инертных материалов 4 х 10 м3 или (2 х 20 м3). Дозатор химических добавок по 25 литров на два вида. Загрузка инертных материалов в бункер может осуществляться как с мобильной системы загрузки, так и путём установки рампы с двух сторон бункера. Бетонный завод оборудован наклонным конвейером, двумя шнеками, двумя силосами и фильтром для цемента. Центральная система управления бетонного завода представляет собой компьютер и работает как в автоматическом, так и в ручном режиме, имеет функцию обнаружения неисправностей. Кабина оператора и контрольная панель оборудована кондиционером, системой отопления, в ней находится пульт управления и компьютерная система. Бетонный завод рассчитан на работу, как в летнее, так и зимнее время.

План расположения оборудования мобильного бетонного завода, в комплекте с высоковольтной установкой получения водоминеральной суспензии при электроимпульсном дроблении минералов показан на рисунке 5.6.

Ориентируясь на это оборудование, проведем расчет технологических параметров работы схемы.

Исходные данные: требуемая марка бетона Мб - 300, заводская марка цемента Мц = 400, модуль крупности Мк = 1,79, плотность песка рп = 2,6 т/м , плотность цемента рц = 3,1 т/м3.

Водоцементное соотношение рассчитаем по выражению:

В= Л-Д, = 0,6-400 Ц R6+A- 0,SR4 300 + 0,6-0,8-400 ' где: Ru - активность цемента, кгс/см2; R^ - требуемая прочность бетона, кгс/см ; В - количество воды; Ц — количество цемента; А — постоянный коэффициент, равный 0.6.

Расчётное соотношение между цементом и песком принимаем равным

Цч/Пч=1/3 где: Цч - расчётная часть цемента; Пч — расчётная часть песка.

Определяем расход цемента, воды (суспензии), песка на 1м3 бетона по выражению: гг. юоо юоо ц~ц—в лГ~~\-Г"506 кг. рц Ц рп 3,1 2,6

Расход воды составит 5 = 506-0,49 = 253 л, расход песка -П = 3-506 = 1518 кг. s

CO со

СО

1, Бункер для заполнителей 4x10м'

2. Дозатор для заполнителей 2т

3, Загрузочный пандус 2 шт

4. Наклонный конвейер 1 шт

5. Смеситель тарельчатый 500 л

6, Дозатор цемента 300 кг

7. Дозатор воды 200 кг

8. Дозатор жидких добавок на 2 вида 25 л

9. Опорная металлическая конструкция 1 шт

10. Кабина оператора 1 шт

11. Шнек для цемента 2 шт

12. Силос для цемента 2 х 75 т

13. Фильтр для силоса

14. Электроимпульсная установка в том числе:

15. зарядное устройство; 1 шт

16. источник импульсных напряжений; 1 шт

17. искровой разрядник; 1 шт

18. камера получения суспензии; 1 шт

19. бункер готовой суспензии; 1 шт

20. бункер воды 1шт

Рис. 5.3 Мобильный бетонный завод

Расчётный объёмный вес бетонного раствора составит: рб =В + П + Ц = 250 + 1530 + 510 = 2277 кг/м3

Требуемое удельное количество воды для работы бетонного завода рассчитаем из выражения:

Вч = B-V -п- 0,253 • 0,5 • 45 = 5,692 м3

Требуемое количество воды в год при односменной работе бетоносмесителя составит:

Вг — Вч-Ч-Д- 5,692• 8• 250 = 11384 м3 где: Ч — время работы установки в сутки, в часах; Д — количество рабочих дней в году.

Оценим производительность электроимпульсной установки по приготовлению суспензии. Согласно проведенным исследованиям, энергетические режимы, о при которых характеристики суспензии оптимальны, составляют 55 КДж/дм .

Расчет проведем для одноэлектродной установки с частотой подачи высоковольтных импульсов f = 15 Гц, характерной для работы промышленных электроимпульсных установок непрерывного действия при дроблении горных пород.

Тогда за год работы одноэлектродная электроимпульсная установка обеспечит наработку суспензии при удельной затраченной энергии W= 55 КДж/дм3:

D 3600-Ч-Д-f 3600.8-250-15 ЛП£А .

Вг =-" J =-= 1964 м3

W-1000 55-1000 где Ч— число рабочих часов в день, Д— число расчетных рабочих дней в году, {- частота посылок высоковольтных импульсов.

Следовательно, количество таких одноэлектродных электроимпульсных установок с целью обеспечения бесперебойной работы бетонного завода требуется не менее 4 шт. Но этот вариант достаточно затратный. Наиболее приемлемым решением в экономическом отношении является применение многоэлектродной камеры и нескольких генераторов, работающих одновременной на несколько разрядных промежутков. Такие схемы характерны для дробильно-измельчительных электроимпульсных установок производительностью ~ 1^-2 т/ч по классу крупности - 10-45 мм готового продукта. Конструкции рабочих многоэлектродных камер можно использовать непосредственно из известных литературных источников, разработанных том числе с участием автора [33, 180, 183, 184]. Одна из конструкций показана на рисунке 5.4.

Рис. 5.4. Многоэлектродная элекгроимпульсная рабочая камера для получения суспензии при элекгроимпульсном дроблении горных пород: 1- корпус; 2 -высоковольтный электрод; 3 - крышка; 4 - низковольтный электрод; 5 - суспензия; 6 - измельчаемая горная порода; 7 - канал разряда. 8 - загрузочное устройство для горной породы; 9 - резиновый уплотнитель; 11 - патрубок для водопроводной воды. 12 - патрубок для слива водоминеральной суспензии.

5.2.1 Выбор источников высоковольтных импульсов для производства водоминеральных суспензии, получаемых при электроимпульсном дроблении горных пород

Из известных технических решений создания высоковольтных импульсов микросекундной длительностью наиболее простыми и экономичными являются ГИН, использующие схему умножения напряжения Аркадьева-Маркса Особенностью технологических ГИН, в отличии от установок по испытанию импульсной прочности изоляции, является высокая частота посылок импульсов, длительность работы источника импульсов и т.д., что предъявляет ряд дополнительных требований к схемам и конструкциям ГИН (надежность, высокий ресурс разрядников и конденсаторов, уменьшение потерь энергии в зарядных цепях, обеспечение температурного режима работы, синхронность работы нескольких генераторов на разные нагрузки и т.д.). В настоящее время такие генераторы разработаны, в том* числе с участием автора [103, 110, 113, 114, 116, 117, 176]. Рассмотрим несколько вариантов принципиальных электрических схем технологических ГИН, которые представлены на рисунках 5.5, 5.6, 5.7. 5,8.

На рисунке 5.5 представлена электрическая схема генератора высоковольтных импульсов (ГИН) по авторскому свидетельству № 350146, работающего на несколько разрядных промежутков. Работа ГИН осуществляется следующим образом. От зарядного устройства ЗУ через разделительные индуктивности L1, заряжаются конденсаторы С1, включенные по схеме умножения Аркадьева-Маркса. После срабатывания искровых разрядников ИР, импульс высокого напряжения поступает на синхронизирующий разрядник CP, к которому с помощью малоиндуктивных конденсаторов С2 подключается многоэлектродная электроимпульс ная рабочая камера ЭИД. В результате срабатывания синхронизирующего разрядника CP импульсы высокого напряжения поступают на рабочие промежутки ЭИД, которые пробиваются, образуя плазменный канал с быстрым выделением в нем энергии. При этом каналом разряда генерируются ударные волны, кавитаци-онные процессы, интенсивный массоперенос и т.д.

Рис. 5.5. Генератор высоковольтных импульсов [176] ЗУ - зарядное устройство; ИР — искровой разрядник; С1 - основные конденсаторы ГИН; С2 - малоиндуктивные конденсаторы; L1 - разделительные индуктивности; CP - синхронизирующий разрядник; ЭИД — электроимпульсная дробилка.

К недостаткам данного ГИН следует отнести неравномерность выделения энергии в разных рабочих промежутках ЭИД, в связи с тем, что из-за времени запаздывания разряда не все шаровые разрядники в CP срабатывают одновременно. Поэтому те разрядники, которые сработали раньше, перекачивают больше энергии, чем другие каналы и в соответствующих рабочих промежутках выделяется большее количество электрической энергии. Кроме того, малоиндуктивные конденсаторы с соответствующими параметрами, промышленностью не выпускаются, а изготовление таких конденсаторов малой партией существенно увеличивает стоимость электроимпульсной установки в целом. Такие конденсаторы с жидкой изоляцией разработаны, в том числе и автором, и могут быть использованы в конструкциях технологических ГИН по предлагаемой схеме [159 ,177, 178]. Использование предлагаемой схемы в связи с указанными недостатками в установках по активации суспензий нецелесообразно.

На рисунке 5.6 представлена другая схема ГИН [103, 107], также обеспечивающая работу несколько разрядных промежутков. Особенностью этой схемы ГИН является использование расщепления последней ступени на несколько блоков. Каждый блок при этом подсоединён к отдельному разрядному промежутку. Работа ГИН происходит аналогично способу, описанному выше. Для увеличения стабильности работы в [103] предложено выбирать величину ёмкости С2 следующим образом: где: С2 - ёмкость блока расщеплённой ступени; Ci - ёмкость общей ступени; п -количество общих ступеней в генераторе.

С2 =С, •п

L1

Г ?

Т Т ^ Т~1

Рис. 5.6 Источник высоковольтных импульсов [103].

Достоинством приведённой схемы является равномерность выделения энергии в разрядных промежутках ЭИД. Это достигается тем, что энергия, запасённая в конденсаторах Q источника высоковольтных импульсов равномерно распределяется в каждом конденсаторе С2 расщепленной ступени, поскольку С2 » Q. При этом электрическая энергия из этого блока может выделяться только в разрядном промежутке ЭИД, к которому подключен этот блок.

Весьма перспективным в технологических электроимпульсных установках является использование совместной работы генератора импульсных напряжений (ГИН) и генератора импульсных токов (ГИТ), принципиальные электрические схемы которых представлены на рисунках 5.7, 5.8. В этих схемах предполагается, что каналы разряда в рабочих промежутках формируются за счет высокого напряжения ГИН. с минимальной энергией импульса, а затем от генератора импульсных токов (ГИТ) вливается в образованные каналы необходимая энергия, достигая требуемых эффектов. Известно, что импульсные конденсаторы работают при весьма высоких напряжённостях электрического поля, приближающихся к пробивным. В таких условиях практически очень сложно обеспечить безотказную работу высоковольтных конденсаторов в номинальном режиме. На практике это означает, что чем выше рабочее напряжение высоковольтного конденсатора, тем дороже обходится его изготовление, при той же самой запасаемой электрической энергии [179]. С целью увеличения ресурса работы конденсаторов их используют на пониженных относительно номинальных значений напряжениях, что требует увеличения их количества. Кроме того, при более низком рабочем напряжении конденсаторов удаётся достичь лучших удельных энергетических характеристик. Так, например, для конденсаторов производства фирмы «Максвелл» 5C35LN с рабочим напряжением 5 кВ.удельная энергия Wy - 480 Дж/дм3, а для конденсаторов 30E8,3HR-A с рабочим напряжением 30 кВ только Wy = 144 Дж/дм3 [179], что более чем в три раза меньше.

Совместная работа ГИН и ГИТ осуществляется следующим образом: зарядное устройство ЗУ 1 заряжает конденсаторы С1 генераторов импульсных напряжений ГИН1 и ГИН2, а зарядное устройство ЗУ2 - генератор импульсных токов

СЗ. При достижении пробивного напряжения срабатывает первый общий искровой разрядник ОИР, при этом одновременно начинают работать ГИН1 и ГИН2,

Рис. 5.7 Источник высоковольтных импульсов [114]. подавая на синхронизирующий разрядник CP одинаковые импульсы высокого напряжения одной полярности. При этом ГИН1 подаёт импульс и на блоки расщеплённой ступени С2. ГИН1 после пробоя отсекающих искровых разрядников ОР разряжается на разрядные промежутки ЭИД, а ГИН2, после пробоя синхронизирующего разрядника CP, - на генератор импульсных токов СЗ. После разряда ГИН1 потенциал земли выносится на левый выходной электрод CP, а после раз

Рис. 5.8 Источник высоковольтных импульсов [117] ряда ГИН2 на правый выходной электрод выносится потенциал генератора импульсных токов СЗ. Так как суммарное значение постоянной времени разряда ГИН2 совместно с ГИТ на 2-3 порядка больше постоянной времени ГИН1, то к выходным электродам синхронизирующего разрядника CP фактически прикладывается рабочее напряжение ГИТ. При этом синхронизирующий разрядник пробивается и ГИТ, по ранее • сформированным каналам, разряжается на разрядные промежутки электроимпульсной дробилки (ЭИД). Основным недостатком схем ГИН - ГИТ является значительное увеличение количества конденсаторов по сравнению с другими схемами, причем увеличивается и их номенклатура.

Таким образом, технико-экономических анализ представленных схем генераторов импульсов, показал, что для приготовления водоминеральной суспензии, с использованием электроимпульсного дробления горных пород целесообразно использовать схему с расщепленной последней ступенью ГИН.

Характеристики разработанной технологической линии получения бетонов представлены в таблице 5.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана технология получения бетонов с улучшенными физико-механическими характеристиками.

2. Разработано технологическое оборудование для развития производственной базы в строительстве при изготовлении бетонов с использованием электроразрядных технологий.

3. Определены рациональные режимы получения водоцементной суспензии, обеспечивающей увеличение прочности бетонов и сокращение времени их твердения.

4. Результаты диссертационных исследований приняты к практическому использованию, что документально подтверждено.

Приведён анализ выполненных разработок, свидетельствующий о целесообразности применения их в практике рассредоточенного строительства, особенно в технологии монолитного домостроения где, прежде всего за счёт интенсификации процесса гидратации клинкерных минералов существенно сокращаются сроки возведения строительных объектов.

1. Гныря А.И. Технология бетонных работ в зимних условиях. Томск, 1984,162 с.

2. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М, Стройиздат, 1981, 464 с.

3. Баженов Ю.М. Технология бетона, 2-е издание. М. Высшая школа. 1987, 415 с.

4. Райхель Р., Конрад Д. Бетон. Перевод с немецкого О.П. Мчедлова-Петросяна. М. Стройиздат, 1979, 111 с.

5. Гендин, Т.А., Толкынбаев Т. А. Повышение качества бетона в результате уменьшения его деструкции в процессе электротермообработки. М. Машиностроение, 1998, 178 с.

6. Оганесянц C.JL, Ушакова И.Н. и др. Производство изделий из песчаного бетона. М. Стройиздат, 1980.

7. Душенин Н.П. Исследование технологии активации цементной суспензии электрическими импульсами и свойств твердеющих композиций на её основе // дисс. канд. техн. наук / ТЛИ, Томск, 1988, - 177 с.

8. Сватовская Л.Б., Сычёв Н.Н. Активированное твердение цементов. — Л.: Стройиздат, 1985. — 161 с.

9. Бутт Ю.Н. Тимашев В.В. Лукацкая Л.А. Влияние магнитной обработки воды на скорость гидратации и твердение вяжущих // Гидратация и твердение цементов. — Челябинск: Издательство Урал НИИ стройпроект, 1969 -с. 61-67.

10. Круглицкий Н.Н., Понасевич А.А., Хилько В.Р. Физико-химическая механика дисперсных систем в сильных импульсных полях. — Киев: Наукова думка, 1974, 246 с. Электрофизические методы активации тампонажных растворов. - М: Недра, 1982. - 178 с.

11. Сафронов В.Н. Электроимпульсная технология получения активированных строительных материалов. В кн. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 1999, с. 178- 186.

12. Верещагин В.И., Пименова Л.Н., Сафронов В.Н. Химическая активность поверхности электроимпульсного дробления силикатных пород. В кн. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 1999, с. 178- 186.

13. Адамович Е.А. Разрядно импульсная технология повышения прочности бетона и её применение. В кн. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 1999, с. 243-246.

14. Дерпгольц В.Ф. Мир воды. Ленинград, 1979, "Недра" 254 с.

15. Балыгин И.Е. Электрическая прочность жидких диэлектриков. — М-Л: Энергия, 1964. 227 с.

16. Бунин Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. М: Высшая школа, 1973, 504 с.

17. Чемоданов Д.И., Круглицкий Н.Н., Саркисов Ю.С. Физико-химическая ' механика оксидных систем. Томск, 1989, 230 с.

18. Алексеев А.А. Технология производства битумоминеральных смесей с использованием эффекта электролизации минерального наполнителя // дисс. канд. техн. наук. Томск, ТГАСУ, 2000, 129 с.

19. Ребиндер П.А. и др. Физико-химические основы гидратационного твердения вяжущих веществ// Шестой международный конгресс по химии цемента т.2, кн. 1. М.: Стройиздат, 1976, с. 58 - 65.

20. Полак А.Ф. Твердение мономинеральных вяжущих веществ. — М.: Стройиздат, 1976.-208 с.

21. Стрелков М.Н. изменение истинного состава жидкой фазы, возникающей при твердении вяжущих веществ и механизм их твердения. Тр. совещания по химии цемента . М.: Стройиздат, 1956. - с. 183 — 200.

22. Людвич У. Исследование механизма гидратации клинкерных минералов // Шестой международный конгресс по химии цемента т.2, кн. 1 . — М.: Стройиздат, 1976, с. 104 - 121.

23. Выродов И.П. О некоторых основных аспектах теории гидратации и гид-ратационного твердения вяжущих веществ // Шестой международный конгресс по химии цемента т.2, кн. 1 . — М.: Стройиздат, 1976, с.40 — 41, 68-73.

24. Гидросиликаты кальция. Синтез монокристаллов и кристаллохимия. Илюхин В .В., Кузнецов В.А., Лобачев А.Н., Бакшутов B.C. Москва, 1979, "Наука" 184 с.

25. Фёдоров Н.Ф. Синтез и свойства специальных цементов // Шестой международный конгресс по химии цемента т.2, кн. 1 . М.: Стройиздат, 1976, - с.87 -90.

26. Шпынова Л.Г. и др. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня. Львов.: Вища школа, 1981. — 158 с.

27. Капранов В.В. Твердение вяжущих веществ и изделий на их основе. Челябинск. 1976.-191 с.

28. Сычёв М.М. Проблемы развития исследований по гидратации и твердению цемента //Цемент. 1981,-№ 1-е. 8 — 9.

29. Бутт Ю.М., Рашкович Л.Н. Твердение вяжущих при повышенных температурах. Москва, "Стройиздат", 1965, 238 с.

30. Бутт Ю.М. Исследование скорости гидратации портландцементов и составляющих их соединений //Журнал Прикладная химия № 22. — 1949.

31. Бабушкин В.И., Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика и термохимия гидросиликатов кальция. В кн. Гидросиликаты кальция и их применение. Каунас, 1980, с. 10.

32. Кудяков А.И. Хенинг О. Влияние карбонатных заполнителей на гидратацию портландцемента в бетоне // Изв. Вузов. Строительство и архитектура.-1983.-№ 11.-е. 69-72.

33. Виноградов В.Н. Влияние заполнителей на свойства бетона. М.: Строй-издат, 1979.-223 с.

34. Henning О., Kudjakow A.J. Einflus von Calzit auf die Hydratation von Portlandzement. // WZ HAB Weimar.-29. J., H.-1983.-S. 75-77.

35. Совалов И.Г., Хаютин Ю.Г. Методы активации цементов и влияние активации на свойства бетонов. М.: Госстройиздат, 1963, - 41 с.

36. Савенков А.И. Бетоны, активированные высоковольтной импульсной обработкой. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. Улан-Удэ 2000, с. 19.

37. Кудяков А.И. Основы технологического проектирования заводов сборного железобетона. — Томск: Изд-во ТГУ, 1983, 262 с.

38. Грушко И.М. и др. О механизме и интенсификации действия водоподго-товки на процессы структурообразования в бетоне // Журнал прикладной химии. -1983,- Т.VI № 4.

39. Грушко И.М., Ильин А.Г., Чихладзе Э.Д. Повышение прочности и выносливости бетона. —X.: Выща школа. Изд-во ХГУ, 1986. — 152 с.

40. Глеккель Ф.Л. Физико-химические основы применения добавок с минеральным вяжущим. Ташкент: ФАН АНУУз. СССР. 1975. - 198 с.

41. Глеккель Ф.Л., Копп Р.З., Ахмедов К.С. Регулирование гидротационного структурообразования поверхностно — активными веществами. — Ташкент: ФАН, 1986, 224 с.

42. Ратинов В.В., Розенберг Т.И. Добавки в бетон. М.: Стройиздат, 1973. -207 с.

43. Челнокова В.М. Влияние магнитной обработки воды различного химического состава на физико-механические свойства цементов // Автореф. дисс. канд. техн. наук. JL, 1975. - 24 с.

44. Колесниченко JI.K., Горфинкель И.З. К исследованию цементных растворов и бетонов при магнитной обработке воды затворения // Тр. Южгипро-цветмета. — М.: Стройиздат, 1987, с. 143.

45. Нельсон И.А., Новожилов Ю.Я., Котковская В.Д. Предварительная обработка воды ультразвуком и магнитными полями, как средство повышения прочности цементных растворов и бетонов // Науч. труды ПермНИУМ . Пермь, 1964, вып. 6, - с. 165-181.

46. Улазовский В.А., Кузнецов В.И. Применение магнитообработанной воды в заводских условиях для приготовления бетонных смесей // Вопросы теории и практики магнитной обработки водных систем . — Новочеркасск: НПИ, 1975, с 209 - 211.

47. Улазовский В.А. Исследование влияния магнитной обработки воды на физико-химические процессы твердения цементов // Автореф. дисс. . докт. техн. наук. — Минск: БПИ, 1975, 24 с.

48. Классен В.И. Омагничивание водных систем. — М.: Химия, 1982. — 196 с.

49. Азелицкая Р.Д. Опыт применения омагниченной воды на Новочеркасском заводе железобетонных изделий // Акустическая и магнитная обработка веществ . Новочеркасск: НПИ, 1966, - с 37-47.

50. Курец В.И. и др. Некоторые области применения электрического импульсного разряда в жидких средах. В кн. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 2001, с. 24-30

51. Ерёмина А.Н. Влияние активированной жидкости затворения на гидравлическую активность и твердение цементных систем. Автореферат на соискание учёной степени кандидата технических наук. Томск 2002, 20 с.

52. Гаврилов Г.Н., Курков В.И, Журий И.Г. и др. Влияние электрического разряда на свойства цементного камня. В кн. Электрический разряд в жидкости и его применение в промышленности, Николаев, 1988, ч. П, с. 87-88.

53. Schmidt W. Elementary processes in the development of the electrical breakdown of liquids. IEEE Trans. Elec. Insulat., 1982, 17, № 6, 478-483.

54. Закономерность пробоя твёрдого диэлектрика на границе раздела с жидким диэлектриком при действии импульсного напряжения. Воробьёв А.А., Воробьёв П.А., Чепиков А.Т. Открытие диплом № 107, приоритет открытия 14 декабря 1961 года.

55. Попилов Л.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов: М.: Машиностроение, 1969. - 296 с.

56. Наугольных К.А., Рой Н.А. Электрические разряды в воде. - М.: Наука, 1971.

57. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект. М-Л.: Машгиз, 1955, 51 с.

58. Мазуровский Б.Я., Сизёв А.Н. Электрогидравлический эффект в листовой штамповке. Киев, Наукова думка, 1983, - 192 с.

59. Fenneman D. В., Gripshoer R. J. Experiments on electrical breakdown in water the microsecond regime. IEEE Trans. Plasma Sci., 1980, 8, №3, с 209-213.

60. Воробьёв А.А., Воробьёв Г.А. Электрический пробой и разрушение твёрдых диэлектриков. М., «Высшая школа», 1966 - 224 с.

61. Ушаков В .Я. Импульсный пробой жидкостей. Томск, Университет, 1975, 256 с.

62. Гулый Г.А., Кривицкий Е.В. Задачи в области исследований обработки материалов высоковольтным импульсным разрядом в воде, в кн. Разрядно импульсная технология. Киев, Наукова думка, 1978, с. 3-14.

63. Гаврилов Г.Н., Горовенко Г.Г, Малюшевский П.П. и др. Разрядно импульсная технология обработки минеральных сред. Киев, Наукова думка, 1979, 160 с.

64. Горовенко Г.Г., Малюшевский П.П, Ляпис Д.Н. и др. Исследование электрогидравлического диспергирования суспензий глинистых материалов, в кн. Теория и практика электрогидравлического эффекта, Киев, Наукова думка, 1978, с 94-98.

65. Тонконогов М.П. Диэлектрическая релаксация, электрический пробой и разрушение горных пород. М., Недра, 1975, 176 с.

66. Малюшевский П.П. Основы разрядно импульсной технологии. Киев, Наукова думка, 1983,269 с.

67. Кривицкий Е.В. Динамика электровзрыва в жидкости. Киев, Наукова думка, 1985, 205 с.

68. Горовенко Г.Г., Ивлиев А.И., Малюшевский П.П.и др. Электровзрывные силовые импульсные системы. Киев, Наукова думка, 1987, 218 с.

69. Курец. В.И. Электрический импульсный разряд как инструмент воздействия на конденсированные среды. В кн. Нетрадиционные технологии встроительстве. Материалы международного научно-технического семинара. 25-28 мая 1999. ЧI, г. Томск, -с. 49-51.

70. Лобанова Г.Л., Филатов Г.П. Активация глинистых буровых растворов электрическими разрядами. В кн. Электроимпульсная технология и электромагнитные процессы в нагруженных твёрдых телах. Томск, 1982, с. 25-26.

71. Кудяков А.И. Строительно-технологические характеристики цементной суспензии, активированной электрическими импульсами. В кн. Электрический разряд в жидкости и его применение в промышленности, Николаев, 1988, ч. П, с. 94-95.

72. Кучеренко В.В. Термодинамическое состояние продуктов подводной искры. В кн. Разрядно импульсная технология, Киев, Наукова думка, 1978, с. 28-35.

73. Горовенко Г.Г. Образование соединение азота в воде под действием электрического взрыва, Киев, Наукова думка, 1980, с. 69-73.

74. Гулый Г.А., Воробьёв B.C., Вовченко А.И. и др. Состав газа в пульсирующей послеразрядной полости и переходном слое вода — плазма, в кн. Электроимпульсная технология и электромагнитные процессы в нагруженных телах. Томск, ТЛИ, 1982, с. 12-13.

75. Лобанова Г.Л., Озерова Т.В. Физико-химические процессы при обработке минералов электрическими импульсными разрядами, в кн. Электроимпульсная технология и электромагнитные процессы в нагруженных телах. Томск, ТЛИ, 1982, с.36-37.

76. Перевязкина Е.Н., Рязанов Н.Д. Природа обеззараживающего действия импульсного электрического разряда в воде. В кн. Электроимпульсная технология и электромагнитные процессы в нагруженных телах. Томск, ТЛИ, 1982, с. 98-99.

77. Ушаков В .Я., Кухта В.Р., Лопатин В.В. Развитие импульсного электрического пробоя в очищенной воде, в кн. Электрический разряд в жидкости и его применение в промышленности. Николаев, 1988, 4.1, с.7-8.

78. Шилин П.Е., Ясинский Б.В. Диагностика состава плазмы канала импульсного разряда спектральными методами, в кн. Электрический разряд в жидкости и его применение в промышленности. Николаев, 1988, 4.1, с. 150.

79. Сафронов В.Н., Лих В.В., Шабанов Д.В. и др. Электроимпульсная непрерывно действующая технологическая линия получения щебня, в кн. Электрический разряд в жидкости и его применение в промышленности. Николаев, 1988, ч.П, с. 98-99.

80. Лобанова Г.Л., Филатов Г.П. Обработка дисперсных систем импульсными электрическими разрядами, в кн. Электрический разряд в жидкости и его применение в промышленности. Николаев, 1988, ч.П, с. 100.

81. Малюшевский П.П., Кривицкая З.К., Голубенко Ю.Г. и др. Об изменении свойств воды при электрическом разряде в ней, в кн. Электрический разряд в жидкости и его применение в промышленности. Николаев, 1988, ч.П, с. 231.

82. Fenneman D. В., Gripshoer RJ. Electrical breakdown in water in the microsecond regime. 2nd IEEE Int. Puis. Power Conf., Lubbock, Tex., 1979. Dig. Techn. Pap., New York, N. Y., 122-126.

83. Курец В.И. Теоретические основы и практика электроимпульсной дезинтеграции полезных ископаемых. // дисс. докт. техн. наук / ТЛИ, Томск, 1984,-516 с.

84. Волькенштейн Ф.Ф. Пробой жидких диэлектриков. ОНТИ, 1934.

85. Никурадзе А. Жидкие диэлектрики. ОНТИ. 1936.

86. Семкин Б.В. Электрический взрыв в конденсированных средах. Томск: Издательство ТЛИ, 1979. - 88 с.

87. Ушаков В .Я. В кн.: Импульсный электрический пробой и разрушение диэлектриков и горных пород. Томск, изд-во 11 У, 1970.

88. Афанасьев В.М., Шабанов Д.В. Источник высоковольтных импульсов, в сб. «Электрический разряд в жидкости и его применение в промышленно-. сти». Николаев «ПК БЭ» 1988, 4.1, с.177.

89. Шабанов Д.В. О влиянии характера дугового разряда генератора импульсных напряжений на уровни шумов. В кн. Техника высоких напряжений и электрическая прочность изоляции, Томск, ТГУ, 1978, с. 105-109.

90. A.C. № 703898 Шабанов Д.В., Генератор импульсных напряжений. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы, 1979 № 46.

91. А.С. № 785957 Сафронов В.Н., Шабанов Д.В. Генератор высоковольтных импульсов. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы 1980, № 45.

92. А.С. № 792564 Шабанов Д.В., Афанасьев В.М Источник высоковольтных импульсов. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы 1980, № 48.

93. А.С. № 886222 Сафронов В.Н., Шабанов Д.В. Генератор высоковольтных импульсов. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы, 1981, № 44.

94. А.С. № 921055 Сафронов В.Н., Шабанов Д.В. Генератор импульсных напряжений. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы, 1982, № 14.

95. А.С. № 936398 Сафронов В.Н., Шабанов Д.В., Афанасьев В.М. Источник высоковольтных импульсов. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы. 1982, № 22.

96. А.С. № 947947 Сафронов В.Н., Шабанов Д.В, Афанасьев В.М. Источник высоковольтных импульсов. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы. 1982, № 28.

97. Шабанов Д.В. Измерение уровня звукового давления импульсных шумов. В кн. Электроимпульсная технология и электромагнитные процессы в нагруженных твёрдых телах. Томск, 1982 г., с. 110.

98. А.С. № 978330 Сафронов В.Н., Шабанов Д.В., Афанасьев В.М. Источник высоковольтных импульсов. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы. 1982, № 44.

99. А.С. № 1003309 Сафронов В.Н., Шабанов Д.В., Афанасьев В.М Источник высоковольтных импульсов. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы. 1983 № 9.

100. Шабанов Д.В., Глотов С.А. Дробление кварц топазовой руды электрогидравлическим способом, в кн. Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений. Белгород, 1997, с. 228-229.

101. Шабанов Д.В., Глотов С.А. Дробление бакора электроимпульсным способом, в кн. Актуальные проблемы строительного материаловедения. Томск, 1998, с. 207-208.

102. Влияние электроимпульсного измельчения на фазовый состав бакорово-го огнеупора. Волокитин Г.Г. Глотов С.А. Безносов П.А. Романов Б.П., Шабанов Д.В. Изд-во НИКАЛС, Физико-химические процессы в неорганических материалах. Кемерово, 1998, с. 25.

103. Электрогидравлическая технология обогащения драгоценных металлов. Бордунов В.В., Бордунов С.В., Волокитин Г.Г., Соболев И.А., Глотов С.А., Шабанов Д.В., в кн. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск. 1999, ч I, с. 239-241.

104. Ющубе С.В., Глотов С.А., Шабанов Д.В. Использование электрических разрядов при изготовлении набивных свай. В кн. Архитектура и строительство. Томск, 1999, с. 95-96.

105. Волокитин Г.Г, Романов Б.П., Шабанов Д.В., и др. Электроимпульсное дробление бакоровых огнеупоров. В кн. Физикохимия и технология оксидно-силикатных материалов. Екатеринбург. Вестник УГТУ №1, 2000 с. 223-224.

106. Шабанов Д.В. Исследование влияния полярности высоковольтного импульса при обработке воды затворения на свойства мелкозернистых бетонов. В кн. Радиационные термические эффекты и процессы в неорганических материалах. Томск, изд. ТПУ, 2000, с. 269-271.

107. Электрогидравлическая очистка внутренних полостей тепловых агрегатов от отложений. Волокитин Г.Г., Белов Н.Н., Глотов С.А., Хабибулин М.В., Инжелевский П.М., Шабанов Д.В. Журнал Теплофизика и аэромеханика, 2000, том 7, №3, с. 451-457.

108. Моделирование высокотемпературных процессов в огнеупорных материалах с помощью светолучевого нагрева. Алеутдинов А.Д., Безносов П.А., Отмахов В.И., Шабанов Д.В. В кн. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 2001, с. 104-106.

109. Шабанов Д.В. Влияние полярности высоковольтных импульсов при обработке воды затворения на время схватывания цементного теста. В кн Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 2001, с.232-234.

110. Шабанов Д.В., Глотов С.А., Абакумова Е.П. Химико минералогический состав продуктов электроимпульсного дробления "Бакора-33" В кн. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 2001, с.234-237.

111. Курец В.И., Лобанова Г.Л., Филатов Г.П. О газообразных продуктах и взаимодействии их с минералами при электроимпульсном измельчении руд. Электронная обработка материалов. 1985, №4, с. 48-51.

112. Воробьёв А.А., Завадовская Е.К. Электрическая прочность твёрдых диэлектриков. Москва, 1956 г., 312 с.

113. Душенин Н.П. Электроимпульсная активация цементной суспензии для улучшения технических свойств бетона В кн. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 1999, с. 234-235.

114. Душенин Н.П., Кудяков А.И., Петров Г.Г. Проектирование бетонов с учётом электроимпульсной активации цементной суспензии. В кн. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 1999, с. 235-238.

115. Новые материалы о лидерном процессе в жидкости и его трансформациях при изменении условий пробоя. Ушаков В .Я. Рюмин В.В., Бутенко

116. B.A., Лопатин B.B. В кн. Электрофизические процессы в жидких диэлектриках и научные проблемы применения изолирующих жидкостей в электроэнергетике. Томск, 1976 г., с. 46-63.

117. Семкин Б.В., Усов А.Ф., Курец В.И. Основы электроимпульсного разрушения материалов. Апатиты, издательство "Наука", 1995, 276 с.

118. Курец В.И., Усов А.Ф., Цукерман В.А. Электроимпульсная дезинтеграция материалов. Апатиты, 2002, 324 с.

119. Патент России № 2193625 Ющубе С.В., Шабанов Д.В., Глотов С.А. Способ изготовления набивной сваи. Бюллетень № 33 27.11.2002 г.

120. А.С. № 828380 Сафронов В.Н., Шабанов Д.В. Генератор импульсных напряжений. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы, 1981 № 17.

121. А.С. № 828234 Сафронов В.Н., Шабанов Д.В., Гузырь В.И. Высоковольтный конденсатор переменной ёмкости. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы 1981, № 17.

122. Фазово-минерологический состав крошки бакорового огнеупора, полученный методом электроимпульсного измельчения. Романов Б.П., Безносое П.А., Отмахов В.И., Шабанов Д.В., Глотов С.А. Журнал Физика и химия обработки материалов, 2004 г., №1. с. 86-89.

123. А.С. № 1506698. Сафронов В.Н., Прокофьев Б.И., Руднев А.Д., Тита-ренко А.Г., Лих В.В., Проскурин А.А., Шабанов Д.В. Электроимпульсная установка для дробления материалов. Зарегистрировано в Госреестре 08.05.1989.

124. А.С. № 1561296. Сафронов В.Н., Каляцкий И.И., Шабанов Д.В., Афанасьев В.М. Электроимпульсная дробилка. Зарегистрировано в Госреестре 03.01.1990.

125. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. М — Л., ГИФ, 1958.

126. Франц В. Пробой диэлектриков. Иностранная литература, Москва, 1961, 207 с.

127. Долгинов А.И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. Москва, Энергия, 1968, 464 с.

128. Техника высоких напряжений. Под редакцией Разевига Д.В. Москва, Энергия, 1976, 488 с.

129. Бабиков М.А., Комаров Н.с. Сергеев А.С. Техника высоких напряжений. M-JI, Госэнергоиздат, 1963, 671 с.

130. Попов К.Н., Каддо М.Б., Кульков О.В. Оценка качества строительных материалов. Москва. Издательство Ассоциации строительных вузов, 1999, 240 с.

131. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. Москва, Высшая школа, 1973, 503 с.

132. Техника высоких напряжений под редакцией Костенко М.В. М., "Высшая школа", 1973, с. 528.

133. Тиняков Н.А., Степанчук К.Ф. Техника высоких напряжений. Минск, Вышейшая школа, 1971, 327 с.

134. Шваб А. Измерения на высоком напряжении. Москва, Энергоатомиз-дат, 1983, 262 с.

135. Гук И.П., Клейн Р.Э. Пельцман С.С. Делитель импульсного напряжения на 1,5 мВ наружной установки, в сб. Техника высоких напряжений и электрическая прочность изоляции. Томск, 1977, с 52-56.

136. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. Москва, "Высшая школа", 1981, 234 с.

137. Каляцкий И.И., Сафронов В.Н., Шабанов Д.В., и др. Безопасность труда при работе высоковольтных установок; Журнал «Безопасность труда в промышленности», 1977 № 9, с. 32-34.

138. Шабанов Д. В. Активация воды электрическими импульсными разрядами и её применение при затворении мелкозернистых бетонов. В кн. Нетрадиционные технологии в строительстве. Томск, 1999, ч I, с. 230-231.

139. Шабанов Д.В., Шелехова Т.С. Влияние энергии активации воды затво-рения на параметры высоковольтного импульса. Деп. в ВИНИТИ 01.10.2002, № 1656-В2002, 9 с.

140. Коренев С.И., Лагунов Ю.В., Каляцкий И.И., и др. Электроимпульсное измельчение циркониевого электрокорунда, в кн. Электроимпульсная технология и электромагнитные процессы в нагруженных твёрдых телах. Томск, 1982, с. 21-22.

141. Строительные материалы. Справочник, под редакцией Болдырева А.С. ЗолотоваП.П. Москва, Стройиздат, 1989, 567 с.

142. А.С. № 1557755. Сафронов В.Н., Шабанов Д.В., Зомбек П.В. Способ получения активированного заполнителя. Зарегистрировано в Госреестре 15.12.1989.

143. Bauer Gottfried Heinrich. Anflyse des Durchbruchs im inhomogenen elek-trischen Feld mit Hilfe der Kurzzeitspektroskopie. Diss. Dokt. — Ing. Univ. Stuttgart, 1979, П, 118 s., ill.

144. A.C. № 350146 Каляцкий И.И. и Сафронов B.H. Генератор высоковольтных импульсов. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы 1972, № 26.

145. А.С. № 769649 Сафронов В.Н. и Шабанов Д.В. Высоковольтный конденсатор переменной ёмкости. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы 1980, № 37.

146. А.С. № 337837 Каляцкий И.И., Курец В.И., Пономарёв В.Н., Сафронов В.Н. и Цукерман В.А. Высоковольтный конденсатор переменной ёмкости. Бюллетень Изобретения, открытия, промышленные образцы 1972, № 15.

147. Кучинский Г.С. Высоковольтные импульсные конденсаторы. Ленинград. Энергия 1973, 175 с.

148. Gobi Nandor, Monath Lajos. Elektrohidraulikus ontvenytisztitas. П. Resz. -Banyasz. es. kohasz. lapok. Kohasz., 1981, 114, № 9, 193-199.

149. Wong P.P., Forster E.O. The dynamics of electrical breakdown. —3rd Int. Conf. Dielectr. Mater. , Mees. And Appl. Birmingham, 1979. London-New York, 1979, 1-5.

150. Wong P.P., Forster E.O. The dynamics of electrical breakdown in liqid hydrocarbons. -IEEE Trans. Insulat., 1982, 17, № 3, 203-220.

151. Kostyrkin B.V. New Technique of Core Removal. Machinoexport, 1983, №15, p. 18.

152. Грушко И M., Белова Л.А., Михайлов А.Ф. Управление процессами формирования структуры бетона путём комплексного воздействия на воду затворения // Теория, производство и применение искусственных строительных конгломератов . — Владимир, 1982, с. 89 - 91.

153. Семёнова Г.Д. Цементные композиции на продуктах электрохимической активации водных растворов. Автореферат на соискание учёной степени кандидата технических наук. Томск 1994, 24 с.

154. Pressure dependence of dielectric breakdown in liquid nitrogen / Yoshino Katsumi, Shiraishi Masazumi, Fujii Haruhisa, Inuischi Yoshio. — Jap. J. Appl. Phys., 1980, 19, № 5, 997-998.

155. Баженов Ю.М. Высококачественные бетоны — новое направление в технологии бетона и железобетона. В кн. Архитектура и строительство.// 1999, Томск, с. 3-7.

156. Devins J.C., Rzad S J. Streamer propagation in liquids and over liquid solid interfaces. - IEEE Trans. Elec. Insulat., 1982, 17, № 6, 512-516.

157. Процессы преобразования энергии при электровзрыве, под редакцией Гулого Г.А. Киев, Наукова думка, 1988, 119 с.

158. Боженов П.И., Григорьев Б.А. Физико-химические аспекты синтеза гидросиликатов кальция и основные направления использования в строительстве материалов на их основе. В кн. Гидросиликаты кальция и их применение. Каунас, 1980, с. 21-22.

159. Павленко С.И. Мелкозернистые бетоны из отходов промышленности. М. Издательство Ассоциации строительных вузов. 1997, 176 с.

160. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. Москва, Высшая школа, 1988, 527 с.

161. Резников А.А. Методы анализа природных вод. М. Недра, 1970г.

162. Шабанов Д.В. Влияние режимов электроимпульсной активации воды затворения на подвижность цементного теста. В кн. Сборник научных трудов Лесотехнического института. Томск, 2003, с.92-96

163. Боженов П.И., Григорьев Б.А. Физико-химические аспекты синтеза гидросиликатов кальция и основные направления использования в строительстве материалов на их основе. В кн. Гидросиликаты кальция и их применение. Каунас, 1980, с. 21-22.

164. Машины и оборудование для производства сборного железобетона. Отраслевой каталог, 2-е издание. Москва 1990 г 350 с.

165. Ласкорин Б.Н., Громов Б.В., Цыганков А.П., Сенин В.Н. Безотходная технология в промышленности //Москва, Стройиздат, 1986, 158 с.

166. Волженский А.В., Иванов И.А., Виноградов Б.Н. Применение зол и топливных шлаков в производстве строительных материалов //Москва, Стройиздат, 1984, 247 с.

167. Красный И.М., Павлов В.П. Сравнительная эффективность мелкозернистых бетонов. В журнале Бетон и железобетон, 1985, № 10.