автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Технология производства изделий с непрерывным электроразогревом бетонных смесей

Г0СУДАРСТЗЗШ7. 0?ША ТРУДНОГО ЗРАСЯ0Г0 ЗГА25НИ

нлучно-ясстамтЕльше. провяно-юнотторсш

И ТШОЛЭГИЧКХГ. '.ШСГ.ПТГ БЕТОНА Л :ЫЕЮШОНИ

Р Г 6 ОД шспб

о •• *ПГ? т г О

На правах руно шея У£К 658.512

/

АФАНАСЬЕВ Николая Зирсович

ТЕХНОЛ)Г!1Я ШЮЭОдСТЗА ИЗДЕЛП ' С НЕПРЕРЫВНЫМ ЭШТРОРАЗОГРЕВОи БЕТОН ЩХ СЦЕСЕЛ

05.23.05 - Строительные материалы я изделия

АВТОР 25ЕРАТ диссертации

ва соискание учено я степени доктора технических наук э форке научного доклада

Коскм -.1993

государстззшл ордша трудэшго красного 3нацени ншно-исслесозательшп. проегпю-еонструяторсш и тшолэгяческип :шсг:гт бетона и 1елезо бетона

НГСПБ

На правах рукописи уде 658.5x2

АФАНАСЬЕВ Николай Зирсович

тшюлэгия производства юделп с непрерывен! эш1р0ра30гр2в0и бетонных суесел

05.23*05 - Строительные материала и изделия

АВТОРЕЗЕРАТ диссертации

аа соискание ученоя степени доктора технических наук я форме научного доклада

йоокаа - 1993

Работа выоохвека я Луганском соискохоэляствеяноы институте Ввввстерства се нового хозяйства я продовольствия Украины.

ОфВцнадмие опооневтн - доктор технических паук, профессор

Б.М.Красновский

- доктор уехввчесввх наук, профессор

Н.П.Бденик • дохтор техвнчеоюп наук, профессор Л.Л.Старооедьскяд

Ведущая оргавпадо - Луганскпромстрой

Зааята состоится (¿ЬШЖ 1993т в 1у часов на *а-оедавкн специализированного Совета Д 033ЛЭ.01. по защите диссертация ва соиохание учовош отепеви доктора технических наук в Государственном Ордева Трудового Краевого Знамена ваучно-яссл»-доватежьском,проектно-хоаотрукторехоы к техвологическои вветн-тутв бетона в железобетона по адресу: 109428, Москва, уд. 2-я йастктутская, д. б.

С диссертацией иохно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "р.

:?чеаыв секретарь специализированного Совета, каак.гехп.вауи

Л.Н.Зпкева

ОЕШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬЮСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Основный строительный материалом являются бегов и железобетон, без которых почти невоэыоха'о возвести ни одно капитальное сооружение.

Увеличение производства строительных материалов в сочетании о экономным расходованием топлива, энергий, цемента и металла, особенно в период перехода ж рыночным отношениям, остается ключевой проблемой дальнейшего развития индустриализации и повышения производительности в строительном производстве, что и определяет народнохозяйственную значимость проблемы - проблемы интенсификации производства сборного железобетона.

Актуальность указанной проблемы связана не только о вопроса-ви повышения уровня технической и технологическое надежности устройств, но и о решением социальных вопросов персонала, обслуживающего эти устройства.

'Это предопределяет проведение комплексных исследовании свойств бетонных смесей и параметров устройств для их электроразогрева, создалие, разработку и внедрение новых технических средств и технологий с одновременным обеспечением условия их высокоэффективного использования.

В диссертации, представленной в форме научного доклада, дано обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследовании, сформулирована и решена важная научно-техническая проблема, заключающаяся в разработке на основе оптимизации компоновочных решении, технология производства изделия с непрерывны!! электроразогрехом бетонных сиеоея.

Работа является итогом многолетних исследования по выявлено специфических особенностая бетонных смесей, разогретых элек-

трическим током, степени их влияния на процессы структурообра-зования и качественные показатели бетонов, созданию новых технических средств и технология, направленных на интенсифнкацив производства.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Цель работы - разработка технологии производства бетонных и железобетонных изделия с непрерывным алектроразогревом смесей на основе оптимизации компоновочных реяения технологических схем, вклзчащих создание комплекса нового и модернизации деяствущего оборудования, обеспечивающих сокращение продолжительности производства изделия, стоимостных, трудовых и энергетических затрат, создавших благоприятные условия для работы обслуживавшего персонала. ~

Для выполнения поставленное цели были определены следувщие задачи исследования: установить общие принципы оптимизация технологического процесса производства сборного железобетона с непрерывным электроразогревом смеси; изучить электрофизические и технологические свойства разогретых бетонных смесея и закономерности их изменения как объекта, взаимодеяотвувцего с рабочими органами бетоноукяадочных машин; оптимизировать составы бетонных смесея о химическими добввхами и режимы их тепжвов обработки; разработать рекомендации по непрерывному элехтрора-оогреву бетонноя смеси; сформулировать основные принципы конструирования бетоноукладочных машин непрерывного действия, изыскать конструктивны«; реаевия и обосновать методы оптимизации ех параметров; создать, разработать и внедрить новые бетоноуя-гадочныо маетны непрерывного действия с реализацией на их базе одного из наиболее эффективных приемов кратковременного интен-ойзеого ааергетического воздействия на бетонную смесь - пред» варктеашго электроразогрева бетонкой смеси; на основе утвли-

тарных я эстетических принципов разработать новые бетоноукла-дочные машины с непрерывным электроразогревом снеся; разработать новып метод определения удельного электрического сопротивления бетонное смеси, устанавливающий зависимость электропроводности от составляющих ее компонентов; разработать методику расчета параметров нагревательных устройств и оборудования для электроразогрева бетонной смеси; разработать практические рекомендации по созданию новых технология, в том числе с бескрановыми операциями на посту (формования, и внедрить их в производство .

НАУЧНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И НОВИЗНА РАБОТЫ. На основе общих принципов оптимизации компоновочных решении разработаны научные поло-и рекомендации по созданию технологии производства бетонных и железобетонных изделия с непрерывным электроразогревом бетонных сиесея, в том числе с бескрановыми операциями на посту формования.

Разработан новый способ и технологические устройства для электроразогрева бетонных смесей, реализация которых обеспечивает снижение затрат в производстве сборного железобетона.

Установлены и реализованы основные принципы конструирования бетоноукладочных машин непрерывного действия, разработаны рациональные конструктивные решения, обоснован метод оптимизации их параметров.

Разработан новый метод определения удельного электрического сопротивления бетонной смеси, устанавливающий зависимость электропроводности от составляющих ее компонентов.

Иодернизироваяы устроцства для определения удобоукладыва*. мости разогретых бетонных смесея, разработаны методике оценки вх фактических результатов.

Изучены электрофизические и технологические свойства разо-

гретых бетонных смесей я бетонов на их основе, а тагаа закономерности ээаимодеяствия разогревавши устройств бетоноукладоч-вых мания с укладываемо в бетонной смесью.

Разработаны принципы применения пластифицирувцих и супер-пдастифицируоцнх добавок в бетонных смесях, подвергаемых предварительному эдектроразогреву, которые обеспечивает сохранение их исходной удобоукладываемости.

Научно обоснованы и экспериментально подтверждены в лабораторных и производственных уоловиях:

влияние технологических параметров электроразогрева бетон» ноя смеси на температуру, продолжительность и схорость разогрева, а также энергетические и геометрические параметры всея системы;

взаимосвязи интенсивности выделения тепла при электроразогреве бетонной смеси с транспозицией электродной системы нагрева, обеспечивасдея равномерную загрузку фаз электрической сети;

зависимости, позволяющие определять установленную мощность, необходимую для электроразогрева бетонноя смеси до заданной температуры с учетом коэффициентов одновременности работы эле-троприводов технологического оборудования и коэффициента использования силовкх трансформаторов;

зависимости, связывающие технологические параметры при разогреве бетонноя смеси с параметрами колебательного мехаииз-аа електродноя системы, давше возможность создать устройства, обеспечизаюцие равномерное перемещение бетонноя смеси между электродами к семоочистку их активноя поверхности.

Новизна разработанных технических средств и технологических реаения подтверждается авторскими свидетельствами на изобретшая в свидетельствами на промышленные образцы.

на заог/ наносится:

к его до ло гич ескае основы оптимизации компоновочных решения технологических схем производства изделия с непрерывный электроразогревом бетонных си ее ее;

технологические схемы способа непрерывного алеятрораэогрега бетонной смеси на транспортерной ленте бетоноукладчиков;

выявленные закономерности изменения удобоукладываемоотя разогретых бетонных смесея в зависимости от температуры разогрева и времени выдержки;

методы я устройства для определения удобоукладываемости разогретых бетонных смесея и их электропроводности;

результаты инженерно-конструкторских разработок по создании комплекса нового и модернизации действующего технологического оборудования, обеспечивающего повышение эффективности работы технологических линия за счет снижения затрат ручного труда, экономное расходование топливно-энергетических ресурсов, сокращение общего цикла изготовления изделия вообще и тепловяа-жностной обработки /?30/ в частности.

ЕРАЯТИЧЗгаАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. Разработаны рекомендации по повышение эффективности работы технологических линия производства бетонных и железобетонных, изделия с непрерывным электроразогревом смеси за счет создания новых и совершенствования известных технологией . машин и механизмов, обеспечивающих комплексную механизацию а автоматизации производственных процессов.

Практическуо ценность имеет результаты исследования и ин-кененно_коа0Тру1СТ0рСКЙХ разработок, реализованные в виде: республиканских строительных норм РСН 292-77 "Инструкция . по применении предварительного электроразогрева бетонных сме-

сея при производстве сборных бетонных и железобетонных изделии и конструкция";

рекомендация по непрерывному электроразогреву бетонноя смеси на транспортерноя ленте;

методических рекомендация по применении пластифицирующих добавок в бетонных смесях, подвергаемых предварительному электроразогреву ;

двух монография, в которых изложены результаты экспериментально-теоретических исследования и разработок, описаны созданные автором и внедренные в производство современные технологии изготовления изделия из тяжелого бетона с непрерывным электроразогревом бетонных смесей;

пособия для специалистов предприятия строяиндустрии, проектных организация, в которых даны классификация, технологические характеристики, условия подготовки и применения добавок, повышающих качество бетонов и растворов и сокращающих расход цемента;

предложения по новым бетоноукладочным машинам и установкам для формования изделия, защищенных авторскими свидетельствами ва изобретения и свидетельствами ва промышленные образцы.

Разработанные технологические линии и бетоноукладчики БЗС-2 и БЭС-3,6 внедрены на:

Краснолучском ьаводе строительных материалов Л6 производственного объединения "Дугансквелезобетон";

~ Перевальскоы заводе железобетонных изделии производственного объединения "Луганскуголь";

•» Рязанской и Горьковском ДСК.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положешзя, рвззггшии всо«едове~ шш и внедрения разработок дояэкены и получили одобрение ва ко-

ордлнационном совещании по вопросам зимнего бетонирования (г.аосква, 1968г), семинаре по электротепловоя обработке железобетонных изделий ( ВДНХ СССР, 1968г. ), научно-технических конференциях КИСИ ( г.Киев, 1966,1969,1970 гг ), комиссии по тепловой обработке научно-координационного совета по бетону и железобетону Госстроя СССР С г.Киев, КДНТП, 1970 г, г.Шсква, НШХЕ Госстроя СССР, 1971, 1972 гг ), втором международном симпозиуме по зимнему бетонирование ( г.Иосква, 1975 г ), республиканском научно-техническом совещании "Применение предварительного разогрева смесей в технологии производства сборного железобетона" ( г.Цинск, 1975г ), республиканском семинаре "Новые технологические решения в производстве сборного железобетона для яилищно-гражданекого строительства (, г.Киев, 1977г ), научно-техническом семинаре "Интенсивные методы развития производства сборного железобетона" (г.Москва, УДНТП, 1977г. ), конференции по проблема "Эффективные методы бетонных и железобетонных работ в зимнее время" ( г.Новосибирск, 1977г ), научном совете по проблеме "Нассо- и теплоперенос в технологических процессах" ГХ Совета Министров СССР по науке и технике ( гг Краснодар, 1983 г, Роотов-на-Дону, 1966 г, Владимир, 1987 г, Тбилиси, 1988 г, Львов, 1992 г ) семинаре Харьковского инженерно-строительного института ( г.Харьков, 1991г ), Научно-технических конференциях Луганского СХИ ( г. Луганск, 1987 - 19*2 гг ).

ПУБЛИКАЦИИ. Материалы диссертации опубликованы в 40 работах, включавших г монографии ( 104 я 278 с. ), пособив ( 12бо ), 4 нормативно-методических документа, 7 авторских свидетельств на изобретения, 2 свидетельства на промышленные образцы.Обцея объем опубликованных работ - 44 печатных листа.

С0ДЕР1АК!!Е РАБОТЫ

Исследованиям и анализу проблей производства сборного железобетона с электрораэогревом смеси посвящено 15 публикация автора / 8, 10, II, 12, 13. В. 15, 16, 17, 22, 23, 27, 29, 30, 31 /. В этих работах рассмотрены пути реаения проблемы, вскрыть: негативные и позитивные тенденции, сформулированы основные направления совершенствования техники и технологии производства бетонных н железобетонных изделия с применение! бетонных смесей, разогретых электрическим током. Сформулированы требования к современным бетоноукллдочным машинам непрерывного дея-етвяя, оснащенных устройством для электроразогрева смеси, ма-шщаы для чистки и смазки поддонов, установкам для формования изделия на постах с бескрановции операциями.

Бодьшй вклад в теории тепла бой обработки бетона электрический током и др&ктическуи его реализации внесли советские ¿■ченые и ннзенеры Р.В.Зегенер, С.А.Миронов, Б.АДрыя>в,Н.а.Данилов, A.C. Арбеньев, Б.М.Красновския, З.П.Ганин, В.Я.ГендиЕ, А .И .Ли, С.Е»Ленские, Г.Д.Объеценко и др.

Одной из разновидностей здекгроарогрева бетона является электрорвдогрев бетонных смесей перед укладкой их в форму. Тсх-коюгия бетонирования с эдектроразогревом смеси, предлокенная з начаяе 60-х годе и д.С.Арбеньевьш, позволяет интенсивно вносись тепш в кьчалмоа С саиои рациональной ) стадии твердения ö его па ( процесс схватывания, качагв кристаллизации), интенсифицировать физикохтшческае процессы ( в том числе экзогерикв цемента ),, упеэтнять смеси в разогретом состоянии, за счет пестичного испарения влаги подучить более плэткув s прочнув структуру бетона с минииаяьЕшк температурными деформадаяш» искяечйть время выдепкки отформованных наделив перед ?Ю, соэ-

дать предпосылки для механизации и автоматизации процесса разогрева смеси.

Успеха советских ученых и специалистов в области теории тепяэвоя обработка бетона электрическим током, в то» числе форсированного элехтрорезогрева бетонной смеси, обцепризвевы. Однако в вопросе применения непрерывного элехтроразогрева бетон-воя снеся в заводскоя технологии бетона имеется существенные проблемы, связанные с изучением электрофизических и технологических свойств бетонных смесея, созданием новых способов и обладающих высохоя надежностью устройств для его осуществления.

Анализ динамики конкретных показателей производства сборного хелезобетона показывает, что за последние 15-20 лет, несмотря на большое количество способов и устройств для интенсификации процесса тепловой обработки бетона с применением бетонных смесей,, разогретых электрическим тохои, не удалось достиг-яут$ существенного эффекта по сокращению общего технояогичес-

л.

кого цикла производства изделия и конструкция, снияени» расхода тепла, комплексной механизации я автоматизации производственных процессов.

Выполненный анализ позволил автору сформулировать основные требования х проблеме оптимизации компоновочных репений технологических процессов производства сборного хелезобетона о применением бетонных смесея, разогретых электрическим током, заключающиеся в необходимости изыскания новых методологических, технических и технологических решения, позволяющих реализовать принципы комплексности производства изделия, поточности технологических процессов ва базе совераенствовеаия известных я создания новых ыашин и механизмов, направленных ва повышенно производительности труда, снивение себестоимости, трудовых в

энергетических затрат, получение бетона в изделиях высокого ка» честзв.

3 монографиях автора / 13, 27 / анализируется наиболее прогрессивные конструкции устройств, которые применялись или могут быть рекомендованы к применение в современных технологических решениях при реконструкции действующих и проектировании новых предприятии сборного железобетона.

Анализ экспериментальных работ, изучение и обобщение опыта работы строек и предприятии КПД и заводов 1Е!, применяющих для производства бетонных и железобетонных изделии и конструкции новую технологию бетонирования, основанную на использовании кратковременного интенсивного воздействия электрической энергия на бетонную смесь позволяет сделат: вывод о том, что в навей стране создано, опробовано в произэодственных условиях больоое количеств различных способов к устройств, позволяющих достаточно эффективно вести электроразогрев бетонных смесей. Наиболее распространенными устройствами для электроразогрева бетов-гюп смеси являются бадьи и бункеры различной формы и конструкции, которые, как правило, изготовляются кустарным способом, что отрицательно сказывается на вх работоспособности и надежности. Внешний вид устройств мало привлекателен, а эстетические и эргономические требования, предъявляемые к устройства» этой категории, не вуполнены.

Устройстве непрерывного действия для елеэтроразогрева бетонных смесей изготовлены кустарным способом и проверены на стадии опытных образцов главным образом для подтверждения приоритетов при защите авторских прав. Ни одно из устройств не выпускается сериано. Технический уровень оборудования для »дектроразогрева бетонных смесея, применяемых в современных

технолэгических решениях, весьма низок, что одерживает внедрение в производство этого прогрессивного метода тепловой обработки бетона электрическим током.

Предварительный электроразогрев бетонной смеси в последнее время начали применять и за рубежом. В частности устройства порционного действия разработаны и применяется во франции. Эти же устройства работают в Финляндии. Однако устройств для электроразогрева бетонной смеси в непрерывном потоке в зарубежной практике не имеется.

Количество тепла / 13, 27 /, выделяемое в разогреваемо! бетонной смеси за время т при токе I и сопротивлении # определяется по формуле

Количество тепла, необходимое для поднятия температуры это* же разогреваемой бетонной смеси на определяется по

формуле

Потери тепла в окружающее пространство во время разогрева бетонной смеси / 13, 27 / определяются по формуле

Я* ТТЛ иоо р-С2 ~Ч ( 3)

где и - напряжение между электродами в В; к,8 - высота и длина разогреваемой смеси в и; / - ширина разогреваемой смеси ( расстояние между электродами ) в м; р - удельное электросопротивление бетонной смеси в Ом.м; С - удельная теплоемкость бетонной смеси в кка^кг °С; ^ - плотность бетонной смеси в кг/м3; аЬ - разность температур в °С; - коэффициент теплопередача а Вг/м2 °С; Г - поверхность теплопередачи в и2; -начальная температура бетонной смеси а °С.

Коэффициент полезного действия устройств для электроразогрева бетонной смеси определяется по формуле

_ 0.7_

+ -Г )' (

( <гаа р с'2 V

3 формулу ( * ) входят конструктивные ( & , к , 6 ) и энергетические ( и,р,/,С, Г ) параметры.,

Зти параметры должны быть ориентированы на достижение основной цели - за короткое время и при минимальных затратах электроэнергии разогреть бетонную смесь до заданной-температуры.

Для определения оптимальных параметров электроразогрева бетонных смесей, конструктивных и энергетических параметров устройств для его осуществления разработана и реализована программа для их расчета на ЗВ51.

Результаты обработки экспериментальных данных позволили установить, что оптимальное время электроразогрева бетонной оме-си, зависящее от крупности заполнителя, находится в пределах Э...Ю мин.

При выборе времени электроразогрева бетонных смесей с применением заполнителя конкретных размеров следует руководствоваться оптимальными данными, приведенными в табл. I.

Таблица I. Реактш электроразогрева бетонных смесей в зависимости от кр: чности плотного заполнителя

фракция заполнителя,сы : 5...10 : 10...20 : 20..ЛО : 40...ТО Время разогрева, мин •: 3...5 : ..6 : 5...7 : б...10

Существенным фактором экономного расходования топливно-энергетических ресурсов при тепловой обработке бетона электри-- чееким током является использование выделяемого цекеатом экзотермического тепла.

Практика показывает / D, 27 /, что эффект экзотермии цемента достаточно интенсивно проявляется при температуре Сетона í»5...50°C. При разогреве до более высоких температур этот эффект возрастает незначительно.

Эти положения приняты за основу установления оптимальных пределов разогрева бетонных смесей - 50...60°С.

Задачей цальнеяпих исследования является проектирование устройств, обеспечивающих заданную скорость разогрева бетонноя смеси. При решении этоа задачи следует исходить из следующих основных критериев:

устройство для электроразогрева бетонной смеси должно иметь производительность, обеспечивающую заданный ритм работы технологической линии;

заданная скорость разогрева бетонной смеси должна обеспечиваться напряжением электрической сети 360/220 В.

.Увеличение скорости разогрева бетонной смеси связано с увеличением мощности силового трансформатора.

Производительность устройства регулируется изменением габаритов разогреваемо л зоны.

Еирина массы разогреваемой бетонная смеси определяется расстоянием между крайними электродами. Конструктивно /рис.1/

Рис. I. Схема устройства для р&здвикки электродов по авт. св. 637396:

I - злектсод; 2 - шпилька стязноя; 3 ~ втулка; 4 -смесь бетонная; 5 - лоата транспортерная; б - родия опорный

ото зшюлнш) с помогая yorpoactía $&з?,яязп: эдмвтродов, о&«и-

щенкого а.с. 637396.

Заданная скорость разогрева бетонной сиеси обеспечивается регулированием напряжения на электродах или изменением расстояния между ними.

Теплоемкость, плотность п удельное электрическое сопротивление приготовленной бетонной смеси ео время злектроразогрева изменяется. Незначительное влияние этого изменения на скорость разогрева бетонной смеси такяе регулируется напряжением на электродах или изменением расстояния мехду ними.

Одним из конструктивных параметров, определяющих размеры устройства для непрерывного электроразогрева бетонной смеси,является длина электродов.

Уменьпение или увеличение длины электродов связано с изме-нениеи длины электроразогреваемои зоны. Оптимальная длина электродов, определенная с учетом опыта производственной эксплуатации устройств для электроразогрева бетонных смесей, находится в пределах 4...4,5 м.

Толщина электрода, исходя из условия механическоя прочности стали, принимается равной 5...6 мм.

. Нормальный режим электроразогрева бегонноя смеси обеспечивается только при чистои акгивноя поверхности электродов.

Применение механического и химического способов очистки ак-ТИ2Н0Я поверхности глсктродов от налипиего бетона связано с определенными трудностями и опасностью для обслуживающего персонала.

учитывая это, автором разработан способ злектроразогрева снесет», С а.с. 460682 реализация которого с помощью устройств, эащкченаых а.с. 333149 и 473701, обеспечивает рашомерния разогрев бетонной смеси и саыоочистку активной поверхности злектро-

дов от налипшего бетона.

Сущность предложенного способа состоит в следующем. Бетонная смесь, движущаяся вместе с транспортерной лентоя / рис. 2 /, проходит аону нагрева в контакте о электродами, наЛ А ^^ ^ Схема устройства для

электрораэогрева бетдйноя смеси по авт.св. 333149:

I - электрод; 2 - шпилька стяжная; э - втулка; 4 - смесь бетонная; 3 - лента транспортерная; б - барабан; 7 - авеэдоч-ка; 6 - цепь втулочно-ролиновал.

гревается до заданной температуры и поступает в форму. Нормальное прохождение и равномерный эяектроразогрев бетонной смеси обеспечивается путем придания электродам заданного режима возвратно-поступательного движения / рис. 3 /.

.sitlla

Рис. 3. Схема устройства для' нагрева бетонной смеси по авт.св. 473701:

I - рама опорная; 2 - лента транспортерная; 3 - бункер; 4 - колебательный механизм; 3 - рама электродов; б - электроды; 7 - упругие элементы.

Практикой эксплуатации устройств для электроразогрева бетонной смеси установлено, что при возвратно-поступательных движениях электродов с частотой 0,8...1,7 с"1 и амплитуде 10... 20 мм между электродами я бетонной смеоьо возникает трение в

результате чего активная поверхность электродов самоочищается от твердеввего бетона.

Для оптимизация составов бетонных смеоея и режимов ТВО бетонов важно знать технологические а электрофизические свойства бетонных смесей.

электрофизические свойства бетонных смесея характеризует их способность проводить электрически« ток.

Электропроводимость бетонных смесея зависит от состава (Serosa, колеблется в довольно пироких пределах и обычно определяется опытным путем по методу амперметра - вольтметра или на основе эмпирических зависимостей. Для упрощения эксперимента автором предложен новый расчетно-экспериментальныя метод / 18,20 /, основанный на установлении закономерности, связывающей объемную концентрацию заполнителя и удельное электрическое сопротивление цементного теста в зависимость

где - удельное электрическое сопротивление цемеитиого теста; Н - коэффициент объемной концентрации заполнителя, равный отношению объема заполнителя v^ , к объему бетона V¿; п - показатель структуры щебня в бетонной смеси.

Суть метода состоит а том, что бетонная смесь рассматривается в виде модели двухфазной среды, состоящей из проводящего электрический ток цементного теста / цемент, вода / и непроводящего электрический ток заполнителя / щебень, песок /. Удельное электрическое сопротивление цементного теста определяется по методу амперметра и вольтметра. Коэффициент объемной концентрации заполнителя определяется расчетом исходя из количественного состава единичного объема бетона Vg » I. Показатель структуры щебня в бетопноа смеси зависк* от лещадности щебая и определен оиягшт ауте».

^гагаогзггчесгар ceqhcts» бетоиных cueces характеризуются *;о с с y'"- £&:ííí хаеио ст ls , определяемой по пс казн? с дяи ях подхлгиостк клд аг.откости.

3 реьуягтоте бкетрого шхгро:« подгякность cuecen уиеяькаетсн.

что значительно сокращает время, в течение которого смесь сохраняет первоначальную удобоукладываемооть. Поэтому э производственных условиях важно знать начальную / исходную / удобоукла-дываемость разогретой бетонной смеси*

В соответствии с ГОСТ I0I8I.G-6I удобоукладываемооть разогретых бетонных смесей определяется а две стадия: на аервоя она разогревается в специальной форме до заданной температуры, на второй - определяется ее удобоукладываемооть по стандартной методике.

Такое определение удобоукладываемости разогретых бетонных смесей не учитывает погрешностей в измеряемых величинах из-за охлаждения смеси во время перегрузок. Введение se поправочных коэффициентов не учитывает многопланового изменения свойств разогретых бетонных смесея во времени.

Ооыям недостатком устройств, предложенных НИМБ, РйСИ, ГНСИ и др., является невозможность получения прямых характеристик подвижности и жесткости разогретых бетонных смесея, неточен а стандартный метод.

Учитывая это, автор модернизировал стандартные конус и прибор так, что в них сначала бстопиал смесь разогревается электрическим током, оатем определяются прямые характеристика ае удобоукладываемости / 19 /,

Оптимизация составов бетонов и режимов их ТВЗ диктуется so» обходимостьп анализа связей «езду явлениями, учитываемый удобоукладываемооть разогретых бетонных саесея, прочностные н дру» гяе характеристики бетона, направленные на подученио бетона ха-с о ко го качестЕЗ. при ннанмадькых расходах ц&териаязв я напмга&-зих затрат топлигно-эиергетических ресурсов.

Да? изучения связей незжу кохзчесгэеинимп и качестэинганя пог,агйтсля«я ботоиамх смесеа цожосообрлэао ооздеяао адехт^тних

матеметяческих моделея системы.

На основе данных предварительных опытов математическую но. дед* рассматриваемых систем можно представить в виде рвгрессаь-ноя зависимости, в которой переменными параметрами приняты количественные показатели составов бетонных смесей и режимов ТЗО Сетона из них

Сб)

гдев(*1)- расход воды в - расход цемента я кг/м*;

&(хл) - расход добавки в % массы цементе; ft**) - температура разогрева бетонной смеси в °Сit,ip(xs)- время ТЮ бетоне в чао.

3 качестве функция отклика приняты качественные показатели бетонных смесей и бетонов в заданных диапазонах начальное подвижности бетонных смесей: у, - прочность бетоне воолв ТЭО в УПа;

- прочность бетоне после ТЭО ♦ 26 сут. э ИПа; У, - ухобоуж-дохывеемооть бетонное смеси после приготовления в см; - удо-боукладыэаемость бвтоиноя смеси после разогрева в см. или о.

Дгя к&здого из изучаемых параметров о применением ЭВК соо-тыглево по 12 уравнения регрессии. Таи» непример, прочность батона через 28 суток твердения описывается уравнением

2/ *20S,0i 1, H-Xi+UfSix} ( 7 )

Реализация уравнения позволяет определить оптимальные соотс-Di бетойнь'Х омесея и режимы ТВО бетона иа вях.

анализ экоперниевтальных данных и результатов их натецатв-Чбоeos обработки соааолявт выделить оптимальную с экономическая и технической точек зрения область варьирования факторов, в которой обесвечиаеетоя эддеэтыя уровень всех откликов однокрене га о.

Уйрбэукяадиьаокостб разогретое бетонкоа сиесн со времена фэрвомиия из "нее иэдехав назначается в соответотклз о требова-

твенного производства, дан в работа* / 13,21,27,Х/. 3 этих работах указаны области целесообразности использования добавок, вкллчены примеры приготовления добавок, требования по контроле качества я охране труда.

3 Инструкции автора / 31 /, рекомендациях / 29 / я работах / 3,11,13,26 / приведена методика расчета параметров нагревательных устройств и оборудования для электроразогрева бетонных сме-сея.

Общими закономерностями, на основе которых создается новое • оборудование, является единство утилитарных я эстетических принципов.

Известно тря основных принципа конструирования изделия про-мышлеяного производства: а) комплексное, одновременное решение утилитарно-функциональных, конструктивно-технологических, экономических, социальных я эстетических вопросов; б) учет окружавшее среды ■ конкретных условия; в) единство формы и содержания ( образность).

Создание промышленных образцов бетоноукладчиков для электроразогрева смеси предшествовала анализ отечественных я зарубежных иавин аналогичного назначения, разработка, изготовление я испытание опытных образцов устройств, выполненных на базе ленточных конвейеров с пжзскоя верхней ветвьо, широко применяемых для перенесения в горизонтальном и наклонной голожевмх сыпучих, плаотачкых я мелка вечных грузов.

Пря создаем промышленных образцов бетоноукладчиков о устройством для непрерывного электроразогрева смеся реализованы овкао» рыв пранцигты совершенствования конструкция машин этого кявсса: а) принцип выбора параметров бетоноукладочных машин по фпяяо-механическим своастваа а характеристикам комсояеатов бетонных

cuecen; б) принцип выбора параиетров бетоноу кладочных машин по аирине Формуемого изделия; в) принцип разделения исходного потока сиеси; г) принцип оптимизации компоновочных ревеииа.

На основе изложенных визе принципов сконструированы два типа бетоноукладчиков - ЕоС-2 и ПЗС-3,6 ( а.с. 333149, 4737CI, "♦Р06Р2, 3763<;4, 637396, 630073, св. на пром. образцы 5669,7547). Бетоноукладчик ЮС-2 ( рис.7 ) обеспечивает электроразогрев

* г < * s б т в

' , ' Рис. 7. Схема бетоноукладчика _ ' БоС-г:

шш.

□□ещ

I - рама; 2 - площадка обслуживания; ) - бункер; 4 - электродное устройство; 5 - лестница; 6 - питатель; 7 - ограждение; 6 - разравнивающее устройство.

бетонной снеси и ее укладку в формы при изготовлении железобетонных изделий произвольной конфигурации. Он представляет собой самоходнуо раму портального типа, на которой размешены бункер, питатель, электродное, колебательное и разравнивающее устройства, площадка обслуживания, лестница и ограждения.

Бетоноукладчик ЕЗС-2 эксплуатируют в технологических линиях производства железобетонных изделии, виринош до двух метров.

Для (формования изделия большей згарины создан новый бетоноукладчик о устройством для алектроразогрева смеси - ЮС-3,6 (рис.8). 01 обеспечивает разогрев бетонной снеси до температуры 50-60°С я м укладку в форта при изготовлении железобетонных изделия до 3,6 м произвольной конфигурации с проемами различных размеров, ра-ооодоженными я хвбом месте формы. Это дос?:тге?ся сочетание!: про-яояьюго Ьеремеяения бетоноукладчика вдоль форма, здаграчвым ое-

ниями, относящимися х применению нераэогреваемых бетонных смесей.

Кинетика изменения удобоуклдываемости бетонной смеси > зависимости от температуры разогрева и времени выдерживания / 13, 27 / показана на рис. <♦. Из этой зависимости следует, что даже

Рис. 4. Зависимость подвижности и жесткости бетонных смесей от температуры разогрева и длительности выдерживания:

I - бетонные смеси без разогрева; 2 - разогретые до 60 С смеси с пласти^ицируюшими добавками; 3,4 - разогретые до 60 и . 6с С смеси без добавок: 5,6 -разогретые до 50 и 90 С жесткие смеси без добавок

без разогрева подвижность сма-си через 3Q мин. после ее приготовления уменьшается на 23, а через ¡ч - ва 57*.

Подвижность разогретых до 60 и 60°С смесей через 30 мин. понижается ва 55 и 65, а черев 1ч, - на 00 и 92%.

1есткость бетонных cuecen, яв обл&дасздх начальной подвяж-восгьв ж разогретых до 60°С, через 30 мин. повышается в 3,5 раза, а разогретых до 90°С - более чем ж 17 раз.

Подвижность бетонных сыесеа, содержащих пластифицирующие добавки и разогретых до 60°С, меняется аналогично изменении подвижности жеразогретых смесей без добавок.

1налжз подученных экспериментальных данных / 27 / показывает, что пластифицирующие добаакж улучшают ^рмоючные свойства разогретых бетоиннх смеоеа, однако полжостью »ту проблему реаают добавки класса суперпластифматоров ( С-3, Дофеи, Ю-ОЗ ■ др.).

1в приведем«* результатов испытание ( рис. 3 ) видяо, что беговые омесж о суперпяастифицирупчими добавками сохраняют пер-

воначальнуо удобоукладываемость ж течение 20...30 мин., что поаволяет рекомендовать их в качестве разжижителея омесея, ра-аогретмх электрическим током.

ч, о

п го »о iftut наш

Тис. 5« Злияние добавки С-3 на удобоукладываемость разогретых бетонных смесей:

I - удобоукладываемость бетонное смеси без добавкя (10-12 см ); 2.3.4 -удсбоукладываемость бетонных смесея с добавкой, соответственно, 0,3; 0,6 н 0.7* массы цемента ( 16 -24 см); г - время разогрева б его изо я смеси.

Введение добавок являете* одяям ж» самых технологичных я универсальных способов у лучи ем жя формовочных свояст» разогретых бетонвых смесая. Они положжтельно вяивт ва прочаосгяые характер кст я кх батонов С ряс. б ), способствует свижавво материалоемкости, тепло- я электроэнергия.

Ряс. б. Зависимость прочности бетона от сасхода воды,цемента я добавкя С-3:

I - прочность бетона без доба»-ки (10-12 см), 2,3,4 » прочность бетона о добавкой, соответственно, 0,3; 0,6 я С,7> массы цемента; &-б - зона подвижности бетонное си ее а без добавив; о-д - »она подвижности бетон-воя смеси о добавков.

i ф

ш w

rttttS vf*r

Системны* анализ, вклочапяжв классификации, технические ха-раятернотикя, условия подготовив к оримсямия добавок отечес-

передвижением самоходной каретки с разгрузочный конвейером и поворотом д>тка.

Рис. 8. Схема бетоноукладчика ЕСС-З.б

I - портал; 2 - бункер для бетона; 3 - колебательный механизм; 4 - нагревательное устройство: 5 - разгрузочный коквеяер; б -бункер поперечного питателя; 7 - лоток.

Бетоноукладчик ЕЭС-3,6 состоит из самоходно:: рамы портального типа, самоходной каретки с разгрузочным конвейером, электродного устройства, бункера для бетонной смеси, бункеров для растворной (фактурной) смеси с ленточными питателями, разраваа-вавщего устройства.

Тетокоукладчики ЕС-2 и ШС-3,6 относятся к наганам первой категории сложности с повышенной опасностьо для обслуживавшего я* персонала.

С учетом этих особенностей разработаны схемы управления бетоноукладчиками / 13,27,29,31 /, которыми предусматривается бго-зпропкя приезда а механизмов, световая и звуковая сигнадизацга, система ограничения допуска к нни посторонних лиц.

Бетокоукгадчкка о устройством для непрерывного электроразогрева б его гноя смеси должны:

пнеть соггч&тоо /на металлическом каркасе/ ограадеаяв ен сото а зе ужх5о 1,5 и о блокаруодаи устроястюн для аггокатятвевого этздггезю иапряаонпя при открывав»* дзеркя ограздвкш;

снабжаться световой сигнализацией, автоматически включающейся при подаче напряжения на электроды и действующей на протяжении всей работы устройства;

иметь аварийный выключатель для снятия напряжения при производстве каких-либо работ внутри ограждения.

Электродная система бетоноукладчиков должна быть закрыта металлическими сетками, окрашенными в красный цвет. На передней части сетки должны быть установлены предупреждающие плакаты.

Все токоведудие части бетоноукладчиков, которые в нормальных условиях работы не находятся под напряжением, но в случае нарушения изоляции могут оказаться под ним, должны быть надежно заземлены.

Обслуживающий бетоноукладчики персонал должен провтя специальный курс обучения и иметь право допуска к работе ва машинах стой конструкции.

Устройство, назначение, принцип действия и технические характеристики бетоноукладчиков БЭС-2 и ВЭС-Э,б Дани в работах / 13,В, 17,27,36 Л

Схема технологического процесса додана содержать принципиальное его решение. На основе установленного ранее оптимального способа производства изделии, обеспечивающего достижение ы&г>~ симального использования оборудования и площадеп, минимальное длительности техно логических циклов, снижение трудовых к энергетических затрат, повышение производительности груда, а такге с учетом состояния степени реализации оевдзшых принципе а орга™ иизации производства (специализации, пропорциональности» р»ггми~.« пос?я, автоматизации, беаопасности) ресаетоя феряа оргмшьацин »озшо логического процесса и типа проиэалдьтга ва г.п:г.ц.

С деды» получения яазбольаей тзроъьзод}« л»« ы ¡с. «4У&Д1» ¡¡ого еффехта к техкояэгическик гтчяя вреизго^з» йетовгих и

железобетонных изделия с применением предварительно разогретых смесея предъявляются требования: сохранить тепло, аккумулированное бетонной смесью, быстро уложить ее в форму, упазтнить и транспортировать в тепловой агрегат для прохождения второй стадии тепловой обработки; технологическая линия должна быть поточноя; устройства для электрораэогрева бетонноя смеси и тепловые агрегаты должны быть непрерывного деяствия и располагаться у поста формования; должны быть автоматизированы: бетоносместительныя узел; посты очистки я смазки поддонов, учет работы механизмов, - тепловая обработка бетона в тепловых агрегатах; отработанныя пар в виде конденсата с высокой температуроя должен быть направлен на подогрев заполнителея; диспетчерская служба должна иметь с технологическими линиями телефонную и телевизионную связь; пост формования должен иметь телефонную связь с бетоносместительным узлом.

Под руководством и при личном участии автора / D,27 / разработаны и внедрены в производство на Краснолучском 3C1Í 36 две высокопроизводительные технологические линии производства фундаментных блоков и блоков стен подвалов, при разработке технической документации и строительстве которых учтены изгаженные вшае требования. Схема технологическоя линии показана на ркс.9.

В соответствии с этой схемой приготовления в бетоносмести-телькон узле смесь леаточным коявеаероц подается в приемный бункер бетоноукладчика, свабленного устройством для злектрора-гогрсва смеса. Бетоноукладчик, уствяоадекнш ца религия пут*, псрсиек.&ется ко аеуу со скорость« Ю ы/ыин„

Бетонная смесь, проходя через а»:ктрогяоз yctpoact:» йето-г.'егрогаетсл ?,о задаккоя т«№<?рат7]?н я поэту ras? я у oí ato r.w.rja па После г г« se я з

форме и снятия бортоснастки поддон с отформованными изделиями устанавливается храном на теленку, рассчитанную на Э...5 поддонов, на каждом из которых размещается по два изделия* Тележка, загруженная изделиями, толкателем подается в туннельную камеру.

X - конвейер ленточныя; 2 - бетоноукладчик с электроразогревом смеси; Э - виброплощадка; 4 - лебедка; 5 - толкатель; б,II -краны; 7 - телелка; 8 - туннельная камера; 9 - механизм смазки поддонов; 10 - механизм очистки поддонов; 12 - склад готовой продукции.

Туннельная камера, предназначенная для второй стадии тепловоз обработки отформованных разогретой смесью изделия, оснащена тепловыми регистрами, в которые подается техно логическия пар.

Пройдя туннельнуи камеру, изделия поступает на пост выгрузки, откуда хреном подастся на склад готовое продукции, а тележка с поддонами этим же краном устанавливается на рельсовый путь, расположенный над туннельной камерой, в возвратным толкателем подается на посты очистки и смазки, затем внутрицеховым краном -ва пост формования.

Производственные процессы, выполняемые на техно логических линиях изготовления изделия из элактроразогреваенш!. бетонных смеоея, почти полностьв автоыатизвроваан« Схема автоматизации обеопечдвает заданный температурный режим обработки яадоля^ио-

Рис. 9. Схема технологической линии:

следовательность включения я отключения приводов толкателя и ятор туннельных пропарочных каыер, возврат тележек к посту формования, очистку поддонов от налипшего бетона и их смазку»

Приборы, средства автоматизации, управления и контроля размерены в отдельном помещении, а пули управления - непосредственно у постов.

Заданный режим ТЗО бетона в изделиях обеспечивается регуляторами температуры.

На рис. 10, в качестве примера, приведен график производства работ на двух технолэгяческих линиях. Для обеспечения оптк-

3 ПП Технологические операции Время Т, цин 8 24 п *0 «

I Приготовление смеси,наполнение бункера бетоноукладчика, его перемещение к посту (Ьопмования рш сп1 рз 1 1 ! 1

2 3 1—< « ¡г 1 Разогрев,укладка я уплотнение смеси,переые-цение бетоноукладчика к эстакаде ! I 1 1 ;. 1 з ьз ! ■ 1

Распалубка изделия,их установка на телеаку. Установка поддона и формы на виброплочадку ! г м т, 1 1 1 ьэ к I

3 . , «V к £ £ Разогрев, укладка и уплотнение снеси,перенесение бетоноукладчика к эстакаде 1 ; 1 !

— ■ 1 I

• 1 1 1 1

Распалубка изделия,их установка на тележку. Установка поддона и формы на виброплоцадку" 1 1 1 1- 1 1 ь= 11 : I ¡ь !

Рзс. ТО. График производства работ:

Т* - зрез/л выполнения опеоация по прлготозлезяэ смеси,наполнении буяг.гра бетоноукладчика и его перемещению к посту йорцоза-Г:- воззаэ вречя «а приготовление снеси; врсия разогрева, Гладки я усш^аеакя сизой; 'и - яреня выполнен гм герв— палах оп-зрацаа; К - цпхл ¿опкон&ячя.

иальаоп загрузки технологического оборудования каждая линия снабжена бетоноукладчиком с устройством для элеетроразогрева сиесея, во время работы которых необходимо, чтобы разогрев смеси на одной технологической линии не совпадал с разогревом на другой. Это позволило равномерно загружать силовой трансформатор и эксплуатировать его с высоким КПД.

:Тэ графика видно, что цикл формования двух спаренных бетонных блоков К составляет 16 мин. С целью обеспечения непрерывности работы технологического оборудования обеденный перерыв рабочих организован по скользящему графику. На технический осмотр и текущий ремонт техиологического оборудования затрачивается в сиену 30...40 мин. На основе этих данных определена производительность технологической линии. При трехсменной работе двух технологических линия с предварительным элсктрораэогре-Еои смеси выпуск изделии составит более 50 тыс. м3 в год.

Для приготовления бетонной смеси построен автоматизированный бетоносместительныя узел, оборудованный двумя бетономешалками принудительного действия со сместктелышии барабанами емкостью по 1200 л каждый.

Дозируягся компоненты по весу. Процессом приготовления бетонной смеси управляет диспетчер с пульта управления. Приготовленная бетонная смесь ленточным копьсперои подается в бункеры бетоноукладчиков,

Бегоносыеститольшй узел и пост формования имев? тедо^роинув связь с заводской диспетчерской сдуибся.

На заводе внедрено прошшлениое телоякдеиие, -до иозхоздег с эазводсяоа диспетчерской ила кабикоха директор/1 ни телм» и*.« бхода?ь аа рйбоюп «ехисгогичздгла личт;. ко к оасрпт-гло, через громкогохардоуп сы-г., > ?. о^гаяй*: цу •

онные вопросы.

Многолетний опыт эксплуатации технологических линий изготовления изделий из электроразогретых бетонных смесей / 13,27/ позволил выявить преимущества и недостатки. Л преимуществам относятся: увеличение объема выпускаемой продукции; сокращение времени тепловой обработки бетона; сокращение более чем на 50& производственных пдощадеп; уменьшение расхода пара на термообработку бетоне; повышение производительности труда и улучшение культуры производства; повыиение качества бетона а изделиях; создание предпосылок для механизации и автоматизации технологического процесса.

X недостаткам относятся: обслухивание поста формования краном ( б мин. из 16, что составляет рис. 10); использование крана на складе готовой продукции для подъема телеяек с поддонами я установки их на возвратный путь.

Исходя из указанных преимуществ и недостатков действующей технологической линии определены следующие основные направления совершенствования технологии изготовления изделия из электроразогретых бетонных смесей: комплексная механизация и автоматизация технологических процессов производства работ на линии; ликвидация крановых операция на посту формования и при подъеме те-зезек с поддонами на складе готоаоя продукции; компоновка технологической линия таким образом, чтобы создать замкнутый цикл аереиещеакя поддонов в производстве.

С учетси этих особенностей под руководством и при непосред-стяешюл участии азгора разработана к знедряется в производство целая высокопроизводительная технологическая линия изготовления изделий электроразогретых бетонках оыесея о бееяреиояяиа опо~ радаякя и& посту сорко^еггог, ехзцв которой показана ал рас. IX,

На верхней ярусе расположены: бетоноукладчик с электрораэо-гревои смеси, пост формования, механизмы очистки и сиазки под-

/ ! 7 I 1в I

3 7 ' -К > ,0 " «

/ I

а п

пп п пп |—1 Г-|__[—1_[~1

,'}' УП • ДЦ" .Ул - "АЛ УЛ'Л'П \Ул Г./.

=У —ъь

Рис. II. Схема технологической линии:

I - снижатель; 2 - конвейер ленточный; 3 - бетоноукладчик с электроразогревои смеси; 4 - виброплощадка; 5 - бортоснастка; 6 - механизм распалубки; 7 - механизм сиазки; 8 - иеханизм очистки; 9 - поддоя-тележка; 10 - кран склада; II - туннельная камера; 12 - подъемник.

донов, толкатели, часть пропарочной камеры туннельного типа, в которой изделия проходят стадии подъема температуры, часть пропарочной камеры туннельного типа, в которой изделия остывают.

Нижний ярус представляет собой часть пропарочной камеры туннельного типа, в которой изделия проходят стадию изотермического прогрева.

С целью ликвидации крановых операция на посту формования разработана установка, выполняющая операции по укладке разогретое бетонной смеси, ее уплотнению, отделке верхнея поверхности изделия и немедленвоя распалубке, защищенная а,с. 944931.

На Перевальскоы заводе железобетонных изделия производственного объединения "фганскугола" под руководстгом и прк личном участии.автора разработана п вкедреяз а производство высоко производит ель пая технологическая лжшя езгоуоьх'-.ыя иэдегчя

с элехтроразогревом бетонной смеси, схема вотороа доказана на рис. 12. Зта линия отличается от внедренных на Краснохучсиш

Рис. 12. Схема технологической лявка:

I - бетоносиесительныа узел; 2 - лезня подачи бекнзоа смеси; 3 - бетоноукладчик с электроразогревои снесв; 4 - вибростол; 5,7 - телеякя; б - туннельная камера; 8 - рельсовый путь; 9,11 - краны; 10 - пропарочные каперы ямного типа.

заводе СИ ( рис. 9 ) горизонтальное схемоа IX)зврата тегезся-поддонов п посту формования.

Теплэвяакноствая обработка бетона крупногабарзтщх гздвхнл осуществляется в пропарочных камерах янного тяаа, ресетгаЕеажзх на полигоне.

Технико-зкокомическая оценка эффективности производства бэ-делгя с электроразогрвЕОа бетонных снесеа дана з нокографяях аэ-гора / 13, 27 /. Прнзеншав бетонных смесей, разогретых згзкгрз-чссхяи такой, а сочетания'с соасраезствзв&шгез техкояэптчесях аигшз заводов ЕБЯ а ДОК обеспотгвзгт:

сокращение продо-знтегьыстп тепэззз обработка бегояв* ясс-таг5с.:оз за очст яскзвчозетя предварительной ко гндерля (тврв* ХЮ !! 5Е(тг(ШН0Г0 еокрассякл ареиеаи, кеобхсцдаогз для ;;;ас?г-аезад взвтерыапсского прогрева блока* но срвззекяв с о&^з!

»леяроразогревои квз тоатмнназш способа*» теп язвой обработки Cerosa;

увеличение оборачиваемости {ори в производительности техво-югнчесхах 2SHZ2 со производству жэ»«а, достигЕеюе за счет сох^вдеша предо ляп ехыюстж 730 бетона;

сняхевле стохмостх изделия. дастягаемое за счет сокращения расхода сера я увеличения объема квдекаеиоя продукта я связи с увеличение» проязводлтельшети техно логических линия.

Результата работы внедрены в производство на предприятиях строительная издустрти Укрвгны я Россааског Федерации при сро-еветроявниа новых ж реконструкдае действу одсх техно готических хавга, з учебной процессе в вузах строительного профиля и на Фаяужьтетах сошаения квалификации.

ЭЕоаоигчесхив эффект, полученшя от внедрения разработок в Ероязводство, составил окояа 0,8 иле.руб. в ценах 1990г.

0Щ2 РЕЗУЛЬТАТЫ PAE0TU, ElSO^lí И ПРЕЦЛЛШИЯ

I. В результате есследозашга и обобщения полученных данных, сг^адозого отечественного и зарубишого опыта резена крупная жаучао-техаяческая проблема, янеюзая задное значение кяя народ-тто говкгства, эаилэчагдаяся г разработке:

осеобшх принципов созераекстзовеяня и оптимизации техно а-ггя вроЕзводзтъа изделий с алеггроразогревои бетонных сыесея на oesoae создания еовнх я модернизации известных технических ерздета, совиваизца уровень технической к техновзгическов иа-дваяоети устройств я обеспечнаащкх выполнение ?ребоваюш охра-яы в тягяекы оведувававцего етв устройств персонала;

«саструдаормю-техЕОлогйчесшх о см» эффективного аошжьзо-seses дозедятескоа анергии ддя oflpatíoí»

кн desasa, базирующихся на индустриальных принципах вронзгэд-стга, создающих благоприятные условия для гомплексзоа веханзгэ-ции я автоматизации технологических линия и обеспечиваювнх сокращение сроков производства изделии, снизенле себестоимости, трудовых и энергетических затрат при высокой уровне качества бе~ sosa.

2. Дальнейшее развитие получизз новое перспективноз вапрзв-ление эффективного использования электрическое энергия для геЕ-гогоя обработки бетоиа - предварительный электроразогреа бегаэ-иоп смеси на транспортерной ленте с целью интенсификации тгзрда-ния бетона. Разработаны принципы непрерывного предварителен) электроразогрева бетонкой смеси на транспортерная лзнте.пэдиет-ные в основу создания я разработки новых бетаноуклгдачннх напха аепрерывного действия, обеспечивающих равномерный электроразогрев бетонной сыеси, ее транспортирование и уклздку з форау изделия различной конфигурации.

3. Сформулированы общие принципы технологии ззготозлеззя аз-деяга из разогретых бетонных снесея и иехаштко-нагематячвегет методы описааяя протекающих процессов, позволяющие о пред ела? ь перемещение я силовое воздействие бетонная смеси на рабочзе органы установки, находить рациональные ижструктиззые реаевкз з оптимальные параметры электроразогревагельных устройств, обео-аечкзаюсях равномерный электроразогрев при ыишяиальЕкх затратах огегтероз'яергии. Эта появления позволяют обосновать знергэсбере-гагсие ?ехаоаэпта, разработать высокопроизводительные зкокоиич-екс иэпиаы а гепяэено агрзгаты, способы их эффективного асссаь-ЗОГАЬЯЯ.

1. Из осно23 комплексных исеяедозеяяд электрофгзнчесгзх к »гсшолгпгч зеках егоасгв о'стзнпых скесея» подвергаекяг предзари-

тельному электроразогреву, установлены зависимости: технологических параметров разогрева от параметров электрической сети и конструктивных параметров устройств для их осуществления; связывающие потери удобоукладываемости разогретой бетонной смесью с временным и температурным факторами, обусловленными транспортированием, укладкой и уплотнением бетонной смеси, что предопределяет размещение устройства для разогрева бетонной смеси у поста формования, сохранение аккумулированного разогретой бетонной смесью тепла, определение оптимальной температуры разогрева бетонной смеси ( 50-60°С ); связывающие улучшение формовочных свойств разогретых бетонных смесей с введением в их состав пластифицирующих добавок, на основе чего определены оптимальные дозировки добавок и временной фактор сохранения разогретой бетонной смесью исходной удобоукладываемости.

5. Предложен новый метод определения электропроводности бетонной смеси, согласно которому она рассматривается в виде модели двухфазной среды ( жидкая и твердая ) с произвольное структурой заполнителя, на основе которого выведена формула, позволяющая

по полученному экспериментальным путем значению электропроводности цементного теста и вычисленному коэффициенту объемной концентрации заполнителя определять удельное электрическое сопротивление бетонноя смеси. По сравнению с классическим, при котором готовится бетонная смесь, предложенный метод, при котором готовятся цементное теото, менее трудоемох, а подученные данные, необходимые для назначения режимов и проектирования устройств для »дехтроразогрева бетонноя смеси, находится в пределах допустимых погрешностей.

6. Предложены новые конструкции конуса а прибора, ыодеряя-«ярованные таким образом, что в этих хе усгроастзах бетонная

смесь разогревается электрическим током. Это позволяет получать фактические данные, характеризующие удобоук/ядываеиость бетонных смесея. Разработана методика определения подвижности и жесткости разогретых бетонных смесея в конусе и приборе новоя конструкции .

7. С целью снижения негативного воздействия форсированного электроразогрета бетонной смеси на ее удобоукладываемость, проведены комплексные исследования влияния пластифицирующих добавок га ее формовочные свойства. Установлено, что пластифицирую-

ч

щие добавки, особенно класса суперпластификаторов, вводимые в разогреваемые смеси в пределах норм для неразогретых смесей, позволяют в течение 30...40 мин. сохранять их начальную ( исходную ) удобоукладываемость.

8. Реализовано новое перспективное направление в технологии производства сборного железобетона, заключающееся в переходе от механизации отдельных технологических переделов к комплексной механизации а автоматизации технологических линий. Для этого разработаны: бетоноукладчики с непрерывным эдектроразогревом. бетонной смеси} устройства для очистки и смазки поддонов, работающие в автоматическом режиме; установка для изготовления изделия с бескрановыми операциями на посту формования; подъемники-снияатеди на базе гидравлического и электромеханического приводов; толкатели различных конструкции.

9. На оояове изучения отечественных а зарубежных бетоноук-ладочных наоян, устройств для эдектроразогрева бетонных смесея я опыта эксплуатации экспериментальных образцов аналогичного иазгдчсняя, разработаны дав модола бстоноуяладочних иапзш аепре-у иг кого деа стшя, пря гянструпрозанга которых реализована: алев-трзрегогрсз йетопкок сисси транспортер-оп лонте, направленное

сереиеаеаае бетонкоп смеси относитель во эо з врат но-поступат е ль-юго оеремеаевая электродов, обеспечквагщее разномерный разогрев снеся я сааоочистку як актяжоа поверхности; возможность уиазп рвэогретоя бетонноя смеса в лвбую точку формуемого из-целжк, обеспечаваемую продольным перемещением бетоноукладчика во режьсояэму путя я поперечным серемеценнем питателя относи-тсх&вэ бетоноукладчика я формы; эстетические я эргономические тгеЗзвания, обеспечивавцне привлекательные внешний вид бетоыо-уваагчэмтв. удобство обелукивания в ремонта. Обоснованы констру-жсяхсые резеяжя я параметры новых бето иоу клэдчн ко в с устройство* яш непрерывного эгектроразогрева смеси. Доказано, что элек-фдоааае устройство должно располагаться на амортизационной под-аевже к савертать возвратно-гостунательные двягения с амплитудой ГО-12 та я частотой 0,6...1,7 с"1.

Ю- Учетызая завасююсть эффективности процессов от размеще-хгя техеологического оборудования 2 пространстве, выполнен анализ с йьешо-п газ яро во чних реаензт специализированных технологических шбш ш орэззвозстзу фундаментных блоков для стен подвалов, на ©етэвв чего установлена техническая возможность и экономическая цвгесообразяость двухъярусного размещения технологического обо-573032ЕЕЯ а цехах, обслуживаемых поаьемнякамп-снигателями и уста-яогявза дгя изготовления изделия с бескрановыми операциями на госту форгованнн.

II. На основе экспериментальных исследования, выполненных в ааборагорвнх в производственных условиях, определены оптималь-сае ргыаш технологических процессов по формование в теплэЕОЯ ©СрьЗохзе язделва на разработанных технологических линиях с кол-яаеаееяаги вр-гксБенлеи: интенсивного эяеэтрорвзогревз бетонных сыо-■сщ, «ораэгызя сг&ехкя кагретоа с«ггы.д иегторног: вибрацией, хи-

мическях добавок, активного термоса* 7стеноздевэ, что поточные технологические линии наиболее полю отвечает требован таи, предъявляемым к условиям производства с применением элехгроразогрэ-за бетокноя смеси С первая стадия ТВО ) л теялзвоя обработка в тепловых агрегатах непрерывного действия ( вторая стадия ТГО ). Поточная технология производства изделия на база теплэвнх агрегатов непрерывного действия туннельного типа позволяет ва 50 -60% сократить производственные алидади, снизить стоизость стрз»-птельстза цехов примерно вдвое.

12. На основааии выпо дневных исследования а разрзботоз реализованы наиболее эффективные технологии производства аздедга с предварительным злектроразогреази бетонных сиесея:

- одноярусное расположение технологического оборудования с возвратом тележек-поддонов по надканерному реаьсовшчг пути

С внедрено на Краснолучекои 3C5I SS и.о. "З&ганскгехезабегоа"'};

- одноярусное расположение технологического оборудования с возвратом тележек-поддонов по параллельному рельсовому кутя

( внедрено на Перевалы:ком заводе 2Ш пл. "JSrrascsyrоаь^ з Рязанской ДСК );

- двухъярусное расположение технологического обйрудрвапя о замкнутым циклом перемещения тедезек-поддовов С ваедряется га Краснолучском 3СЫ J3S и.о. "Лугаясхгелезсбетон").

Для эффективного выполнения предусмотренных техноазгнчесгзх процессов разработано 8 видов казяв в устрозстз, задаренных 7 авторскими свидетельствами ва изобретения и двумя свядетедьства-ии ка продавленные образцы:

- бжгазоукяадчякя БЭС-2 а ЙЗС-3,6 с электроразогревом caeca С г.с» 333X49; $73701; 460682; 630073; 637336, св. та про». Образцы t£69'} mi У,

- устройства для автоматической очистки и смазки поддонов;

- транспортные средства различного назначения ( толкатели, шдъеингки-сцихателх и др. );

установка для изготовления изделия с (5 ее крановыми опера-гдааия на посту формовааия ( а.с. 944931 ).

. Перечисленные г другие разработка легли в основу создания интенсивных технология производства изделия с предварительным эле-итроразогревомбетонних смесей. Они обеспечивают: высокий уровень механизации и автоматизации технологических процессов, по-етаеняв производительности линии в 1,5 - 2 раза, экономив цемента, .топлизно-энергетических ресурсов, получение бетона в изделиях высокого качества.

стаи 0П7БЛЕ0ВШМХ ASIOFOil РАБОТ ПО ÍBÍS ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, бронжры, книги

1. Афанасьев Н., Ткачев В., Селецкиа В., Гуаь В., Саркисян А. Установка для предварительно-непрерывного электроразогрева бетонных смесей. // Строительгае материалы и конструкции. - 1969. -25. - С. 12» - На укр.яз.

2. Калишук А«, Афанасьев Н. Влияние количественных и качественных показателей бетоиноа смеси на изменение ее электропроводности, // Строительные материала к конструкции. - 1969. - С. 39. - 1а укр. яз.

3. Жалииук А., Афанасьев В. Методика определении параметров установки для непрерывного предварительного-алектроразогре-ва бетонной смеси. // Строительные катериада и конструкции -I91D. - 25. - С.29 - ЭО. - На укр» яз.

4. Хагишук АЛ., Афанасьев R.9. Эг^екгрорьзогрег vezar.üut. смесей перед формогаанеи. - Киев: Б5ИСП Госстроя УССР, I97Q -

м

6 о.

5. Калишук А., Афанасьев Н. Предварительный электроразогрев бетонных сыесеа. // Сельское строительство. - 1970. - S8. - С.18

- На укр. яз.

6. Афанасьев Н.э. Установка для непрерывного электроразогрева бетонной смеси. Сб. Бетонные работы. - К.: Строяиздат, 19*30.

- С.6 - 12.

7. Афанасьев Н.З. Исследования тепловой обработки бетона электрический током и определение параметров здектрооборудова-

»

ния: Автореферат дис. на соисхание уч. степени канд.техн.наук.-Ниев., 1970. -'26 с.

8. Калащук А., Афанасьев Н. Об изменении удельного электрического сопротивления бетонной смеси. //Строительные материалы и конструкции. - 1972. - И. - С. 38. - На укр.яэ.

9. Афанасьев Н., Целуико U., Борисова А., Преснякова э.Влияние пластифицирувдих добавок на подвижность электроразогретых бетонных сыесеа. // Строительные материалы а конструкции. -1973. - 56. - С. 30-31. - На укр.яэ.

Ю. Афанасьев Н.Э. Технология изготовления изделии с предварительным злектроразогревом бетонных смесей. Сб. Применение предварительного разогрева смесеа в технологии производства сборного аелезобетона. - Минск.: - 1975. - С. - 81-82.

II. Рекомендации по пластификации cuecen при горячем формования о применением злектроразогрева, внедрение рекомендаций по автенсификации тепловой обработки бетонных изделии. Отчет о НИР / ЗорОЕиаэзградскяа филиал НИЙСП Госстроя УССР. - 5 ГР 7SWB99; Инэ. 3 23335^1. - Бороииловград., 1975. - IC4 о.

12» Афошасьез а.З. Т®хеоззгня производства из дежа из эдбй-?рро.эогре?1<- 621-онннх сиесея. Сб„ ¡ШТЯ ху. з.э.Дзерайаского

"Интенсивные иетоды развития производства железобетона". - У., 1977. - С. 70-79.

13. Афанасьев Н.Э. Электроразогрев бетонных смесей. - Яиев: Изд-во Еуд1вельних, 1979. - 107 с. С монография ).

,14. Айанасьез Н.Э., Шимко А.И. Бетоноукладчик с электроразогревом.смеси. // Строительные и доролные машины. - 1981. - 36, _ С. 19-21.

15. Технология изготовления сборных хелезобетонных изделия в камерах туннельного типа с эяектроразогревом смеси и камерах яыного типа с избыточным давлением пара. Отчет о НМР (промежуточный). /Ворошиловградскии филиал НЯИСП Госстроя УССР. -

Д Г? 81050417; Инв. 2 Б950ЭЭ0. - Ворошиловград., - 106 с.

16. Т1. Исходные требования на разработку технологической линии промышленного производства сборных хелезобегоиных изделия для шахтного строительства. Т7. Проектная документация на производство, изготовление опытно-промышленных образцов оборудования технологических линии. Отчет о НИР. /Ворошиловградския филиал НИИСП Госстроя УССР. - £ ГР8Ю50417; Инв. 2 0066П8. - Воровало вград., 1962.

17. Афанасьев Н.Э. Бетоноукладчик ЕэС-2. // Строительные и дорохные машины. - 1963. - £4. - С. 15-17.

18. Афанасьев Н.Э. Метод расчета удельного &лектрического сопротивления бетонной смеси, // Изв.вузов. Сер. Стр-во и архитектура. - 1964. - £3. - С. 76-81.

19. Афанасьев Н.Э. Определение удобоухладываемэсти разогретых бетонных смесей. // Бетон и яедеэобетои. - 1985. - £3, - С. 41-43.

20. Афанасьев О предела га® г азг^э пса м яле с? •? бетонпих смесей.- // Бзтон к в елезо б это и. - 15 67, ~ яю,> - С«. 11-13.

21. Афанасьев Н.Э., Целуико U.K. Добавки в бетоны и растворы. - Киев: Изд-во Еуд1вельник, 1989. - 128 с. С пособие )

22. Афанасьев Н.Э. Состояние и перспективы применения бетонных смесей, разогретых электрическим током. Сб. "Использование электрической энергии в заводской технологии бетона и железобетона". - Ростов-на-Дону, 1986. - С. 51-52.

23* Афанасьев И.% Интенсификация теп® во я обработки сборных конструкция с применением предварительного электроразогрева бетонных смесей. Сб. "Основные направления повышения организаци-; онно-технического уровня капитального строительства в Ээропило вградскоа области". - Зорошиловград, 1974. - С. 67-69.

24. Афанасьев Н. Автоматизация электроразогрева железобетонных изделия в кассетах. // Строительные материалы и конструкция. - 1986. 54. - С. 43. - На укр.яз.

25. Афанасьев Н. Дистанционный замер температуры а изделиях кассеты. // Строительные материалы и конструкции. - 1968, 32. -С. 43. - На укр. яз.

26. Афанасьев Н.О. Расчет привода колебательного механизма бетоноукладчиков с электроразогревом смеси. фганск, 1991. Деп. 50 ВНИИЗСМ 22Л4.1991, 518.77, - 9 с.

27. Афанасьев Н.Э. Технология изготовления изделия о электроразогревом бетонных смесей. Луганск, 1991. Деп. во ШШЗСУ

22.04.1991, 51878. - 278 о. С монография)

Указания, рекоыендацлие инструкции

28« Вре;!»якн9 указания по злектрораэогреву голэзобетонвнх кзсзяса в иохйалазротямшнх кассегвдх установках» - a.» i960. -

Cl Г-j U j

; ^ у Г-Z'1* ' ' ГТ ~ ^ГГО Н.СП Q iV'^'^U'', К'Т ' ,у С v' '110 С Г''* Ï

Vi

смеси на транспортерной ленте. - Хаев, 1973. - 12 с.

30. иетодические рекомендации по применение пластифицируй иях добавок в бетонных смесях, подвергаемых предварительному алектрораэогреву. - Киев, 1975. - 24 с.

31. Инструкция по применение предварительного элехтрораэо-грева бетонных смесей при производстве сборных бетонных и хеле-вобетоиных изделий и конструкции. Утв. Госстроем УССР 22.07.1977. -'2ивв, 1978 . 69 с.

Авторские свидетельства и свидетельства на промышленные образцы

32. A.c. 333149 СССР. УКИ С04 41/30. Устройство непрерывного электроразогрева бетонной смеси. > А.Л.Халишук, З.А.Ткачев, В.Й.Селецкий, ВЛ.Гузь, АЛ.Саркисян (, СССР ). - 2 с. : ил.

33. A.c. 376344 СССР, УКИ С04 41/30. Устройство для злек-гроразогрева бетонной смеси / Б.А.Крылов, А.1.Каяияук, BJLTkb-чев, Ц.1,3ааиулин, 3»А.Кркваручевто С СССР ). - 2 с. : ид.

34. A.C. 4737DI СССР, Ж'Л С04 41/». Устройство дхя нагрева бзтекноп caeca. / Б.АЛрылов, UД.Заянул1Ш, З.А.Бабков (СССР). - 2 с. : ид.

35. A.c. 480682 СССР, ШИ CQ4 41/30. Способ электроразогр»-ва смесеа. - 2 с.

36. Св.ва пром. образец 5869 СССР. Бетоноукладчик с устройством для эхекгроразогрезе смесея. / 11.11.Блох, У Л ^аянувш, В.А.Бабко* ( СССР ). БЛ. , - 1977. - «3. ах.

37. Св. яа пром. образец 7547 СССР. ?5шэерсадышя бетоноукладчик с элехтроразогревом смесея. / КЛ.Еяох» B.CJComa,

Г Л До рошу в ( СССР ). Б.И. - 1978. - £22. ид.

зе. A.C. 630073 СССР, !S'¿ 3 28В Х/С8, Есгоьоукдзпчча Б»х ( СССР ). - 3 с. ; ия.

39. A.c. 637396 СССР, 1Ю С04 В 41/30. Устройство для нагрева бетонной смеси. / Г.АЛорошун, В.А.Ткачев, А.И.Шимко ( СССР ). - 2 с. : «я.

40. A.c. 9449Э1 СССР, ИЯИ В 28 3 5/СО. Установка для формования железобетонных изделии. / З.А.Ткачев, ГЛЛоровдгн, М.Х. Заянулии, АЛ.Шимко, В.В. Федоренко, В .С До то да ( СССР ). - 3 с. : шл.

Подписано к печати/¿CS УЗ Тираж 80 экз.

Отпечатано в типограг^ии ин-та "Сельэнергспроект

Заказ $2