ivdon3@bk.ru
Сегодня при разработке и исследовании новых конструкций требуется системный подход, включая проектирование, производство изделий и строительство. Дальнейшее развитие строительства идет по пути совершенствования конструкций и форм зданий, чему способствует улучшение физико-механических свойств строительных материалов. Применение высокопрочных бетона и сталей приводит к созданию более легких тонкостенных железобетонных конструкций и принципиально возможно лишь при совершенной технологии изготовления элементов. Поскольку при изготовлении железобетонных изделий центробежным способом образуются радиально направленные фильтрационные каналы, то именно в них проявление разрушения наиболее вероятно. Оно усугубляется еще и тем, что внутренний слой таких изделий оказывается более пористым, чем остальные слои бетона. Наличие такой структуры обусловлено даже при соблюдении всех требований к качеству исходных материалов, приготовлению бетонной смеси и использованию оптимальных режимов центрифугирования. Авторами в процессе подтверждения рабочей гипотезы в данном исследовании разработан способ введения заполнителя при центрифугировании, на основе которого были получены опытные образцы, характеризующиеся, по сравнению с контрольными, улучшенными физико-механическими и конструктивными свойствами; достигнуто повышение несущей способности центрифугированных железобетонных колонн кольцевого сечения на стадии их изготовления за счет изменения характера технологического процесса изготовления с одностадийного на двухстадийный. Проверка гипотезы осуществлялась по определяемым приростам структурно-физических характеристик бетона образцов. Плотность бетона опытных образцов центрифугированных железобетонных колонн кольцевого сечения двухстадийного формования при всех трех соотношениях фракций оказалась выше, чем у бетона одностадийного формования. Водопоглощение при капиллярном подсосе бетона опытных образцов центрифугированных железобетонных колонн кольцевого сечения двухстадийного формования при всех трех соотношениях фракций оказалось ниже, чем у бетона одностадийного формования.
Ключевые слова: центрифугированный бетон, железобетонные колонны, фракции заполнителя, двухстадийная технология, кольцевое сечение, плотность, водопоглощение, структурно-физические свойства
Представлены и теоретически обоснованы пути совершенствования технологии центрифугирования, направленные на повышение однородности структуры бетона по сечению, например, посредством способа раздельного введения компонентов бетонной смеси, сущность которого при производстве центрифугированных изделий состоит во введении внутрь формуемого изделия перед стадией уплотнения крупного заполнителя. Получены результаты физико-механических испытаний центрифугированных бетонов, показывающие, что послойное введение компонентов бетонной смеси по первому способу приводит к увеличению предела прочности при сжатии во всех слоях центрифугированного бетона.Статья опубликована в рамках реализации программы Международного Форума «Победный май 1945 года».
Ключевые слова: бетон, центрифугирование, однородность структуры, послойное введение компонентов, уплотнение, водопоглощение при капиллярном подсосе, прочность
Проведен анализ опытных данных и изучены работы, посвященные учету влияния фактора прессующего давления с целью оптимизации параметров центрифугированных изделий кольцеобразного сечения на стадии уплотнения. Вычислено количество оборотов формы на стадии уплотнения при различных значениях прессующего давления. Выполнен статистический анализ полученных уравнений регрессии по трем критериям: однородности дисперсий, значимости коэффициентов и адекватности, которая проверялась с помощью критерия Фишера. Данные статистически обработаны с помощью программы «Mathcad», что позволило получить уравнения регрессии в виде полиномов второй степени с конкретными значениями их коэффициентов. Построена графическая интерпретация математических зависимостей. Получены расчетные зависимости, позволяющие определять требуемое количество оборотов для любого необходимого диаметра и толщины стенки кольцевых центрифугированных изделий при заданной фиксированной величине прессующего давления в бетоне.
Ключевые слова: прессующее давление, центрифугированные изделия кольцевого сечения, функция отклика, фактор варьирования, метод наименьших квадратов, уравнение регрессии
Проведен обзор литературы, касающейся вопросов формования центрифугированных бетонных изделий. Изучены особенности центрифугирования бетона, в частности изготовления центрифугированных труб. Рассмотрены основные параметры и показатели качества бетона и самих центрифугированных труб. Описан традиционный режим формования безнапорных труб. Приведены расчетные формулы параметров процесса центрифугирования, их графические зависимости. На основании полученных расчетных данных представлен вывод о том, что традиционные режимы формования безнапорных труб характеризуются скоростью вращения формы от 82 до 300 об/мин на стадиях загрузки и распределения бетонной смеси. При этом на стадии уплотнения регулирование скорости вращения формы изменяется в весьма широких пределах и во многом зависит от вязкости бетонной смеси и прессующего давления: от 825 до 4400 об/мин для бетонных труб диаметром от 100 до 300 мм. Моделирование параметров режима формования при центрифугировании изделий кольцеобразного сечения на лабораторной установке при максимальном давлении прессования р = 2,16 кг/см2, позволит уточнить полученные данные и изучить их влияние на вариатропность структуры бетона.
Ключевые слова: центробежная сила, параметры центрифугирования, загрузочные числа оборотов формы, распределительные числа оборотов формы, уплотнительные числа оборотов формы, прессующее давление, продолжительность центрифугирования, изделия кольцеобразного сечения
В данной статье рассматривается влияние физического состояния химических добавок в момент введения их в газобетонную смесь на кинетику газовыделения и коэффициент диффузии газа. Для проверки рабочей гипотезы были запроектированы и изготовлены два состава. В составе С№1 химические добавки вводились в виде коллоидного раствора. Сравнительный анализ результатов физико-механических испытаний образцов газобетона исследуемых составов показал, что введение химических добавок в виде коллоидного раствора понижает среднюю плотность в сухом состоянии за счет более интенсивного протекания реакции газовыделения без существенного снижения предела прочности на сжатие. При этом в составе С№2 наблюдается рост средней плотности.
Ключевые слова: кинетика газовыделения, коэффициент диффузии газа, газобетонная смесь, реакционная способность, вспучивание газобетонной смеси, коллоидный раствор
В данной статье рассматривается влияние введения частично гидратированной газобетонной смеси на интенсивность газовыделения, реакционную способность дисперсного газообразователя и физико-механические свойства газобетона. Для проверки рабочей гипотезы были запроектированы и изготовлены два состава. В состав С№1 вводился чистый дисперсный газообразователь, а в состав С№2 вводилась смесь газообразователя с частично гидратированной газобетонной смесью. Сравнительный анализ результатов физико-механических испытаний образцов газобетона исследуемых составов показал, что ее введение повышают предел прочности при сжатии, одновременно уменьшая плотность газобетона. При этом в составе С№1 наблюдается более высокая плотность и падение прочности
Ключевые слова: частично гидратированная смесь, газообразователь, алюминиевая пудра ПАП-1, реакционная способность, прибор ПГВ-2, кинетика газовыделения, средняя плотность в сухом состоянии, предел прочности при сжатии
Разработан и оптимизирован состав неавтоклавного газобетона с доменным молотым гранулированным шлаком, который вводили в количестве от 5 до 15% взамен части кремнеземистого компонента (кварцевого песка) в состав газобетона. По результатам оптимизации методом наименьших квадратов были получены базовые уравнения регрессии в виде полиномов 2-й степени и оптимальные составы неавтоклавного ячеистого бетона с добавкой доменного гранулированного шлака. При этом наиболее эффективной является дозировка 15 %, которая оказывает положительное влияние на прирост прочности ячеистого бетона в сравнении с контрольным составом и не приводит к увеличению средней плотности.
Ключевые слова: неавтоклавный газобетон, активная минеральная добавка, средняя плотность в сухом состоянии, предел прочности при сжатии, молотый гранулированный шлак, метод наименьших квадратов, уравнение регрессии, кремнеземистый компонент
В статье рассмотрены способы направленного формирования вариатропной структуры бетонных изделий и конструкций. Изучен опыт отечественных ученых в вопросах получения изделий различной плотности по сечению. Рассмотрены вопросы технологии получения изделий различной плотности по сечению, основные принципы формирования вариатропной поровой структуры газобетона для монолитных ограждающих конструкций, оптимальные схемы формования двухслойных стеновых изделий из бетонов различной плотности, формирование структуры с двойным каркасом – минеральным и полимерным – за счет спекания зерен пенополистирола, формирование вариатропного строения магнезиального пенобетона, предусматривающего последовательную укладку пеномасс с различной средней плотностью, перспективность применения железобетонных конструкций вариатропной структуры.
Ключевые слова: вариатропная структура, бетонные изделия и конструкции, железобетон, газобетон, пенобетон, керамзитобетон, плотность, огнестойкость
В статье рассмотрены проблемы технологии газобетонных изделий неавтоклавного твердения и проанализированы литературные данные, касающиеся изучения влияния различных факторов на технологию изготовления. Приведены результаты экспериментальных исследований, посвященных изучению роли добавок различного вида в формировании структуры газобетона. Исследовано влияние трех факторов: вида поверхностно-активного вещества, введенного в газобетонную смесь; наличия добавки каустической соды; расхода алюминиевой пудры на процесс структурообразования и свойства газобетона неавтоклавного твердения. Полученные данные позволили принять в дальнейших экспериментах в качестве поверхностно-активного вещества стиральный порошок. Экспериментальным путем подтверждено, что исключение из состава газобетонной смеси каустической соды приводит к снижению щелочности, а соответственно реакция газовыделения протекает значительно медленней, что приводит к повышению плотности газобетона, появлению дефектов на поверхности изделий, значительному увеличению брака. Определено оптимальное содержание алюминиевой пудры в составе газобетона, которое соответствует для марки ПАП-1 – 5,75 г.
Ключевые слова: неавтоклавный газобетон, добавка, поверхностно-активное вещество, каустическая сода, алюминиевая пудра, газообразователь, газовыделение
В данной статье рассматривается влияние структурирующей добавки на физико-механические свойства газобетона. В качестве структурирующей добавки в состав газобетонной смеси вводили побочный продукт при срезке верхнего слоя «горбушки» в количестве от 10 до 30%. Сравнительный анализ результатов физико-механических испытаний образцов газобетона с различным количеством структурирующей добавки показал, что ее введение повышают предел прочности при сжатии, одновременно увеличивая плотность газобетона. При этом значение коэффициента конструктивного качества в составе ГБ4 (с 20% «горбушки») на 20,4% выше чем у ГБ2 (с 30% «горбушки») и на 31% выше чем у газобетона базового состава ГБ1 (контрольный), что позволило принять его за оптимальный состав в дальнейших исследованиях.
Ключевые слова: «горбушка», структурообразование газобетона, неавтоклавный газобетон, структурирующая добавка, процесс вспучивания, пластическая прочность структуры, коэффициент конструктивного качества, средняя плотность в сухом состоянии, предел прочности при сжатии