Виброактивированное производство панелей

Циклическая виброактивация прошла производственную проверку на Энгельсском, Орловском, Приокском ССК, Уфимском ДСК в кассетном производстве внутренних стеновых панелей, панелей перегородок, лестничных площадок и маршей для жилых зданий (рис. 8.8). На Энгельсском ССК за счет трехстадийной вибрации достигнуто 10%-ное сокращение расхода цемента при сохранении требуемой прочности панелей [115]. На Орловском и Уфимском комбинатах в результате виброактивации и частичной корректировки состава бетонных смесей было существенно улучшено качество поверхности стеновых панелей, что снизило затраты на отделочных операциях. На Приокском ССК в соответствии с Указанием бывшего Госагропрома СССР № 800—5—1993 от 09.07.86 г. успешно и в полном объеме проведены приемочные испытания виброактивационной технологии, основные результаты которых заслуживают внимания.

Положительный результат достигается при согласовании времени приложения вибрации со стадийной самоорганизацией вяжущей системы, что осуществимо в случае твердения всего объема бетона в близком температурном режиме, с перепадом, не превышающим 10—15 °С. На практике же используется контактный подвод тепла к отформованным изделиям посредством греющих тепловых отсеков, при котором может иметь место гораздо более значимый температурный разброс. Кроме того, заполнение многоемкой кассетной установки производится различными замесами бетонной смеси, вследствие чего неизбежно смещение во времени начала затворения и гидратационного твердения цемента в этих замесах. Все это усложняет выбор режима виброактивации, оптимального для всего массива отформованных в кассете изделий. Таким образом, предварительными испытаниями следовало уточнить влияние указанных аспектов на достигаемый результат. К тому же реализацией получаемой эффективности предусматривалось снижение расхода цемента, что также требовало количественного уточнения.

Прежде всего, следовало установить усредненный температурный режим обработки бетонной смеси, включающий ее выдерживание в естественных условиях (предварительное выдерживание) и твердение при прогреве. Средняя величина предварительного выдерживания (заполнение формовочных полостей бетонной смесью, уплотнение, доводка открытых граней панелей, установка закладных деталей) — 60 мин, после чего в регистры тепловых отсеков подавали пар и производили тепловую обработку по принятому режиму (активный прогрев — 8 ч, охлаждение — 2 ч).

Кассетное производство стеновых панелей на Энгельсском (Орловском, Приокском, Уфимском) комбинатах с виброактивацией

Рис. 8.8. Кассетное производство стеновых панелей на Энгельсском (Орловском, Приокском, Уфимском) комбинатах с виброактивацией

Контроль прочности производили на панелях (молотком Кашкаро- ва) и контрольных образцах, которые изготавливали в стандартных формах (кубах с ребром 10 см). Формы устанавливали в специально смонтированную в свободной части формовочного отсека нишу. Образцы изготавливали из первого, среднего и последнего замесов бетонной смеси. Для сопоставления свойств образцов без и подвергнутых циклической вибрации, часть форм для виброизоляции подвешивали на гибких тросах, часть — при помощи шпилек жестко крепили к нише (рис. 8.9).

Схема установки форм с контрольными образцами в формовочный отсек кассетной

Рис. 8.9. Схема установки форм с контрольными образцами в формовочный отсек кассетной

установки:

1 — крышка откидная; 2 — шпилька; 3 — ниша; 4 — трос гибкий; 5 — форма с образцами; 6 — стенка формовочного отсека

При помощи комплекта термопар (см. рис. 8.2) исследовали температурный режим твердения панелей и контрольных образцов в процессе тепловой обработки. Термопары устанавливали в центральной части образцов и различных панелях на глубине 300 мм и через каждые 20 мин с момента начала тепловой обработки производили замер показателей. Как видно из кинетических температурных кривых (рис. 8.10) в панелях и образцах температурный режим достаточно близок, разброс показателей находился в допустимом интервале (не превышал 10—15 °С); лишь в некоторых изделиях (кривые 2, 3) наблюдалось несколько большее температурное отличие. Следовательно, температура твердения контрольных образцов вполне моделирует температурные условия твердения панелей. За усредненную температурную кривую принят температурный режим твердения контрольных образцов и панелей — кривые А—7.

Температурные кривые прогрева панелей (7—4) и контрольных образцов (5—7)

Рис. 8.10. Температурные кривые прогрева панелей (7—4) и контрольных образцов (5—7)

в кассетной установке

С учетом установленных технологических параметров (продолжительности предварительного выдерживания смеси и температурного режима твердения бетона) пластометрическим способом (см. рис. 5.19) определили время приложения вибрации: 30, 80, 120 и 150 мин с момента начала тепловой обработки. Продолжительность уплотнении составляла соответственно 30, 40, 45 и 50 с.

Испытание циклической виброактивации проводили в процессе планового изготовления стеновых панелей. Никаких дополнительных требований к производству работ не предъявлялось, кроме одного — непрерывности проведения формовочных работ до полного заполнения смесью кассетной установки. После доводочных работ в тепловые отсеки подавали пар и включали блок автоматики с установленным режимом уплотнения. В процессе тепловой обработки блок автоматически включал и отключал вибраторы по заданной программе, осуществляя виброобработку панелей и жестко закрепленных в нише контрольных образцов. После прогрева кассету раскрывали, изделия распалублива- ли, визуально исследовали, неразрушающим методом определяли прочность в различных зонах и отправляли на склад готовой продукции. Формы с контрольными образцами извлекали из формовочного отсека и после четырехчасового выдерживания в естественных условиях рас- палубливали, определяли среднюю плотность и прочность при сжатии образцов, часть из которых помещали в камеру стандартных условий для испытания в 28-суточном возрасте. Свойства образцов, изготовленных обычным способом и с четырехкратным циклическим вибрированием, представлены в табл. 8.2.

Циклическое вибрирование практически не изменяет среднюю плотность бетона, в то же время прочность при сжатии повышается в среднем от 30 % до 50 %. Визуальное исследование циклически обработанных панелей выявило улучшение качества их поверхности в части уменьшения количества и размеров раковин и пор. Следующей стадией экспериментов являлось уточнение возможной величины сокращения расхода цемента при сохранении требуемой прочности (10 МПа). В табл. 8.3 приведены свойства бетона (обычного и виброактивирован- ного) с различным содержанием вяжущего.

Таблица 8.2

Физико-механические свойства образцов

Наименование

показателей

Величина показателей

обычного

производства

с циклическим вибрированием

Средняя плотность, кг/м3

2230/100

2240/100,5

Прочность при сжатии, МПа

10,0/100

14,0/140

Примечание. В числителе — показатели в натуральных величинах, в знаменателе — в процентах (получены в результате четырехкратного повторения эксперимента).

Таблица 83

Физико-механические свойства образцов с различным содержанием портландцемента

Технология изготовления

Характеристики

средняя

плотность,

кг/м3

прочность при сжатии, МПа

после

прогрева

через 28 суток

Обычный состав, без циклической вибрации (эталон)

2230

9,8/100

11,4/100

Сокращение расхода цемента — 10 %, с циклической вибрацией

2230

12,9/132

19,2/168

Сокращение расхода цемента — 20 %, с циклической вибрацией

2210

9,1/93

12,7/111

Примечание. В числителе — показатели в натуральных величинах, в знаменателе — в процентах (получены в результате четырехкратного повторения эксперимента) .

Виброактивация позволяет сократить расход цемента на 10 %; при этом, как видно из таблицы, имеется значительный прочностной резерв. Двадцатипроцентное сокращение показало нестабильные результаты (в некоторых образцах наблюдался недобор прочности после тепловой обработки, по сравнению с эталонным составом). Неразрушающее испытание также показало, что виброактивированные изделия с сокращенным расходом цемента после тепловой обработки приобретают уровень распалубочной прочности традиционно изготовленных панелей из обычного состава бетонной смеси.

Полученные экспериментальные данные подтвердились ведомственными приемочными испытаниями, в результате которых установлена реальная возможность 10—15%-ного сокращения расхода цемента с одновременным улучшением качества поверхности изделий. Разработанная технология рекомендована для широкого распространения на предприятиях отечественной строительной индустрии [116]. Проведенный расчет технико-экономической эффективности циклической вибрации железобетонных изделий показал, что при годовой мощности Приокского кассетного производства 7,55 тыс. м3 экономия цемента может составить 468 т, а при планировавшемся объеме внедрения (на 14 линиях) — около 15 тыс. т.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >