Добро пожаловать на официальное интернет-представительство Некоммерческого Партнерства "Союз производителей бетона"
Союз создан в 2003 году с целью координирования, регулирования и управления разрозненными отраслями, нормальное функционирование которых необходимо для общего развития рынка бетона. Мы заинтересованы в формировании и укреплении здоровой экономической политики на строительном рынке.






ПРИГЛАШАЕМ ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ


МЫ СОТРУДНИЧАЕМ



НАШИ ПАРТНЕРЫ







АВТОРИЗАЦИЯ
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?


ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ - СТАТЬИ

Прислать свою статью


23.09.2012

Технология активированных строительных формовочных смесей

Комментариев: 0 | Количество просмотров: 2289

Авторы: Е.Е.Шамис, М.И.Холдаева, В.Д.Иванов

На сегодняшний день проделана огромная исследовательская и практическая работа по улучшению технико-экономических характеристик строительных формовочных смесей для бетонов и растворов. Эта работа, бесспорно, исключительно полезна и дает положительный эффект, но в то же время не затрагивает ведущую проблему, которая, по нашему мнению, кроется в технологии изготовления смесей. Суть задачи, решение которой берут на себя авторы, заключается именно в изложенной выше проблеме. Это и определяет актуальность представляемой разработки.

Формовочные смеси строительного назначения, предназначенные для изготовления бетонов и растворов, обычно конструируются из минерального вяжущего (портландцемента, гипса, извести), крупных (щебень, гравий) и мелких (песок) заполнителей, пресной воды и корректирующих добавок. Заполнители могут быть как тяжелыми естественного происхождения (гранит, известняк и т. д.), так и легкими (керамзит, вермикулит и т. д.), производимыми предприятиями промышленности строительных материалов. Кроме того, возможно использование пены или газообразующих добавок для получения ячеистых бетонов. Здесь все зависит от того, для каких изделий предназначена формовочная смесь.

Обзор ряда исследований и разработок по улучшению технико-экономических характеристик смесей

Известны различные методы активации строительных формовочных смесей. К примеру, измельчение и смешение песка с цементом на бегунах.

Рис. 1. Формующий узел технологической линии по производству стеновых материалов из активированной строительной смеси (Москва, 90-е годы)В 1947–48 годах А.В. Волженским были проведены производственные эксперименты в этом направлении. В результате доказана возможность изготовления песчаных бетонов марки 200 на портландцементе марки 300 при его расходе в пределах 300–400 кг/м3 при водоцементном отношении В/Ц=0,6. Прочность контрольного бетона с использованием гранитного щебня при расходе цемента 403 кг/м3 и В/Ц=0,48 через 28 суток составила 17 МПа, а песчаный бетон, изготовленный по излагаемой выше методике, показал 19,6 МПа, разница в 15% достаточно показательна (см. Сборник научных трудов Академии архитектуры СССР, № 3. – М.: Изд. Акад. арх., 1949).

В Московском государственном строительном университете Ю.М. Баженовым проведены успешные разработки по получению многокомпонентных мелкозернистых бетонов (см. Многокомпонентные мелкозернистые бетоны / Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. – 2001. - №10). Это подтверждает принципиальную возможность изготовления эффективных бетонов с мелкими заполнителями. Надо отметить, что исследовался не обычный строительный песок, а барханный, ибо работа выполнялась для предполагавшегося строительства Каракумского канала непосредственно в пустыне, где другого песка просто нет. Что касается щебня, то для эксперимента его доставили, но не больше. Так что из этого песка и были сделаны панели, бетон для которого подобрали разработчики.

Весьма привлекательна, по нашему мнению, разработка, представленная М.Я. Бикбау (см. Сборный железобетон – технология будущего / ЖБИ и конструкции. 2011. № 4), где предлагаются наноцементы, «зёрна которых в процессе механохимической активации покрываются сплошной оболочкой – капсулой толщиной в несколько десятков нанометров модифицированного полимерного соединения, придающего радикально новые качества дисперсного композита портландцемента». Далее технологический процесс развивается по обычной схеме с использованием крупного и мелкого заполнителей. Наноцементы должны производиться непосредственно на цементных заводах с использованием специализированного оборудования и соответствующих материалов. Однако получение бетонов с улучшенными техническими характеристиками должно оправдать дополнительные затраты.




Наружные стеновые блоки из активированной строительной смеси (Москва, 90-е годы)И.Н. Ахвердов отметил, что «структуру цементного камня можно с полным основанием квалифицировать как «микробетон», считая, однако, что «заполнителями» в нем служат непрогидратированные остатки цементных частиц – ядра, а вяжущим являются окаймляющие их значительно менее плотные реакционные каемки, состоящие из новообразований, постепенно упрочняющихся с течением времени» (с. 236). Мы вновь привели цитату (см. Основы физики бетона. – М.: Стройиздат, 1981).




Незатронутая проблематика технологии изготовления смесей

В представленном выше обзоре мы отметили только некоторые направления, по которым велась работа для улучшения технико-экономических характеристик строительных формовочных смесей для бетонов и растворов. Бесспорно, проделанная работа исключительно полезна и дает положительный эффект, но в то же время не затрагивает ведущую проблему, которая, по нашему мнению, кроется в технологии изготовления смесей.

Рис. 3. Технологическая линия для производства стеновых материалов из активированной строительной смеси (Москва, 90-е годы)На давних этапах создания этих технологий, будь то изготовление своеобразных бетонных смесей для блоков египетских пирамид или римских бетонов, компоненты строительной смеси перемешивались лопатами или подобными инструментами, как и в современных бетоносмесительных машинах. И всегда в цементном камне остаются непрогидратированные частицы. Да, бетон набирает прочность со временем, но нам нужно получить его расчетные характеристики ко времени передачи на него проектных нагрузок. За это приходится расплачиваться дополнительным расходом вяжущего, а оно стоит недешево.

Суть задачи, решение которой берут на себя авторы, заключается именно в изложенной выше проблеме. Это определяет актуальность представляемой разработки.



Инженерная основа решения обозначенной проблематики

Рис. 4. Формы для стеновых блоков (Москва, 90-е годы)Цементный гель изготовляется отдельно в режиме непрерывного перемешивания вяжущего и воды. В таком же режиме он смешивается далее с заполнителями. Затем готовая формовочная смесь подается в опалубку. При этом из бетонов исключен крупный заполнитель – щебень или гравий. Изготовление щебня, прежде всего, неэкологично, а также весьма сложно технически. С экономической точки зрения применение щебня в составе бетонов неэффективно.

Мы же полагаем, что использование в качестве заполнителя только песка, активированного путем его измельчения, можно считать рациональным. Примеры приводились выше.

При смешивании цемента с водой, как уже говорилось, в слипшиеся частицы цемента проникновение влаги затруднено. Для дробления слипшихся частиц мы предлагаем использовать гидродинамическую кавитацию, создавая условия для ее возникновения в потоке суспензии воды и цемента.


Рис. 5. Перегородочные плиты (Москва, 90-е годы)Кавитация – это процесс, характерный возникновением в потоке жидкости каверн, то есть разрывов или полостей, заполненных парами этой жидкости. В зауженном месте на пути перемещения потока, где скорость его максимальна, и возникают каверны (пустоты). Зародышами (ядрами) кавитации могут быть те самые слипающиеся частицы цемента (см. Болога М.К., Шалобасов И.А., Пауков Ю.Н. Работает пустота. Кишинев: Штиинца, 1985).

При схлопывании пузырьков создается давление от 1,0 до 4,0 тыс. атмосфер, причем с повышением температуры. При этом слипающиеся частицы цемента раздавливаются, что способствует полноценной гидратации вяжущего. Отметим, что степень гидратации можно регулировать путем изменения размеров сужений на пути потока перемешиваемой суспензии цемента и воды.

Важнейшим фактором воздействия на технологический процесс изготовления бетонных и растворных строительных смесей может стать активация компонентов воздействием торсионных (микролептонных или неионизирующих) излучений. Как известно, источниками существующих в природе полей являются элементарные частицы (единичные носители). Элементарные частицы обладают собственным электрическим зарядом и порождают электромагнитное поле, а их масса – гравитационное поле.

Существует еще один параметр – спин, то есть квантовый аналог углового момента вращения, который является основой торсионного поля, которое, в свою очередь, является самостоятельным физическим фактором (см. Акимов А.Е., Шипов Г.И. Торсионные поля и их экспериментальные проявления / Сознание и физическая реальность. Т.1, № 7. 1996). Для того чтобы сосредоточить действие торсионного поля на компонентах смесей, созданы гибкие концентраторы этих излучений.



Рис. 6. Стеновые блоки (Москва, 90-е годы)Изложенные основы предлагаемой технологии позволяют получить практически новый продукт: активированную смесь для бетонов и растворов – акформикс (acformix), сконструированный с однородной структурой при максимальном использовании физико-механических свойств вяжущего, экологичностью, экономичностью. Методы, заложенные в основу данной технологии, позволяют вести проработку компонентов акформикса на атомарном уровне.

Все исходные материалы, применяемые в предлагаемой технологии, должны быть исследованы на эксплуатационную, технологическую и комплексную совместимость между собой. Методика такой проверки была разработана авторами настоящей статьи.

Источник информации: Журнал "ЖБИ и конструкции"


Возврат к списку

Для того чтобы оставить комментарий, Вам необходимо авторизоваться.
3.151537358720

Реклама на портале


Rambler's Top100 Яндекс цитирования
Некоммерческое партнерство "Союз Производителей Бетона",2003-2011
Все права защищены. Публикация информации с сайта без активной гиперссылки на www.concrete-union.ru и согласования с руководством запрещена
Адрес электронной почты info@concrete-union.ru
Размещение рекламы на портале НП "Союз Производителей Бетона"