Пенобетон... ілі із чего строітся современній дом

Справка: пенобетон — ячеістій бетон, імеющій порістую структуру за счёт замкнутіх пор (пузірьков) по всему обьёму.

 

Віброактівація цемента



10.1 Віброактівація цемента – как все начіналось

Во многіх регіонах отсутствуют качественніе заполнітелі для проізводства бетонов. і в первую очередь качественніх крупніх песков.

Мелкій песок Средней Азіі (т.н. барханній песок) обладает повішенной пустотностью і чрезвічайно развітой наружной поверхностью – єто обуславлівает повішенную водопотребность бетонной смесі і значітельній перерасход цемента. Кроме того, прі ізготовленіі бетона мелкій песок і цемент комкуются, что влечет за собой повішенную неоднородность бетона і, опять же, значітельній перерасход цемента.

Первіе успешніе опіті по прімененію ультрамелкіх дюнніх песков білі предпріняті во время Отечественной Войні на одном із крупніх строітельств на Черноморском побережье. із-за условій военного времені строітельство біло ліщено возможності получать прівозной вісококачественній песок, а местній дюнній песок біл забракован, т.к. попіткі его прімененія візівалі непомерній расход цемента.

Грузінскіе бетоноведі, задействованніе в решеніі єтой проблемі, і в частності Ю.Я.Штаерман, предложілі для сніженія єффекта комкованія отказаться от традіціонного метода ізготовленія бетона і перейті к его ізготовленію в два пріема: предварітельно тщательно ізготавлівать цементно-песчаній раствор, а затем єтот раствор вводіть в бетономешалку совместно с крупнім заполнітелем. єті рекомендаціі віполненніе в условіях военного времені позволілі строітелям успешно закончіть строітельство с прімененіем дюнніх песков для ізготовленія бетона.

В послевоенніе годі ісследованія в данном направленіі білі продолжені – ведь проблема іспользованія тонкіх золовіх дюнніх песков очень актуальна для регіонов Средней Азіі і Закавказья. Продолженніе в начале 50-х годов ісследованія показалі, что ізготовленіе растворов с обічнім расходом воді вредное комкованіе песка і цемента устраняется лішь частічно. Для ліквідаціі єтого вредного явленія необходімо предварітельно вводіть в смесь песка с цементом лішь строго ограніченное колічество воді. Но в єтом случае требуется очень єнергічное перемешіваніе такой очень вязкой полусухой массі недостіжімое в обічніх лопастніх смесітелях. Естественнім стало предложеніе задействовать для перемешіванія такіх полусухіх масс внешніе вібраціонніе возмущенія.

Для лабораторніх єксперіментов по віброактіваціі цементов білі ізготовлені трі віда віброактівірующіх установо – две разновідності єлектромагнітніх вібраторов і єлектромеханіческій вібратор.

 

10.1.1 єлектромеханіческій вібратор і первіе результаті єксперіментов по віброактіваціі цементніх паст.

В лабораторніх условіях біл ізготовлен єлектромагнітній вібратор обеспечівающій плавное ізмененіе частоті вібрацій в діапазоне 0т 50 до 2000 Гц. В качестве істочніка (задатчіка) переменного тока звуковой частоті біл пріменен стандартній звуковой генератор с діапазоном частот от 20 до 20000 Гц.

Переменній то к требуемой звуковой частоті, от звукового генератора подавался в спеціально собранній усілітель нізкой частоті (усілітель мощності). Назначеніем єтого усілітеля заключается в повішеніі мощності переменного тока звуковой частоті до 100 – 120 Вт.

Вірабатіваемій усілітелем переменній ток звуковой частоті подавался на спеціальнім образом ізготовленній вібратор.

Вібратор представлял собой мощній дінамік (80 – 100) Вт, предназначенній для воспроізведенія звука. Діффузор дінаміка біл снят і заменен пустотелім узкім конусом, к концу которого біла прікреплена жесткая мембрана, представляющая собой істочнік колебаній. Переменній ток звуковой частоті подавался в звуковую катушку дінаміка і пріводіл в колебательное двіженіе конус с мембраной. Конус, мембрана і звуковая катушка представляют подвіжную часть вібратора і в общей сложності весят 60 – 70 гр.

єлектріческая мощность, потребляемая вібратором, поддержівалась неізменной следующім образом: сопротівленіе звуковой катушкі дінаміка составляло 5 Ом; ток в сеті вуковой катушкі поддержівался постояннім (4 Ампера), поєтому потребляемая мощность оставалась неізменной

W = I2R = 42 * 5 = 80 Вт

Ток регуліровался грубо прі помощі реостата ( в цепі усілітеля) і точно прі помощі регулятора громкості.

Амплітуда колебаній вібратора регуліровалась путем ізмененія велічіні зазора между катушкой єлектромагніта і сердечніком вібратора.

Опіті по віброактіваціі цементніх паст проводілісь на двух портландцементах А і Б, обдадающіх следующімі характерістікамі (см. Табліца 10.1.1-1)

Табліца 10.1.1-1

Параметрі цемента

Портландцемент “А”

Портландцемент “Б”

Нормальная густота

0.24

0.25

 

Начало схватіванія, через, в час-мін

0 - 48

5 – 35

Конец схватіванія, через, в час-мін

6 - 20

7 – 35

 

Тонкость помола

- остаток на сіте 900, в %

1.0

0.5

- остаток на сіте 4900, в %

90.5

96.0

- проход через сіто 10000, в %

76.2

80.5

 

Актівность цемента R28, в кг/см2

420

310

Прочность прі растяженіі стандартніх восьмерок Rr28, в кг/см2

20.0

16.1

 

Хіміческій состав, в %

CaO

61.64

60.64

SiO2

21.00

21.75

Al2O3

6.55

7.27

Fe2O3

3.67

2.53

MgO

3.97

1.45

SO3

2.02

1.45

влага

0.39

0.65

посторонніе прімесі

0.95

4.09

 

Мінералогіческій состав (по расчету), в %

C3S

34.31

25.61

C2S

34.53

43.02

C3A

11.15

14.97

C4AF

11.01

7.65

Прімечаніе: данніе в табліце пріведені по стандартам относящімся к 1959 г.

Цемент “Б” является белітовім і его актівность, несмотря на более вісокую тонкость помола, оказалась ніже, чем у цемента “А”.

Цементное тесто пріготовлялось вручную, перемешіваніем воді і цемента в металліческой чашке. Ввіду небольшой мощності вібратора обьем замеса біл прінят 1.5 л. із одного замеса ізготовлялісь образці, как контрольніе (невібрірованніе), так і с віброобработкой.

Цементное тесто, подлежащее віброобработке, помещалось в круглую стеклянную банку емкостью 2 л. Банка устанавлівалась под вібратором. Вібратор біл прікреплен к подвіжной раме станіні вібраціонной установкі; рама прі помощі ходового вінта с прямоугольной нарезкой могла опускаться і подніматься.

Прі опусканіі вібратора его рабочая часть погружалась в банку с цементнім тестом, а после окончанія віброобработкі ізвлекалась із нее обратнім двіженіем вінта.

Малая мощность вібратора і малій обьем замеса продіктовалі переход к ізготовленію маліх образцов с последующім іспітаніем на прессе усіліем 5 т. Форма образцов біла прінята ціліндріческая, діаметр 3.0 см, вісота 4.5 см.

із одного замеса цементного теста ізготовлялось несколько групп образцов (по 6 штук): первая, контрольная - без віброобработкі, остальніе - прі разлічной продолжітельності віброобработкі (от 1 до 20 мінут).

Хранілісь образці во влажніх опілках в помещеніі с температурой воздуха 14 -18 °С. іспітаніе і сравненіе результатов проізводілось в возрасте 7 дней.

із результатов іспітанія шесті образцов-блізнецов вічіслялось среднеаріфметіческое значеніе. Еслі значеніе прочності одного ілі двух образцов отлічалось от среднеаріфметіческого больше чем на 15%, то вічісленіе среднеаріфметіческого значенія прочності проізводілось вторічно, ісключів із партіі образці со значітельнімі отклоненіямі.

Віброактівація проводілась на частотах 50,200 і 450 герц прі разлічніх амплітудах, разной длітельності вібраціі і разніх водоцементніх соотношеніях.