Оборудование для производства кирпича ООО ВОГЕАН Строительство заводов по производству кирпича
Основная деятельность нашего предприятия: строительство заводов, производство оборудования, технологических линий и станков
по производству: кирпича, блока, тротуарной плитки, бордюров и других строительных материалов (вибропрессования и гиперпрессования),
а так же силикатного кирпича (с автоклавной обработкой) и керамического кирпича (с обжигом).

Фото продукции









Расчет состава бетона

Бетонная смесь – разновидность поликомпонентных смесей (ПКС), в состав которых входят вяжущее, вода, дисперсные наполнители, заполнители и разнообразные добавки.
Вещественный состав ПКС характеризуется удельным содержанием исходных компонентов, участвующих в формировании их свойств в процессе изготовления и последующего применения. Задачи расчета вещественного состава ПКС относятся к числу основных для различных технологий, целью которых является получение искусственных материалов с заданными свойствами.
В зависимости от заданных условий можно выделить три основных типа задач расчета составов ПКС:
1. заданы параметры смеси (рецептуры) (ПС), однозначно связанные с удельным содержанием компонентов ПКС;
2. заданы качественные параметры ПКС, аддитивно определяемые исходными компонентами ПКС;
3. заданы параметры функционирования смесей т.е. значения их технических свойств. На практике часто встречаются комбинированные задачи, более сложные задачи второго и третьего типов по мере решения переходят в задачи первого типа.
Все задачи расчета составов ПКС могут рассматриваться при безальтернативных и альтернативных условиях. В последних случаях составы ПКС выбираются с учетом определенного критерия оптимальности (минимальной стоимости, минимально возможного расхода материальных или энергетических ресурсов и др.). В зависимости от характера критерия оптимальности состав ПКС может существенно изменяться.
Для задач первого типа значения ПС задаются с учетом нормативных требований или эмпирического опыта. В качестве ПС могут приниматься как простые объемные, молярные или массовые соотношения компонентов, так и более сложные выражения, используемые как интегральные параметры для связи между составами ПКС и теми или иными их свойствами. Например, для сырьевых смесей, используемых в производстве вяжущих, в качестве ПС используются т.н. модули - процентные отношения оксидов и более сложные интегральные параметры - степень основности и коэффициент насыщения. Для бетонных смесей характерными ПС являются вяжущеводные отношения, отношения удельных расходов мелкого и крупного заполнителей, объема цементного теста к объему пустот заполнителя (коэффициент раздвижки). В ряде случаев в качестве ПС могут служить и некоторые физические параметры, однозначно связанные с составом смесей (плотность, пористость и др.).
Для расчета удельного содержания в ПКС всех n компонентов достаточно с учетом условия знать содержание n-1 компонентов или значения n-1 ПС.
Условие для тройных систем графически можно представить в виде равностороннего треугольника (треугольника Гиббса-Фере). Вершины треугольника соответствуют содержанию 100% соответствующего компонента. Треугольник Гиббса-Фере успешно применяется для оценки изменения исследуемых качественных показателей тройных композиций в зависимости от их состава. При этом учитывается, что сумма расстояний от любой точки равностороннего треугольника до его сторон постоянна и равна его высоте.
В некоторых случаях представляется возможным найти содержание n компонентов смеси прямым решением системы n линейных уравнений. Таким способом предлагается иногда рассчитывать состав, например, керамических и стекольных шихт по заданному химическому составу смесей и отдельных компонентов. Чаще, однако, переход от химического к вещественному составу шихт производят с помощью метода пропорций, выявляя компоненты - основные носители нормируемых оксидов.
Нахождение ПС решением системы практикуется обычно при возможности использования линейных уравнений. При использовании квадратных уравнений необходимо определить возможность включения в систему линейных уравнений , полученных дифференцированием выходных параметров по оптимизируемым факторам.
Часто существенное упрощение алгоритма решения задач достигается в тех случаях, когда представляется возможность при некоторых ограничениях и допущениях трансформировать уравнения в уравнения с одним неизвестным. При этом, кроме уравнений связи показателей свойств ПКС и ПС, возможно использование наряду с условием и других уравнений, обусловленных материальным балансом системы, а также табличных и графических материалов.
Характерным примером такого упрощенного решения задачи третьего типа является расчет состава тяжелого цементного бетона с заданной прочностью и удобоукладываемостью общепринятым расчетно-экспериментальным методом.
Классическое решение простейшей задачи – расчета состава тяжелого цементного бетона с заданной удобоукладываемостью бетонной смеси и прочностью бетона – основано на эмпирических закономерностях бетоноведения и соответствующих расчетных зависимостях, предполагающих однозначное и преимущественное влияние при постоянном качестве исходных материалов: на прочность бетона (Rб) – В/Ц или Ц/В, на подвижность (ОК) или жесткость (Ж) бетонной смеси – водосодержания (В) в пределах области постоянства водопотребности, В и В/Ц за пределами его. Дополнительно учитывается также влияние расхода цементного теста и В/Ц на соотношение мелкого и крупного заполнителей (r), обеспечивающее минимальный расход воды и следовательно цемента при неизменной удобоукладываемости смеси. Общая схема такого решения:
1. В/Ц=f(Rб);
2. В=f(ОК) или В=f(Ж) при В/Ц>(В/Ц)кр, (В=f(ОК, В/Ц) или В=f(Ж, В/Ц) при В/Ц<(В/Ц)кр);
3. r=f(Ц и В/Ц) или Кр=f(Ц и В/Ц),
где (В/Ц)кр – критическое В/Ц, определяющее область постоянства водопотребности. После того, когда найдены основные ПС расчет идет по рассмотренной ранее схеме (табл. 1.2). Критерием оптимизации при таком решении задачи является расход цемента, стремящийся к минимуму в четырехкомпонентной системе (цемент, вода, мелкий и крупный заполнители) при соответствующем выборе оптимизирующих параметров – соотношения заполнителей или т.н. коэффициента раздвижки зерен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором, концентрации добавок и др.
При проектировании составов бетонов, содержащих добавки, минимизация расхода цемента и, соответственно, стоимости бетона достигается не только оптимизацией соотношения заполнителей, но и выбором оптимального расхода добавок. Дополнительные возможности для оптимизации открываются при альтернативных условиях, связанных с выбором исходных материалов, режимов смешивания, уплотнения и твердения бетона. В таких задачах минимизация стоимости бетона может не совпадать с минимизацией расхода цемента. В частности при минимизации стоимости бетона может оказаться нерациональным применение дорогих добавок, высокомарочных цементов эффективных с позиций снижения расхода цемента.
Последовательно анализируя стоимостные модели и расширяя круг включенных в них факторов, представляется возможность оптимизировать весь комплекс технологических параметров, влияющих на состав бетона. При таком системном подходе оптимизация составов бетона производится сначала при заданных, а затем при оптимальных показателях качества компонентов и технологических параметрах изготовления бетонной смеси и изделий из нее. Методология системного анализа позволяет выполнять оптимизацию составов бетона и при оптимальном классе бетона по прочности, других его нормируемых свойствах. При этом одновременно выбираются и другие эффективные при заданном критерии конструктивные параметры - степень и характер армирования, размеры сечения и др., а оптимизация составов рассматривается не как обычно на 1 м3 бетонной смеси, а на конкретную конструкцию или сооружение.
Известно в частности, что с увеличением прочности бетона для ряда конструкций можно уменьшить его расход и соответственно стоимость. Для таких конструкций применение высокопрочных бетонов в конечном счете оказывается эффективно и с позиций расхода цемента, хотя с увеличением прочности бетона растет расход цемента на 1 м3 бетонной смеси. В работе рассчитаны оптимальные свойства бетона прямоугольных железобетонных труб и резервуаров для воды с оптимизацией их конструктивных параметров. С этой целью при варьировании марки бетона по прочности одновременно по факторному плану На5 варьировали другие конструктивные параметры (для труб - толщину стойки и ригеля, высоту, расчетное сопротивление арматуры, для резервуаров - толщину стенки, высоту, расчетное сопротивление арматуры внутренней и внешней стенок). После проведения необходимых конструктивных и статистических расчетов были получены квадратичные полиномиальные модели приведенных затрат, за счет выбора оптимальных размеров конструкций, расчетного сопротивления арматуры и марки бетона оказалось возможным получить экономический эффект по сравнению с типовыми вариантами 10…14%.
Задачи проектирования составов бетона можно классифицировать в зависимости от количества нормируемых параметров.
Наиболее разработанными и реализуемыми на практике являются двухпараметрические задачи, когда нормируемым свойством бетона является его прочность при сжатии Rсж, а бетонной смеси - показатель удобоукладываемости (подвижность или жесткость).
При проектировании составов различных, и в особенности, специальных видов бетона (гидротехнического, дорожного, коррозионностойкого и т.д.) возникают многопараметрические задачи. Их можно разделить на три подгруппы:
• с нормируемыми параметрами, однозначно связанными с прочностью бетона при сжатии;
• с нормируемыми параметрами, неоднозначно связанными с прочностью при сжатии;
• с нормируемыми параметрами не связанными с прочностью при сжатии.
В практике проектирования составов бетона при необходимости нормирования наряду с прочностью ряда других свойств бетона обычно рекомендуются жесткие ограничения по В/Ц, объему вовлеченного воздуха и др. Такие ограничения, огрубляя подбор состава, не позволяют выполнить его оптимизацию с учетом всей заданной совокупности факторов. Например при введении в бетон необходимого объема вовлеченного воздуха, применении сответствующих исходных материалов в ряде случаев может быть повышено значение В/Ц по сравнению с предельно рекомендуемым из условия морозостойкости.
В ряде работ в расчет составов бетона предложено включать кроме зависимости другие уравнения, связывающие нормируемые свойства бетона с параметрами состава. Так, Г.И.Горчаковым впервые введено в расчет состава бетона уравнение связывающее морозостойкость и расчетную капиллярную пористость, определяемую В/Ц и степенью гидратации цемента, Ю.М.Баженовым приведены методики расчета В/Ц для дорожных бетонов по прочности на изгиб и прочности на сжатие.
При выборе окончательного значения В/Ц предлагается учитывать также ограничения из условия морозостойкости.
Значительное число многопараметрических задач проектирования составов выполнено с применением полиномиальных уравнений регрессии, полученных с применением математических методов планирования эксперимента.
Развитие многопараметрического проектирования составов бетона требует разработки необходимой теоретической базы, позволяющей на основе объективных физических закономерностей модифицировать известные и разрабатывать новые алгоритмы для нахождения оптимальных соотношений компонентов и других параметров, обеспечивающих комплекс необходимых свойств бетонов.

 

Версия для печати  Версия для печати


 


Энциклопедия по бетону Все о бетоне и его свойства Применение бетона в стройиндустрии Строительное оборудование Бетонные работы Все о кирпиче Все о цементе и его свойствах Нерудные материалы Сухие смеси Железобетонные иделия и конструкции Статьи о строительстве и стройиндустрии Строительные материалы Строительные материалы - часть 2 Снабжение Промышленноcть и оборудование Промышленноcть и оборудование - часть 2

Смотрите так же другие статьи
Шесть мифов о работе с термоплавким клеем в упаковочном производстве Упаковочная отрасль – одна из наиболее динамично развивающихся в России, она активно откликается на появление новых технологий. В числе последних тенденций – переход производителей упаковки на работу с термоплавким к... >>>
 
Преобразование видов энергии Устройства, принцип работы которых основан на законах гидравлики, активно применяются в промышленности и народном хозяйстве. Гидравлическое оборудование с каждым годом расширяет спектр своего использования, постоянно модернизируется и совершенствуется. Насосные агрег... >>>
 
Малое холодильное оборудования Рынок холодильного оборудования растет динамично, обусловлено это прежде всего наличием фактора невозможности не использования его, т.к. компания может отказаться например от использования дорогого декора торгового зала, но отказаться от использования нужного холодиль... >>>
 
Ползучесть во времени Ползучесть бетона обычно определяется изменением деформаций образцов во времени под действием постоянной нагрузки и в определенных условиях. Испытательная установка, обеспечивающая правильное проведение эксперимента, показана на рис. 6.38. Постоянство действия нагрузки на обр... >>>
 
Природа ползучести бетона Как следует из рис. 6.23, ползучесть бетона и ее релаксация являются сходными явлениями, однако природа их недостаточно ясна. В этом отношении определенный интерес представляют две теории. Дю-трон полагает, что упругое последействие не является упругим явлением, а простым... >>>
 
Действие ползучести Ползучесть влияет на величины деформаций и прогибов, а часто также на распределение напряжений, однако ее действие зависит в значительной степени от типа конструкции. Ползучесть неармированного бетона не влияет на его прочность, хотя при очень высоких уровнях нагрузки ползучест... >>>
 
Создание технологической механизации в условиях настоящих товарно-денежных отношений. Для предприятий строительной промышленности наша создающая компания специализируется на проектировании и отгрузке заводских линий по изготовлению материалов. Если кратко охарактеризовать наше мировоззрение, то это... >>>
 
Современная действительность развивающегося социума и ее воздействие на изготовление источников производства. Спроектированные и произведенные нами заводские линии весьма необходимы для предприятий строительной промышленности, так как это является нашей специализацией. Взяв на себя гарантии по созд... >>>
 
Модернизационные преобразования в средствах изготовления и экономический рост. Необходимые комплектующие изделия для сооружающих организаций могут быть созданы на разрабатываемых и сделанных нами производственных конвейерах. Задачей первой категории, наша компания считает возможность дать нашему к... >>>
 


© 2005-2019 г. http://vogean.com Все права защищены. Группа компаний "ВОГЕАН".
Сайт работает на системе управления сайтом General-CMS

Rambler's Top100 Яндекс цитирования џндекс.Њетрика