SU982933A1 - Способ изготовлени бетонных изделий - Google Patents

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления бетонных изделий, преимущественно тонкостенных из мелкозернистых смесей, а также асбестоцементных и гипсовых изделий. ⁵

Известен способ изготовления изделий из строительных смесей, например бетонных, путем прессования. При ^: прессовании осуществляют принудительное взаимное сближение частиц бетон- . ной смеси, материал уплотняется, из смеси вытесняются свободные вода и воздух ί 1

Однако прессование как пластических, так жестких смесей, имеет недостаток, заключающийся в большой энергоемкости процесса вытеснения воды, в трудности отвода вытесненной воды (отжатием или вакуумированием), в '20 необходимости применения вибрирования до приложения прессующего усилия с \ целью улучшения укладки смеси в форму.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления бетонных изделий, включающий укладку сухой бетонной смеси в форму, увлажнение ее паром под давлением, отверждение и распалубку. Причем увлажнение осуществляют путем периодического нагнетания и отсасывания пара высокого давления (2 ].

Недостаток известного способа за-. ключается в разрушении структуры бетона при периодическом нагнетании и отсасывании пара высокого давления.

Цель изобретения - повышение плотности и прочности бетона.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления бетонных изделий, включающему укладку сухой бетонной смеси в форму, увлажнение ее паром под давлением, отверждение и распалубку, подачу пара осуществляют через.перфорированное днище формы с равномерно изменяющейся скоростью от 0,2-0,3 до 11 3 '982933 м/с до достижения влажности бетонной смеси 12-16%, после чего смесь прокатывают при равномерно возрастающем давлении·валков от 0,0ΙΟ,05 МПа до 2530 МПа. .

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В форму подают отдозированную сухую смесь, например мелкозернистую цементно-песчаную. В форму же через 1 перфорированное днище известной конструкции, применяемой в аппаратах для псевдоожижения, подают пар или Паровоздушную смесь со скоростью,' постепенно возрастающей от 0,2-0,3 t до 11-13 м/с, осуществляя на первой стадии ламинарный режим псевдоожижения и увлажнение наиболее мелких частиц вяжущего (цемента), а затем, через переходный режим, увеличивая ₂ скорость псевдоожижающего агента, приводят процесс к турбулентному режиму псевдоожижения.

При необходимости в.псевдоожижиющий агент или сухую строительную ₂ смесь добавляют ускоритель схватывания или другие добавки. Избыток псев~ доожиженного агента отсасывают через зонт, расположенный над формой, и используют повторно для псевдоожиже- ₃ ния материала на следующем посту формования.

Затем увлажненную строительную смесь, не имеющую практически свободной воды, прикатывают вращающимися . роликами со ступенчато возрастающим давлением от ролика к ролику. Ступенчато возрастающее давление на формуемую смесь создается , например, ступенчато расположенными роликами на одной каретке, движущейся вдоль фор' мы, при фиксированном расположении осей катков каретки относительно днища этой формы.

Давление возрастает от 0,01-0,05 до 2530 МПа. Через 25~30 мин после окончания формования изделия производят его распалубку. При этом в камеру псевдоожижения вместо псевдоожижающего агента подают сжатый воз- < дух избыточного давления, который, проходя через перфорированное днище формы (пористые металлокерамические плиты газораспределителей), помогает осуществлять процесс распалубки, отрывая изделие от днища формы и попутно очищая распределительные отверстия днища формы от возможного засорения.

В результате нагрева строительной смеси горячим паром, форсированной термоактивной реакции гидратации и роликового прессования смеси с высоким удельным давлением,.процесс формования и набора прочности изделием интенсифицируется до такой степени, что возможна и немедленная после формования распалубка изделия.

П р и мер 1. В форму укладывают отдозированную сухую цементно-песчаную смесь состава Ц:П = 1:3, в которой средний диаметр частиц песка ра~. вен 0,55 мм, скорость витания песка - 11-13 м/с, цемента 11 м/с. Скорость начала псевдоожижения для турбулентного режима 0,9 м/с. Началом уноса частиц является скорость,превышающая скорость. витания частиц, т.е. больше 13 м/с. Через перфорированное днище формы подают пар с температурой 105115°С до достижения влажности смеси 12-16%. Затем подачу пара прекращают и увлажненную смесь прессуют вращающимися роликами с давлением ступенчато возрастающим, например до 0,01 или 0,05 МПа до 25 макси му м 3 0 ΜПа.

После чего через 30 мин изделие распалубливают путем подачи сжатого воздуха избыточного давления через перфорированное днище формы.,

При этом наблюдается снижение пористости по сравнению с известным на 5^_6%, при этом прочность возрастает на 2530%Пример/. В форму, имеющую, перфорированное дно толщиной 8 мм, живое сечение 1%, диаметр отверстий 1 мм, с сеткой сверху, имеющей размер ячеек 0,063 мм, подают сухую цементно-песчаную смесь состава Ц:П = = 1:2, портландцемент М400, песок днепровский, модуль крупности (Мм£,= ⁼1>2/ДСр = 0,25 мм) с непрерывным зерновым составом. Высота насыпного слоя сухой смеси 150 мм. Затем через перфорированное дно формы подают паровоздушную смесь избыточного давления следующих параметров: температура 105°С, давление 0,1 кгс/см², скорость 0,6 м/с. При этом сухая смесь приходит в псевдоожиженное состояние, частицы смеси при контакте с водяным паром конденсируют его на своей поверхности, образуя тончайшие сольватные оболочки, и нагреваются. При достижении бетонной смеси влаж5 982933 6 ности 12-13% подачу паровоздушной смеси прекращают и бетонную смесь прикатывают вращающимися роликами, прессуя с усилием на первом ролике до 0,05 МПа, а на последнем - до 5

МПа. Давление на промежуточных роликах повышается ступенчато и рав-’. номерно на каждом интервале (3~5 МПа). После прикатывания изделие получают толщиной 90 мм и немедленно его распалубливают. Начальная прочность его составляет 25~30 кгс/см², в суточном возрасте оно набирает прочность до 300 кг/см². Дальнейшая термообработка таких изделий не требуется. 15 Параметры скорости подёчи пара .выбраны в пределах, обеспечивающих псевдоожижение смеси. При заграничной величине нижнего предела (до

0,2 м/с) псевдоожижения не происхо- 20 дит. При граничном значении величины нижнего предела наблюдается начало спокойного, а затем турбулентного псевдоожижения. При граничном значении величины верхнего* предела 25 наблюдается начало уноса частиц цемента и песка.

Параметры давления прессования являются оптимальными для достижения распалубочной прочности бетона. 30

На первом ролике указанное давление обеспечивает максимальное уплотнение смеси без заметного сдвига и. образования волн. Давление на последнем ролике выбрано исходя из макси- ₃₅ мальной начальной прочности, которая в основном определяется действием поверхностных молекулярных сил сцепления, которые возрастают с увеличением поверхности частиц бетонной ’ ₄₀ смеси (выбраны мелкозернистые смеси) с одной стороны, а с другой стороны, повышенное давление прессующих роликов увеличивает контакты между частицами. Но при заграничных значениях давления (свыше 30 МПа) нарастание начальной прочности бетона практически прекращается. С возрастом прочность у таких образцов нарастает менее интенсивно; а иногда наблюдаются и сбросы прочности за счет образова-ния микротрещин.

Предложенный способ позволяет получать изделия плотной структуры и повышенной прочности.

Claims (2)

1. (5) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано дл  изготорлени  бетонных изделий, преимущественно тонкостенных из мелкозернистых смесей, а также асбестоцементных и гипсовых изделий. Известен способ изготовлени  изде лий из строительных смесей, например бетонных, путем прессовани . При прессовании осуществл ют принудитель ное взаимное сближение частиц бетонной смеси, материал уплотн етс , из смеси вытесн ютс  свободные вода и воздух 11 . Однако прессование как пластических , так жестких смесей, имеет недос таток, заключающийс  в большой энергоемкости процесса вытеснени  воды, в трудности отвода вытесненной воды (отжатием или вакуумированием), в необходимости применени  вибрировани  до приложени  прессующего усили  с целью улучшени  укладки смеси в форму , ИЗДЕЛИЙ Наиболее близким к предлагаемому Явл етс  способ изготовлени  бетонных изделий, включающий укладку сухой бетонной смеси в форму, увлажнение ее паром под давлением, отверждение и распалубку. Причем увлажнение осуществл ют путем периодического нагнетани  и отсасывани  пара высокого давлени  С2 . Недостаток известного способа заключаетс  в разрушении структуры бетона при периодическом нагнетании и отсасывании пара высокого давлени . Цель изобретени  - повышение плотности и прочности бетона. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу изготовлени  бетонных изделий, включающему укладку сухой бетонной смеси в форму, увлажнение ее паром под давлением, отверждение -и распалубку, подачу пара осуществл ют через.перфорированное днище формы с равномерно измен ющейс  скоростью от 0,2-0,3 до 11 398 13 м/с до достижени  влажности бетон ной смеси 12-16%, после чего смесь прокатывают при равномерно возрастающем давлении-валков от 0,010 ,05 МПа до 25-30 МПа. Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом. В форму подают отдозированную сухую смесь, например мелкозернистую цементно-песчаную. В форму же через перфорированное днище известной конструкции , примен емой в аппаратах дл  псевдоожижени , подают пар или паровоздушную смесь со скоростью, постепенно возрастающей от 0,2-0,3 до 11-13 м/с, осуществл   на первой стадии ламинарный режим псевдоожижени  и увлажнение наиболее мелких частиц в жущего (цемента), а затем, через переходный режим, увеличива  скорость псевдоожижающего агента, привод т процесс к турбулентному режиму псевдоожижени . При необходимости в.псевдоожижиющий агент или сухую строительную смесь добавл ют ускоритель схватывани  или другие добавки. Избыток псев доожиженного агента отсасывают через зонт, расположенный над формой, и используют повторно дл  псевдоожижени  материала на следующем посту формовани . Затем увлажненную строительную смесь, не имеющую практически свобод ной воды, прикатывают вращающимис  роликами со ступенчато возрастающим давлением от ролика к ролику. -Ступен чато возрастающее давление на формуемую смесь создаетс , например, сту пенчато расположенными роликами на каретке, движущейс  вдоль формы , при фиксированном расположении осей катков каретки относительно дни ща этой формы. Давление возрастает от 0,01-0,05 до 25-30 МПа Через 25-30 мин после окончани  фор мовани  издели  производ т его распалубку. При этом в камеру псёвдоожижени  вместо псевдоожижающего агента подают сжатый воздух избыточного давлени , который, проход  через перфорированное днище формы (пористые металлокерамические плиты газораспределителей), помогает осуществл ть процесс распалубки, от рыва  изделие от днища формы и попутно очища  распределительные отверсти  днища формы от возможного засорени . В результате нагрева строительной смеси гор чим паром, форсированной термоактивной реакции гидратации-и роликового прессовани  смеси с высоким удельным давлением,, процесс формовани  и набора прочности Изделием интенсифицируетс  до такой степени, что возможна и немедленна  после формовани  распалубка издели . П р и мер 1, В форму укладывают отдозированную сухую цементно-песчаную смесь состава Ц:П 1:3, в которой средний диаметр частиц песка ра-. вен 0,55 мм, скорость витани  песка - 11-13 м/с, цемента 11 м/с. Скорость начала псевдоожижени  дл  турбулентного режима 0,9 м/с. Началом уноса частиц  вл етс  скорость,превышающа  скорость витани  частиц, т.е. больше 13 м/с. Через перфорированное днище формы подают пар с температурой 105 115 С до достижени  влажности смеси 12-16%. Затем подану пара прекращают и увлажненную смесь прессуют вращающимис  роликами с давлением ступенчато возрастающим, например до Oj01 или 0,05 МПа до 25 максимум 30 МПа. После чего через 30 мин изделие распалубливают путем подачи сжатого воздуха избыточного давлени  через перфорированное днище формы., При этом наблюдаетс  снижение пористости по сравнению с известным э 5-6% ПР этом прочность возрастает на 25-30%. Пример2. В форму, имеющую, перфорированное дно толщиной 8 мм, живое сечение 1% диаметр отверстий 1 мм, с сеткой сверху, имеющей размер  чеек 0,063 мм подают сухую цементно-песчаную смесь состава Ц:П 1:2, портландцемент , песок днепровский, модуль крупности (.М,,;, 1,2/Д(.р 0,25 мм) с непрерывным зерновым состёвом. Высота насыпного сло  сухой смеси 150 мм. Затем через перфорированное дно формы подают паровоздушную смесь избыточного давлени  следующих параметров: температура , давление 0,1 кгс/см2, скорость О,6м/с. При этом суха  смесь приходит в псевдоожиженное состо ние , частицы смеси при контакте с вод ным паром конденсируют его на своей поверхности, образу  тончайшие сольватные оболочки, и нагреваютс . При достижении бетонной смеси влажности 12-13 подачу паровоздушной смеси прекращают и бетонную смесь прикатывают вращающимис  роликами, прессу  с усилием на первом ролике до 0,05 МПа, а на последнем - до 25 МПа. Давление на промежуточных роликах повышаетс  ступенчато и рав номерно на каждом интервале (3-5 МПа После прикатывани  изделие получают толщиной 90 мм и немедленно его рас палубливают. Начальна  прочность его составл ет 25-30 кгс/см, в суточном возрасте оно набирает прочность до 300 кг/см . Дальнейша  термооб-работка таких изделий не требуетс . Параметры скорости подучи пара .выбраны в пределах, обеспечивающих псевдоожижение смеси. При заграничной величине нижнего предела (до 0,2 м/с) псевдоожижени  не прюисходит . При граничном значении величр ны нижнего предела наблюдаетс  начало спокойного, а затем турбулентного псевдоож1 ени . При граничном значении величины верхнего предела наблюдаетс  начало уноса частиц цемента и песка. Параметры давлени  прессовани   вл ютс  оптимальными дл  достижени  распалубочной прочности бетона. На первом ролике указанное давле ние обеспечивает максимальное уплотнение смеси без заметного сдвига и. образовани  волн. Давление на после нее ролике выбрано исход  из максимальной начальной прочности, котора в основном определ етс  действием по верхностных молекул рных сил сцеплени , которые возрастают с увеличением поверхности частиц бетонной смеси выбраны мелкозернистые смеси с одной стороны, а с другой стороны, повышенное давление прессующих роликов увеличивает контакты между частицами . Но при заграничных значени х давлени  (свыше 30 МПа) нарастание начальной прочности бетона практически прекращаетс . С возрастом прочность у таких образцов нарастает менее интенсивно i а наблюдаютс  и сбросы прочности за счет образова-ни  микротрещин. Предложенный способ позвол ет получать издели  плотной структуры и повышенной прочности. Формула изобретени  Способ изготовлени  бетонных из- делий, включающий укладку сухой бетонной смеси в форму, увлажнение ее паром под давлением, отверждение и распалубку, отличающийс  тем, что, с целью повышени  плотноети и прочности бетона, подачу пара осуществл ют через перфорированное днище формы с равномерно измен ющейс  скоростью от 0,2-0,9 до 11-13 м/с до достижени  влажности бетонной смеси 12-16, после чего смесь прокатывают при.равномерно возрастающем давлении валков от 0,01-0,05 до 2530 МПа. Источники информации, прин тые во внимание при зкспертизе 1.Гершберг О.А. Технологи  бетонных и железобетонных изделий. И., Стройиздат, 1971, с. 217-219.
2. 2.Авторское свидетельство C{JCP № 391930, кл. В 28 В 11/00, 1971.