Файл: Михайлов В.В. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции.pdf

Г л а в а 7

П Р И Г О Т О В Л Е Н И Е Н А П Р Я Г А Ю Щ Е Г О Ц Е М Е Н Т А В П Р О И З В О Д С Т В Е Н Н Ы Х У С Л О В И Я Х

7.1. ВАРИАНТЫ ТЕХНОЛОГИИ НАПРЯГАЮЩЕГО ЦЕМЕНТА

Как следует из ранее изложенного, в основе техно­ логии получения напрягающего цемента лежит механи­

НЦ) . Таким образом, технология напрягающего цемента проста и не требует никаких специально изготовляемых материалов, например высокоосновного гидроалюмина­ та кальция или специально обожженных комплексных клинкеров. Вместе с тем получение НЦ из готовых про­ дуктов, выпускаемых промышленностью строительных материалов, может быть оправдано только в первый пе­ риод применения НЦ в строительстве и должно рассмат­ риваться как экспериментальное, необходимое для сле­ дующих целей.

1.Проверка технологии НЦ на производственном оборудовании и в количествах, необходимых для изго­ товления натурных образцов. При этом выявлен ряд особенностей в свойствах напрягающего цемента, уста­ новить которые при его получении в небольших количе­ ствах на лабораторном оборудовании практически не представлялось возможным.

2.Проверка в производственных условиях техноло­ гии самонапряженных изделий и их конструктивного ре­ шения, а также накопление необходимого опыта.

3.Установление технико-экономических показателей применения самонапряженного железобетона и изделий из него.

4.Определение областей строительства, в которых применение самонапряженного железобетона наиболее целесообразно осуществить в первую очередь.

5. Разработка необходимых нормативных докумен­ тов по применению НЦ в строительстве, его изготовле­ нию п испытанию.

Все это должно определить потребность в НЦ и под­ готовить строителей к применению напрягающего це­ мента к началу его промышленного производства.

Совершенно очевидно, что при заводском промыш­ ленном производстве напрягающего цемента его надо изготовлять непосредственно из клинкерных и природ­ ных материалов, так как ни технически, ни экономиче­ ски не может быть оправдано массовое заводское про­ изводство НЦ из готовых, выпускаемых промышлен­ ностью, материалов. При изготовлении НЦ из клинке­ ров и соответствующих шлаков исключается повторный помол при смешивании компонентов, который технически не является необходимым п приводит к удорожанию НЦ, в то время как при промышленном производстве его стоимость должна быть на уровне стоимости портланд­ цемента. Разработка способов промышленного произ­ водства напрягающего цемента проводится совместно институтами НИИцемент и НИИЖБ.

В настоящее время накоплен большой опыт приго­ товления НЦ в производственных условиях из готовых порошков, выпускаемых промышленностью строитель­ ных материалов. Изучение и обобщение этого опыта представляет известный интерес для расширения при­ менения НЦ в строительстве до начала его промышлен­ ного производства. Этим способом НЦ приготовляется как в заводских условиях при производстве самонапря­ женных напорных труб, так п в условиях строительства для замоноличиванпя стыков сборных железобетонных сооружений бетоном на НЦ.

Одним из вариантов приготовления НЦ из готовых материалов в условиях строительства является его по­ лучение путем механического смешивания непосредст­ венно в бетономешалке гипсоглиноземистого и портландского цементов. По предложению ВНИИСТ так готови­ ли НЦ при сооружении безусадочных полов промышлен­ ных зданий из бетона на'НЦ, а также при возведении в подвижной опалубке самонапряженных баков для воды

262

представлена на рис. 7.2. Схема составлена с учетом из­ менений, внесенных в проект в процессе строительства установки и опробования технологии НЦ.

Исходные материалы поступают по железнодорожной ветке; все разгрузочно-загрузочные операции и передви­ жение материалов осуществляются по трубопроводам или аэрожелобам, т.е. пневмотранспортом. Вагоны раз­ гружаются пневморазгрузчиком с помощью вакуум-на­ соса. Предусмотрен также донный разгружатель ваго­ нов, в который можно растаривать мешки с глиноземи­ стым цементом. Из вакуум-насоса (или донного разгружателя) материалы поступают через герметизированную приемную воронку в пневматический винтовой насос (пневмоподъемиик), имеющий два трубопровода: один подает материал в силосы емкостью по 50 г, другой—в расходные бункера, установленные над весовыми дозато­ рами. Подача материала по одному из этих трубопрово­ дов обеспечивается установленными над пневмоподъемниками двухходовыми переключателями.

Из шести имеющихся силосов три используются для хранения портландцемента, два— глиноземистого цемен­ та и один — гипса. Материалы из силосов в расходные бункера дозировочного отделения подают аэрожелобами, в которые материал поступает через донные отверстия силосов, оборудованных задвижками. Аэрожелоба пода­ ют материал к герметизированным воронкам пневмона­ соса.

При выбранной схеме один и тот же пневмоподъем­ иик выполняет несколько операций: загрузку силосов и расходных бункеров, перекачку материала в расходные бункера и обратную перекачку в силосы, причем каж­ дый пневмоподъемиик перемещает только один из ком­ понентов. Необходимым условием правильной работы пневмотранспорта является перемещение каждого мате­ риала по самостоятельному тракту. Первоначально за­ проектированная система пневмотрактов, при которой по одним и тем же трубопроводам, оборудованным двуххо­ довыми переключателями, перемещались поочередно все компоненты напрягающего цемента, не оправдала себя: наблюдалось перемешивание материалов вследст­ вие ненадежной работы переключателей. Использование тех же переключателей в системе раздельных трактов исключало недопустимое перемешивание разнородных материалов.

265

Выбранная схема раздельных пневмотрактов практи­ чески не требует установки дополнительных агрегатов. Так, если первоначально предполагалось использовать каждый пневмоподъемник для осуществления однойдвух транспортных операций со всеми материалами, то в осуществленной схеме каждый пневмоподъемник об­ служивает все операции для одного материала.

Над силосами и над расходными бункерами установ­ лены рукавные фильтры для улавливания пыли и выпус­ ка воздуха при подаче в эти емкости компонентов НЦ. Уловленные фильтрами материалы сбрасываются в ем­ кости, над которыми они установлены.

Дозируют исходные материалы серийными весовыми дозаторами ДГЦ-200 с циклическим режимом работы. Благодаря предварительному смешиванию отдозированных компонентов обеспечивается равномерная и одно­ временная их подача в шаровую мельницу СМ-14, рабо­ тающую «на проход». Такая подача обеспечивается сле­ дующим образом. Когда отвешены все три компонента НЦ (что может выполняться как в автоматическом режи­ ме, так и с пульта управления, расположенного на рабо­ чей площадке), включается одновременный сброс мате­ риалов в приемные бункера, расположенные под весовы­ ми дозаторами. Из бункеров материалы подаются через ячейковые питатели в горизонтальный винтовой шнек, откуда по специальному рукаву поступают в приемную улитку шаровой мельницы.

Диаметры шкивов тексропных передач приводов ба­ рабанов ячейковых питателей подобраны такими, что скорости вращения барабанов относятся как 7 : 2 : 1 , что соответствует примерному отношению между собой ком­ понентов напрягающего цемента. Таким образом, раз­ грузка отвешенных порций компонентов НЦ из прием­ ных бункеров через ячейковые питатели в шнек проис­ ходит в течение одного и того же времени. Это обеспечи­ вает хорошее предварительное смешивание компонентов НЦ уже в шнеке, куда материалы поступают тремя одновр еменными потока ми.

Из мелы-шцы готовый к употреблению НЦ попадает в винтовой пневмоподъемник, подающий цемент в бун­ кер, установленный в бетоносмесителыюм отделении трубного цеха. Бункер разделен металлической перего­ родкой на две части каждая емкостью по 10 г. При загруз­ ке одной из частей цемент может расходоваться из дру-

266

гой части. Над бункером установлен рукавный фильтр ФР-30 для выпуска воздуха при загрузке цемента, улав­ ливания пыли и возвращения ее обратно в бункер.

Как указывалось ранее, технологические параметры

тельность помола и т. п.) оказывают определенное влия­ ние на основные свойства НЦ—прочность, расширяе­ мость и самойапряжение. Поэтому при изготовлении НЦ в производственных условиях на заводском оборудова­ нии требовалось уточнить параметры его приготовления. Так, интервалы времени между началом подачи в мель­ ницу отвешенных компонентов НЦ изменяли от 2,5 до 20 мин, а суммарное количество материалов, отвешива­ емых на один спуск, — от 160 до 300 кг. Для определения качества помола и однородности смешивания компонен­ тов НЦ брали пробы на выходе из мельницы через каж­ дые 5 мин. На этих пробах определяли тонкость помола НЦ (величину удельной поверхности на приборе ПСХ-2). Из каждой четвертой пробы, т. е. из проб, взятых с ин­ тервалами в 20 мин, готовили образцы для определения показателей расширения и прочности. В отдельных слу­

одного из основных факторов, обусловливающих величи­ ну расширения затвердевшего НЦ и характеризующего однородность смешивания его компонентов.

Было установлено, что для получения равномерной тонкости помола НЦ в пределах 3700+200 см2/г интер­ валы между отдельными отвесами и подачей в мельницу материалов должны быть в пределах 4—7 мин при сум­ марном весе компонентов НЦ в пределах 170—250 кг. Это соответствует ' загрузке в мельницу примерно 35— 40 кг материалов в 1 мин. При таких параметрах загруз­ ки мельницы удельная поверхность НЦ, определенная по

удельной поверхности НЦ в пределах указанных выше величии было признано оптимальным, учитывая что в дальнейшем дисперсность цементного порошка в про­ цессе его пневмотранспорта повышается. Производитель­ ность мельницы при указанных параметрах загрузки оп­ ределяется величиной 2,1—2,4 г/ч. При увеличении ин-

267