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

В соответствии с техническими условиями на произ­ водство самонапряженных труб термообработку части контрольных образцов проводят в суточном возрасте не­ зависимо от времени термообработки самих труб, кото­ рую можно проводить и в более поздние сроки (напри­ мер, вследствие малой прочности бетона труб в суточ­ ном возрасте при низкой температуре в цехе в период выдержки труб перед термообработкой или по другим производственным причинам). Поэтому часть образцов, по которым контролировалось качество НЦ при помоле, прогревали при 70° С на 2-е сутки и в более поздние сроки (например, на 4-е сутки, см. табл. 7.3).

Приведенные в табл. 7.2 результаты испытания проб НЦ на выходе из мельницы свидетельствуют о том, что при указанных выше параметрах загрузки мельницы ис­ ходными материалами удельная поверхность НЦ по вы­ ходе из мельницы все время находится на одном уровне. Содержание SO3 в пробах также примерно одинаково Некоторые колебания величины содержания SO3 в про­ бах имеют своим следствием соответствующее изменение показателей расширения образцов. Величина прочности образцов из различных проб к началу термообработки находится на одном уровне.

Наибольшие различия имеют показатели расширения образцов, прогретых при 70° С. Если периоды развития расширения совпадают как в период термообработки, так п при последующем водном хранении, то величины свободного расширения различаются, хотя и находятся в допустимых пределах. Это лишний раз подчеркивает большую избирательность прогрева при 70°С в отличие от высокотемпературного прогрева, при котором значе­ ния показателей расширения становятся более близ­ кими.

Во время прогрева при 100° С расширение образцов характеризуется небольшими величинами, мало разли­ чающимися по своим абсолютным значениям. Поэтому к концу такого прогрева нельзя еще судить с расширяе­ мости НЦ, тем более, что основная часть расширения происходит при последующем водном хранении. В рас­ сматриваемом случае оно заканчивается через 5—7 суток и достигает для разных образцов близких величии.

Таким образом, полученные результаты свидетельст­ вуют о достаточной однородности НЦ, выходящего из

274

работающей «на проход» мельницы при выбранной си­ стеме ее загрузки.

Из данных табл. 7.2 видно, какие изменения в свойст­ вах НЦ происходят после его прохода по пиевмотрассе: в рассматриваемом случае удельная поверхность возрас­ тает почти на 2500 см2/г. К началу термообработки в возрасте 18 ч прочность образцов из пробы, взятой из бункера, на 93% выше средней прочности образцов из

продолжительность расширения как во время термооб­ работки, так и при последующем водном хранении.

Аналогичные изменения в свойствах НЦ после его транспортирования показывают и данные табл. 7.3: удельная поверхность возрастает на 1800 см2/г, т.е. так­ же значительно, хотя и в меньшей степени, чем в пред­ шествующем примере.

Анализ результатов систематического контроля ка­ чества НЦ при его помоле и после подачи по пиевмо­ трассе показал, что удельная поверхность возрастает, как правило, более чем на 2200 см2]г: максимальное воз­

ней прочности проб на выходе из мельницы), а в 90-ч возрасте она соответственно больше на 22% (186 кгс/см2 против 152 кгс/см2). Таким образом, полученные данные говорят о том, что в более позднем возрасте показатели прочности сближаются.

Как видно, наибольшее повышение прочности НЦ наблюдается именно в ранние сроки его твердения, что должно благотворно отражаться на повышении энергии его расширения.

В период освоения производства самонапряженных труб приготовление НЦ и формование труб, как прави­ ло, проводились в разные смены. Это обстоятельство, а также перерывы в формовании труб позволили выдер­ жать НЦ в одном из отсеков расходного бункера в тече­ ние нескольких месяцев для того, чтобы определить со­ хранность его технических свойств. Было установлено, что при хранении НЦ в количестве нескольких тонн в металлическом бункере его свойства сохраняются прак-

275

тически так же, как у портландцемента; величины удель­ ной поверхности, расширяемости и прочности остаются на одном уровне в течение 2—3 месяцев. Повторные ис­ пытания через 1—2 месяца проб НЦ, взятых как на вы­ ходе из мельницы, так и из расходного бункера, при хранении их в небольшом количестве в бумажных паке­ тах показали, что свойства НЦ со временем ухудшаются: снижаются показатели прочности, расширения и умень­ шается удельная поверхность, т.е. наблюдается то же, что и при изготовлении НЦ в небольших количествах в лабораторных условиях.

Полученные результаты говорят о том, что при про­ изводственном изготовлении НЦ в достаточно больших количествах и хранении в закрытой таре его можно ус­ пешно использовать после более длительного хранения, чем это было установлено лабораторными испытаниями при изготовлении НЦ в небольших количествах. В ла­ бораторных условиях свойства НЦ также хорошо сохра­ нились при его выдерживании в герметизированной та­ ре, что, очевидно, соответствует условиям хранения на помольной установке большого количества НЦ в метал­ лической емкости.

Технические условия на изготовление способом цент­ рифугирования, испытание и приемку железобетонных самонапряженных труб регламентируют также техноло­ гический процесс приготовления напрягающего цемента на помольно-смесительной установке цеха самонапря­ женных труб. Особое место уделяется контролю качест­ ва НЦ. Предусмотрено, что в процессе помола НЦ при его выходе из мельницы через каждый час берут пробы для определения удельной поверхности, величины сво­ бодного линейного расширения и прочности. В каждой четвертой-пятой пробе определяют также величину само­ напряжения НЦ на рычажных приборах (приложение 2). Кроме того, в конце смены качество НЦ проверяют по средней пробе, взятой в нескольких точках бункера бетоносмесительного отделения. При этом учитывается увеличение удельной поверхности НЦ в результате его подачи по пневмотракту.

Средняя удельная поверхность НЦ, приготовленного в течение смены, определенная по пробам, взятым на вы­

276

7.3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ НАПРЯГАЮЩЕГО ЦЕМЕНТА НА ПОМОЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ

При применении НЦ в строительстве могут быть случаи, когда цемент требуется в сравнительно неболь­ шом количестве. Так, при замоноличивании одного ре­ зервуара питьевой воды объемом 10 тыс. м3 на Новоси­ бирском горводозаборе потребовалось всего 18 г НЦ.

Для получения НЦ в небольших количествах и впредь до организации его производства в цементной промыш­ ленности приготовлять НЦ можно на передвижных (сборно-разборных) установках производительностью до 1000 т цемента в год. Такие установки разработаны ин­ ститутом Гипростройматериалы и могут быть оборудо­ ваны непосредственно в условиях строительства, на производственной базе или бетонорастворном заводе.

Установка по приготовлению НЦ располагается в сборно-разборном теплом помещении, имеющем размер в плане 6X12 м, с отдельно стоящим металлическим си­ лосом емкостью 25 г для хранения НЦ (автоматизиро­ ванный склад цемента С-753). Большинство используе­ мого оборудования выпускается серийно. Исходные ма­ териалы поступают с местных складов строительной ба­ зы или бетонорастворного завода, в помещении предус­ мотрен лишь временный запас материалов на 1—4 су­ ток. Для хранения готового НЦ предусмотрен металли­ ческий силос емкостью 25 т типа С-753, серийно выпус­ каемый промышленностью. Со склада НЦ выдается пневмотранспортом.

Материалы для приготовления напрягающего цемента поступают на помольную установку в контейнерах на ав­ томашине. Контейнер представляет собой цельносварную герметическую емкость, рассчитанную на прием 0,8 м3 материала. Он оборудован загрузочным люком, специ­ альным фильтрующим клапаном для выпуска воздуха из емкости, разгрузочным колоколом, управляемым штурвалом, крюками для возможного транспортирова­ ния другими транспортными средствами. Электротель­ фером грузоподъемностью 2 т контейнер с материалом устанавливают на загрузочное отверстие одного из четы­ рех приемных бункеров. Бункера для составляющих НЦ оборудованы шлюзовыми питателями для равномерной загрузки кюбеля. Приемные бункера для исходных ма­ териалов имеют съемные крышки. Из любого бункера

277

«

материал шлюзовым питателем подается в кюбель, ус­ тановленный на платформенных весах типа РП-100Ц24, смонтированных на приводной тележке, перемещающей­ ся под выходными отверстиями бункеров.

Дозируют материалы в следующей последователь­ ности: портландцемент, глиноземистый цемент, гипс и известь. После загрузки отвешенных компонентов тележ­ ка с кюбелем поступает в зону действия тельфера гру­ зоподъемностью 0,5 г. Тельфер поднимает кюбель с ма­ териалами па 5,5 м п устанавливает его над приемным отверстием растворомешалки С-220А емкостью 150 л. В растворомешалке материалы тщательно перемешива­ ются, и смесь поступает в непрерывно работающую мельницу СМ-432. Мельницу загружают непрерывно порциями по 50 кг каждая через 12 мин. Из мельницы НЦ поступает в промежуточный бункер полезной емко­ стью 0,3 мъ, из которого периодически с помощью эжекцпонной воронки пневмотранспортом подается в силос­ ную банку автоматизированного склада цемента С-753. Он состоит из металлического силоса, камерного насоса с распределительной заслонкой для направления потока цемента в силос или бункер потребителя, водомаслоотделителя для очистки воздуха и аэрирующего устройства для обрушения сводов. Воздух от цементной пыли очи­ щают в фильтре, смонтированном в верхней части сило­ са. Силос снабжен двумя указателями уровня цемента (верхним и нижним).

Напрягающий цемент в соответствии с техническими условиями испытывают в центральной лаборатории стро­ ительной базы или бетонорастворного завода. В поме­ щении помольной установки предусмотрен только шкаф с комплектом лабораторного оборудования для взятия проб и контроля НЦ (прибор ПСХ-4, формы образцов, динамометрические кольца, индикаторные стойки для за­ меров образцов и т. п.).

В основу проектирования описанной установки был положен опыт Сибакадемстроя, организовавшего про­ изводство НЦ для собственных нужд на упрощенной по­ мольной установке производительностью около 1 т в смену [157], а также опыт Нижнетагильского завода. Малая производительность установки оказалась вполне достаточной для обеспечения работ по замоиоличиванию стыков сборных резервуаров бетоном иа НЦ.

Для приготовления НЦН в Сибакадемстрое исполь-

278

зовали шаровую мельницу СМ-15 или вибромельницу объемом 200 л. Взвешивали компоненты НЦ на торго­ вых весах в специальной таре. Для повышения однород­ ности перемешивания компонентов НЦ перед загрузкой в шаровую мельницу, работающую «на проход», взве­ шенные партии гипса, глиноземистого и портлаидского цементов тщательно перемешивали в растворомешалке, установленной перед мельницей на эстакаде, и смесь равномерно ссыпали в приемную воронку шаровой мель­ ницы. Выходящий из мельницы НЦ складировали в спе­ циальной емкости.

При работе мельницы «на проход» достигалась тон­ кость помола НЦ не более 3400 см2/г. Для его повыше­ ния и увеличения производительности мельница была переведена на циклический режим работы. В этом слу­ чае предварительное перемешивание составляющих в растворомешалке не обязательно с точки зрения обеспе­ чения однородности НЦ.

В качестве исходных материалов для приготовления НЦ использовался портландцемент Искитимского заво­ да по ГОСТ 9835—66, глиноземистый цемент Пашийско-

рованных условиях, расширялись в течение 5—6 суток, после чего процесс расширения полностью прекращался. Величина свободного расширения образцов составляла 2%. Этот режим твердения контрольных образцов был аналогичен условиям твердения бетона на НЦ в швах замоноличиваемых резервуаров. По образцам, выдержи­ ваемым в таких условиях,- контролировалось качество бетона, заполняющего шов.

Совершенно очевидно, что пользоваться таким режи­ мом твердения для испытания НЦН при подборе его со­ става и контроле качества в процессе изготовления пра­ ктически затруднительно вследствие большой продолжи­ тельности испытания. Поэтому при подборе состава и контроле качества приготавливаемого НЦН использо­

грева НЦН, предназначенного для применения без теп-

279