Файл: Барон, Л. И. Износ и защита внутренних поверхностей угольных бункеров.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 78

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Результаты испытании образцов бетона с различными заполни­ телями приведены в табл. 35.

 

 

 

 

Т а б л и ц а

35

 

З а п о л н и т е л ь

 

 

 

11знос

 

 

 

 

П р е д е л

 

 

 

 

 

п р о ч н о с т и

н а к р у г е

па п е с к о ­

к р у п н ы й

 

на

с ж а т и е ,

м е л к и й

к г с / с м 8

и с т и р а н и я ,

с т р у й н о м

 

 

 

к г с / с м 3

а п п а р а т е , г

 

 

 

 

Кремниевая

галька Песок кремневый

458

0,09

1 2

, 1

Литой шлак

Шлаковый

отсев

433

0,36

14,2

Гранит

Гранитный

отсев

463

0,38

15,6

Шамот

Шамотный песок

485

0,43

18,9

Из табл, видно, что бетон, изготовленный с заполнителем из кремниевой гальки, показал наилучшие результаты при испыта­ нии на износ как на круге истирания, так 'и на пескоструйном ап­ парате.

Данные по износу образцов бетона на круге истирания Ак г/см2 и на пескоструйном аппарате Д„ г с износом в полочном барабане

материалов, использованных в

 

 

 

качестве

крупного заполните­

 

 

 

ля при изготовлении испыты­

 

 

 

вавшихся

образцов

бетона,

 

 

 

показаны на рис. 77. Как ви­

 

 

 

дим,

характер полученных кри­

 

 

 

вых однотипен.

При

увеличе­

 

 

 

нии показателя износа запол­

 

 

 

нителей с 1,8 до 6% износ об­

 

 

 

разцов бетона на пескоструй­

 

 

 

ном

аппарате

увеличился с

 

 

 

12,1 до 15,6 г, а на круге исти­

 

 

 

рания— с 0,09

до 0,38 г/см2,

- Износ заполнителей 6 Ваоадане. %

увеличение же показателя из­

Рис. 77. Сопоставление износа бето­

носа заполнителя с 6 до 24%

на на круге истирания Дк и на пе­

приводило к увеличению изно­

скоструйном

аппарате Дп с

износом

са образцов бетона на песко­

крупных заполнителей бетона в по­

лочном барабане

 

струйном аппарате с 15,6 до

 

 

говорит о

18,9 г, а на круге истирания — с 0,38 до 0,43 г/см2. Это

том,

что с уменьшением износостойкости

заполнителя

большую

роль в износостойкости бетона играет износостойкость растворной

части бетона.

Для проверки этого положения были 'изготовлены и испытаны [45] на пескоструйном аппарате образцы из раствора, имеющего предел прочности при сжатии 320 кгс/см2. Результаты этих испыта­ ний показали, что показатель 1Износа образцов из раствора на пес­ коструйном аппарате составлял 19,6 г. Если продолжить кривую на рис. 77, то можно сказать, что такой же показатель износа

10 Л . II. Б а р о н

145

имеет бетон на заполнителе, износ которого в барабане состав­ ляет примерно 28—30%. В данном случае износостойкость запол­ нителя и растворной части бетона примерно одинакова.

Таким образом, износостойкость

бетона можно повысить

как

применением более износостойких заполнителей,

так

и

увеличе­

нием износостойкости

растворной

части. Чтобы осуществить

по­

 

 

 

следнее достаточно

увеличить

 

 

 

предел

прочности

бетона

па

 

 

 

сжатие. Сказанное подтверж­

 

 

 

дает

график

(рис.

78),

по­

 

 

 

строенный но данным исследо­

 

 

 

вания

[45].

Здесь

показатели

 

 

 

износа

образцов

бетона,

по­

 

 

 

лученные

прн

испытании

на

 

 

 

пескоструйном

аппарате,

со­

 

 

 

поставлены

с

пределом проч­

 

,кгс/см‘

ности того же бетона на сжа­

Рис. 78. Сопоставление показателя изно­

 

тие. Зависимость между сопо­

 

ставляемыми

показателями

са образцов бетона при

испытании на

 

пескоструйном аппарате Дп с пределом

 

выявилась достаточно отчетли­

прочности бетона на сжатие а г,н

 

во. Как видим, она

имеет

ха­

 

 

 

рактер

гиперболы.

 

 

 

Износ бетона в значительной мере зависит

от гранулометриче­

ского состава заполнителя. Приведенные исследования [26] пока­ зали, что при увеличении крупности заполнителя с 50 до 80 мм износостойкость бетона увеличивалась на 15%, а при увеличении крупности заполнителя до 150 мм — возрастала в два раза-

При одной и той же марке бетона увеличение процентного со­ держания крупного заполнителя приводит к увеличению износо­ стойкости бетона. Так, даже увеличение содержания гравия в бето­ не на 3% приводило к увеличению износостойкости бетона на 17%. Бетон со щебнем, как показала обработка экспериментальных дан­ ных, менее износоустойчив, чем бетон с гравием.

Согласно СНиП [55], наибольший размер зерен крупного запол­ нителя в бетонной смеси не должен превышать '/3 наименьшего размера конструкции. Толщина же бетонных плиток, применяе­ мых для защиты внутренних поверхностей бункеров от износа, колеблется в пределах 40—60 мм. В связи с этим в целях иссле­ дования влияния крупности заполнителя на износостойкость бето­ нов было решено испытать образцы бетонов, изготовленные с за­ полнителем из кремниевой гальки крупностью 10—20, 5—10 и 2,5—5 мм. В качестве мелкого заполнителя при изготовлении этих образцов бетона применялся горный мелкозернистый песок. Резуль­ таты экспериментов по исследованию влияния крупности заполни­ теля на износостойкость бетонов приведены в табл. 36.

Из данных таблицы видно, что наиболее износостойким ока­ зался бетон состава № 10, приготовленный из кремниевого щебня фракции 5—10 мм.

146

ведсиы па бетонах одинакового состава при шести различных зна­ чениях водоцементного отношения (В : Ц):

В :Ц .......................

0,47

0,49

0,51

0,53

0,58

0 , 6

Износ бетона в отно-

 

 

 

 

 

сительных едини­

1,04

1,15

1,18

1 ,36

1,43

цах ...................

1 , 0

Из приведенных

данных видно,

что

с ростом

водоцементного

отношения износостойкость бетона уменьшалась. На рис. 81 пока­

зано сопоставление значений водо­

 

 

 

 

 

цементного отношения и соответст­

 

 

 

 

 

вующих величин износа бетона,

 

 

 

 

 

выраженных в относительных еди­

 

 

 

 

 

ницах.

Из

рисунка

следует,

что

 

 

 

 

 

между

этими

показателями

имеет

 

 

 

 

 

место

линейная зависимость.

 

 

 

 

 

 

 

В табл. 37 приведены результа­

 

 

 

 

 

ты испытаний на износ материалов,

 

 

 

 

 

часто

применяемых

для

защиты

 

 

 

 

 

внутренних поверхностен

угольных

 

 

 

 

 

бункеров от износа. Как и при ис­

 

 

 

 

 

пытаниях

износостойкости

бетонов,

 

 

 

 

 

показатели износа были определе­

 

 

 

 

 

ны для разных материалов двумя

 

 

 

 

 

способами — ма круге истирания

и

 

 

 

 

 

на пескоструйном аппарате. По тех­

Рис. 81. Зависимость износа бето­

ническим

причинам

сталебетон

и

стальные

листы

были испытаны на

на

от водоцементного отношения

износ

только

па

круге истирания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Износ

 

 

 

Материал

 

 

 

 

на круге исти­

па пескоструйном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рания, г/см2

аппарате,

г

Плитки из каменного л и т ь я ...............................

 

 

 

.

0,025

2,5

 

Бетон с заполнителем из кремниевой гальки .

0

, 1

1 2 , 0

 

Сталебетон

 

 

 

 

...

 

 

0

, 1 2

—

 

Стальные листы......................................................

 

 

 

 

 

 

 

0,06

—

 

Бетон с заполнителем из

гранитного щебня .

.

0,38

15,1

 

Кирпич:

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

35,0

 

шамотный ..........................................

 

 

 

 

 

 

 

 

кр асн ы ..........................................................й

 

 

 

 

 

 

 

1,7

51,0

 

Из данных таблицы видно, что плитки из каменного литья по сравнению со всеми остальными испытывавшимися материалами имели наименьший 'износ. Близкие значения показателя износа при испытании на круге истирания (коэффициент истираемости) были

149

приведены в конце предыдущего параграфа по данным работы [28] для шлакоситалла: 0,0217—0,0528 г/см2 (среднее значение

0,037 г/см2).

Относительные соотношения показателей 'износа по обоим спо­ собам при их сопоставлениях существенно отличаются. Для боль­

шей наглядности подсчитаем

величины предложенного

Л. И. Ба­

роном,

критерия — и н д е к с а

о т н о с и т е л ь н о й

и с т и р а е ­

мости,

приняв за единицу

(эталон) величину показателя износа

для плиток из каменного литья. Обозначив индексы относительной истираемости по результатам испытаний на круге истирания и на

пескоструйном аппарате соответственно через Ик и И„,

можем

записать:

 

 

Ик

Ак

(53)

Лк

 

 

И„

Ап

(54)

 

Дп

где Дк и Дп — величины показателей износа при испытаниях соот­ ветственно на круге истирания и на пескоструйном

аппарате;

 

принятого при каждом из

Д* и Д*— значения

показателя,

двух названных способов

'испытаний

за

эталон.

Вычисленные величины индексов

относительной

истираемости

испытанных материалов следующие:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/7К

И„

 

 

Бетон с заполнителем из кремниевой гальки

.

4,0

3,8

 

 

Сталебетон........................................................

 

 

 

 

4,8

—

 

 

Стальные л и с т ы .............................................

 

 

 

. .

2,4

—

 

 

Бетон с заполнителем из гранитного щебня

15,2

6,0

 

 

Кирпич:

 

 

 

36,0

14,0

 

 

ш амотный.................................................

 

 

 

 

 

красный.....................................................

 

 

 

 

68,0

20,4

 

 

Из приведенных данных видно, что значения 'индексов

отно­

сительной истираемости

материала

на

пескоструйном

аппарате

во всех случаях ниже результатов, полученных при испытании на круге истирания. Если для бетона с заполнителем из кремниевой гальки величина Ип была меньше Ик иа 7,5%, то для бетона с гранитным щебнем и для шамотного кирпича величина Ип была меньше в 2,5 раза, а для красного кирпича — в 3,3 раза.

Сравнительные испытания материалов на износ были прове­ дены также в полочном барабане. Испытаниям были подвергнуты плитки из каменного литья, образцы бетона с заполнителями из кремниевой гальки и гранитного щебня, а также красный кир­ пич. Плитки из каменного литья были взяты с гладкой поверх­ ностью размером 180X115X18 мм и шероховатые — большей толщины.

150

При испытании

камнелитых

плиток

в

барабане

было заме­

чено, что плитки с гладкой поверхностью

обладают

большей

из­

носостойкостью, чем

остальные

(показатель

износа

гладких

пли­

ток в барабане составил 1,8%, а остальных плиток колебался от 2,4 до 2,9%, средняя величина показателя износа составила

2,64%).

Результаты сравнительных испытаний материалов, а также зна­ чения индексов относительной истираемости Яб и Иа> по резуль­

татам испытаний

в полочном барабане, вычисленные по

аналогии

с формулами (53)

и (54),

приведены в табл. 38. Индекс Яб харак-

 

 

 

 

Т а б л и ц а

38

 

 

Износ при

 

 

 

Материал

испытании

 

'V

в полочном

" б

 

 

барабане, %

 

 

 

Плитки из каменного литья:

 

2,64

 

1,5

шероховатые

....................................... ....................

. . . .

1 , 0

гладкие . . . .

1 , 8

0,7

1

,о

Бетон с заполнителем:

 

10,5

4,0

5,8

из кремниевый ........................гальки

из гранитного .......................щебня

1

2 , 6

4,8

7,0

Красный кирпич....................... ...................

 

36,6

13,8

20,3

П р и м е ч а н и е .

Значения индексов относительной истираемости приведены

с округле­

ниями до первого знака после запятой.

теризует относительную истираемость в случае принятия за эталон

показателя для шероховатых плиток из каменного литья, а Яб — для гладких плиток. Величины указанных индексов подсчитаны из выражений

 

 

 

 

Я с = А .

;

 

 

(55)

 

 

 

 

дб

 

 

 

 

 

 

 

 

Иб' =

•

 

 

(56)

 

 

 

 

дб'

 

 

 

 

где

Лв— показатель

износа,

полученный

при испытании

 

 

в барабане шероховатых плиток;

за

эталон,

при

Д^ и Д |,— значения

показателя,

принятого

 

 

сопоставлении с результатами испытаний соответ­

 

 

ственно шероховатых и гладких плиток каменного

 

=

литья (как

указано

выше, Дб =2,64%, а

Дб- =

Как

1,8 % ) .

индексов

относительной

истираемости,

видим,

значения

вычисленные по результатам испытаний в полочном барабане, то же существенно отличались от полученных по данным испытаний

151

Смотрите также файлы