Н. Г. ПШОНКИН, канд. техн. наук (Сибирский металлургический ин-т), Комплексная обработка бетонных смесей в транспортирующих трубах
Непрерывное увеличение объемов строительства из монолитного бетона и железобетона в условиях ограниченного роста числа работающих требует дальнейшего снижения трудоемкости бетонных работ и повышения производительности труда на основе широкого внедрения индустриальных методов строительного производства и средств механизации.
Одним из направлений для решения этой задачи является широкое внедрение в производство бетонных работ эффективных средств и устройств для транспортирования бетонных смесей по трубам с одновременным непрерывным нагревом [1...3], позволяющих механизировать наиболее трудоемкие процессы подачи, распределения и укладки смеси, и вместе с тем обеспечить комплексную обработку бетонных смесей в транспортирующих трубах (рис. 1).
Комплексное воздействие на бетонную смесь в транспортирующей трубе позволяет максимально интенсифицировать процессы структурообразования бетона и создать оптимальные условия твердения бетона в опалубке. В технологии бетонирования монолитных конструкций при этом возможно внедрение ресурсосберегающих техники и технологии для реализации комплексной обработки бетонных смесей непосредственно перед укладкой в опалубку, направленной на получение бетона высокого качества с одновременным снижением материальных, трудовых и энергетических затрат.
Предварительная комплексная обработка бетонных смесей, основанная на совмещении технологических операций и физических воздействий, — транспортирование бетонной смеси по трубе с одновременным электроразогревом — дополнительно включает механическое перемешивание и вибрационное воздействие на бетонную смесь и магнитную обработку. Используемый комплекс воздействий на бетонную смесь, который реализуется в транспортирующих трубах различных конструкций и принципов действия, позволяет получать максимальный эффект: значительно улучшить свойства смеси, твердевшего бетона и снизить затраты на бетонирование конструкций. Основным и определяющим воздействием, вокруг которого группируются другие, является тепловое. Причем в качестве эффективного теплового воздействия выступает форсированный электроразогрев бетонной смеси при движении в трубе.
Существующие технологические схемы возведения монолитных конструкций жилых и промышленных объектов позволяют вписывать форсированный непрерывный электроразогрев в технологию бетонных работ при одновременном совершенствовании организации строительства и повышении уровня механизации. При этом для бетонирования различных видов конструкций можно использовать как одни и те же, так и различные устройства — транспортирующие трубы, осуществляющие непрерывный электроразогрев и комплексную обработку бетонной смеси в целом. Широкие технологические возможности непрерывного электроразогрева открываются при использовании в технологических схемах бетонирования бетононасосов разных типов, которые позволяют укладывать электроразогретые и комплексно обработанные в активных секциях бетонные смеси практически в любые, даже в самые труднодоступные и густоармированные конструкции, улучшая качество смеси и бетона.
По конструктивным и технологическим особенностям транспортирующие трубы можно использовать автономно и в комплексе с автобетононасосом, бетоноукладчиком и краном. При этом транспортирование смеси в трубе можно выполнять давлением, вибрацией, перемешиванием со шнековой подачей, давлением с вибрацией, вибрацией с перемешиванием и т. д., обеспечивая различное качество бетонной смеси перед укладкой в опалубку, а именно однородность и подвижность, т. е. уровень гомогенизации.
Достижение требуемой температуры бетонной смеси на выходе из транспортирующей трубы с равномерным температурным полем для различных условий бетонирования необходимо при минимальном расходе электроэнергии, для чего обязательным является устройство тепловой изоляции боковой поверхности трубы.
Стоимость укладки с комплексной обработкой бетонных смесей в зависимости от конкретных условий использования транспортирующих труб на производстве бетонных работ может колебаться от 1 до 8 р. на 1 м3 уложенного бетона.
Площадь многоугольника на круговой диаграмме (рис. 2), которую можно получить для различных условий обработки бетонных смесей в транспортирующих трубах и бетонирования позволяет оценить рассматриваемый технологический процесс. При этом чем больше площадь многоугольника, тем выше эффективность комплексной обработки бетонных смесей.
Исследования показывают, что бетонирование монолитных конструкций из комплексно обработанных и непрерывно разогреваемых бетонных смесей в трубах является экономически и технически целесообразным, так как снижается себестоимость бетонирования на 15... 20 и затраты труда на 10... 15 %. Значительное снижение тепловых потерь при форсированной электротермообработке бетонных смесей в трубах позволяет экономить до 20...45 кВт-ч электроэнергии и до 0,5...1,8 р. на 1 м3 уложенного бетона.
Высокий технологический уровень комплексной обработки бетонных смесей в транспортирующих трубах с рациональным использованием электроэнергии позволяет получать качественные бетонные смеси, за счет чего повышается прочность бетона на 15... 20 % и более чем в 1,3 раза морозостойкость по сравнению с традиционными методами электротермообработки.
Бетон и железобетон, 1992 №11