Дослідження характеру розподілу бокового тиску по висоті прес-форми при пресуванні бетонних сумішей

* - з урахуванням впливу суперпластифікатора

Рис. 2. Характер ущільненої структури дисперсно-армованого бетону після розпалублення

Рис. 3. Характер ущільненої структури спресованого бетону після розпалублення

Характер руйнування бетону після розпалублення рис. 2,3) та кількість віджатої води після пресування (рис. 4) залежить від початкового водоцементного співвідношення, типу заповнювача (щебінь, базальтова мука), режиму пресування. На рис. 5 показано процес передачі бокового тиску на реєструючі манометри. Показання манометрів фіксуються в часі цифровим секундоміром.

Рис. 4. Розподіл тиску в сумішах, без додавання пластифікуючих добавок

В результаті обробки експериментальних даних отримано закономірності розподілу тиску по висоті бетонної суміші в часі по кожному з манометрів, а також характер падіння тиску по висоті прес-форми від заданого навантаження для дисперсно-армованих бетонних сумішей а також для бетонних сумішей з різним значенням В/Ц (склади А, Б, Е, табл. 1, 2, 6) при застосуванні пластифікуючих добавок Релаксол СП, SP-3, без попереднього вібрування суміші.

Аналізуючи рис. 6 спостерігається закономірність розподілу бокового тиску, а саме зменшення В/Ц збільшує інтенсивність падіння тиску по висоті. Для дисперсно-армованих сумішей, за умови майже рівного значення В/Ц, така закономірність не спостерігається.

Аналіз проведеного порівняння графіків розподілу бокового тиску в дослідах показав, що пластифікатори не чинять вплив на характер розподілу тиску в суміші. Характерним є те, що інтенсивність затухання тиску по висоті бетонних сумішей залежить від величини тиску прикладання на пуансон прес-форми. Так, із зростанням тиску на пуансон прес-форми інтенсивність затухання бокового тиску зростає.

Це можна пояснити більш міцною консолідацією частинок бетонної суміші, внаслідок чого відбуваються значні втрати пресую чого тиску на подолання сил внутрішнього тертя та тертя по боковій стінці прес-форми.

На рис. 8 представлений графік зростання інтенсивності деформацій для дисперсно-армованих сумішей залежності від часу прикладання пресую чого тиску. Показано, що вміст 1% пластифікатора майже не впливає на інтенсивність деформацій (мінімальний розрив між двома кривими по вісі ординат). При чому для складу Г (табл. 4, В/Ц=0,762) опір стисканню більший, ніж для суміші складу Д (табл. 5, В/Ц=0,795), що логічно пояснюється законом водоцементного співвідношення[1]. Характер швидкості деформацій для цих сумішей добре апроксимується кубічним поліномом. Так для складу Г, з величиною достовірності апроксимації RІ = 0,997 функція зусилля на пуансон установки y залежить від аргументу часу прикладання тиску х як

y = 0,0004x³ + 0,234x² - 12,10x + 517,8 (1)

а для складу Д з величиною достовірності апроксимації RІ = 0,993 функція зусилля на пуансон установки y залежить від аргументу часу прикладання тиску х як

y = 0,0003x³ + 0,0798x² - 4,3177x + 294,64 (2)

На рис. 9 зображено зведений графік інтенсивностей деформацій для дисперсно-армованих сумішей складів В, Г, Д, Е. Аналіз даних рис. 8,9 свідчить про те, що інтенсивність деформацій всіх складів бетонних сумішей добре апроксимується поліномом третьої степені, при чому величина достовірності апроксимації майже для всіх складів відрізняється лише після другого знаку після коми, що говорить про високу степінь апроксимації. Склади бетонної суміші В та Е (табл. 3, 6) володіють більшим в 3-4 рази опором пресуючому тиску, ніж дисперсно-армовані склади Г, Д (табл. 4, 5), що можна пояснити пластичною структурою останніх. Аналогічно до рис. 8, склад Е з меншим значенням В/Ц (рис. 9) є більш жорстким (в контексті опору силам тиску пуансона прес-форми), що також підкоряється уявленням про деформативність більш щільної структури.

Для сумішей складів В, Е інтенсивність деформацій також можна описати кубічним поліномом третього степеня, при чому величина достовірності апроксимації близька до одиниці, що свідчить про адекватність апроксимації. Так для складу В, з величиною достовірності апроксимації RІ = 0,9987 функція зусилля на пуансон установки y залежить від аргументу часу прикладання тиску х як

y = 0,0037x³ - 0,7x² + 49,493x -833,33 (3)

для складу Е з величиною достовірності апроксимації RІ = 0,9954 функція зусилля на пуансон установки y залежить від аргументу часу прикладання тиску х як

y = 0,0084x³ - 1,2798x² + 110,13x - 3175,3 (4)

Дослідження різних режимів пресування в запропонованій установці дозволяє отримати кількісні та якісні реологічні та фізико-механічні характеристики звичайних та дисперсно-армованих бетонних сумішей.

Висновки

Аналіз результатів проведених дослідів з різним водоцементним співвідношенням, вмістом пластифікуючих добавок Релаксол СП, SP-3, для різних складів показав, що:

- для дисперсно-армованих бетонних сумішей вміст пластифікуючої добавки не впливає на опір пресуючому тиску

- фактор В/Ц однозначно впливає на опір пресуючому тиску. Тобто чим менше В/Ц - більш жорстка (в контексті виникаючих в процесі пресування деформацій) суміш.

- жорсткість звичайних бетонних сумішей значно вище ніж дисперсно-армованих, що можна пояснити дисперсністю наповнювачів, і, як наслідок високою пластичністю.

- інтенсивність затухання бокового тиску по висоті звичайних та дисперсно-армованих бетонних сумішей носить криволінійний характер та залежить від прикладеного тиску на пуансон прес-форми. Чим більше прикладений тиск, тим інтенсивніше відбувається затухання на бокових стінках форми по висоті.

- чим менше В/Ц, тим інтенсивніше відбувається затухання бокового тиску в прес-формі.

Література

1. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона/ Ахвердов И.Н. - М.: Стойиздат, 1981. - 464 с.

2. Блещик Н.П. Структурно - механические свойства и реология бетонной смеси и прессвакуумбетона/ Блещик Н.П. - Мн.: Наука и техника, 1977. - 232 с.

3. Баженов Ю.М. Технология бетона: уч. Пособие для технолог. спец. строит. вузов / Баженов Ю.М. - М.: Высшая школа, 1987. - 415 с.

4. Пат. 53612 Україна, МПК G01N 3/10 Установка для вимірювання тиску в масиві бетонної суміші / Дудар І.Н., Бікс Ю.С.; заявник та власник Вінницький нац. техн. уні-т. - №201004690; заявл. 20.04.2010; опубл. 11.10.2010, Бюл. №19/2010.

5. Бікс Ю. Закономірності розподілення тиску по висоті бетонної суміші, що ущільнюється /Юрій Бікс, Ігор Дудар // Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві - 2010 - №2, С. 134-138. - ISBN 5-256-00380-1.

6. Дворкин Л.И. Основы бетоноведения /Л. Дворкин, О. Дворкин. - СПб: ООО «Строй - Бетон», 2006. - 692 с. - ISBN 590319702-7.

7. Дворкин Л.И. Проектирование составов бетонов с заданными свойствами / Л. Дворкин, О. Дворкин. - Ровно: Изд-во РГТУ, 1999. - 202 с.

8. Дудар І.Н. Теоретичні основи технології виробів із пресованих бетонів / Дудар І.Н. - Вінниця: УНІВЕРСУМ - Вінниця, 2006. - 89 с. - (Монографія) - ISBN 966-641-163-6.

9. Ратушняк Г.С. Моделювання взаємодії бетонної суміші, що ущільнюється, з прес-формою / Г.С. Ратушняк, І.В. Коц, Ю.С.Бікс // Сучасні технології, матеріали та конструкції в будівництві. - 2012. - №1 - С. 95 - 99. - ISBN 5-256-00380-1.

Размещено на Allbest.ru