Способ корректирования состава арболитовой смеси

 

Изобретение относится к технологии строительных материалов, а именно бетонных смесей с органическим заполнителем. Цель изобретения - повышение удельной прочности и арболита и упрощение процесса корректировки и подбора оптимального содержания в смеси вяжущего. Корректировку вяжущего осуществляют согласно формуле дЦ , К -К/Кд-ЮО, где лЦ - величина корректирующего изменения расхода вяжущего, %; KQ - коэффициент относительной прочности вяжущего и заполнителя , определяемый как отнощение прочности вяжущего к прочности заполнителя; К - коэффициент отношения суммарной площади разрушенного заполнителя к суммарной площади разрушенного вяжущего. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 5547 А1 (51) 4 С 04 В 16/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3891432/31-33 (22) 26,04,85 (46) 07.09.87. Бюл. У 33 (71) Московский лесотехнический институт (72) P. Н. Чепелев, А. С. Щербаков, В. И. Кучерявый и Б. А. Соколов (53) 666.0.031.002,56(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 351157, кл. G 01 и 33/38, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 539272, кл. G 01 и 33/38, 1976. (54) СПОСОБ КОРРЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВА

АРБОЛИТОВОИ СМЕСИ (57) Изобретение относится к технологии строительных материалов, а именно бетонных смесей с органическим заполнителем. Цель изобретения— повышение удельной прочности и арболита и упрощение процесса корректировки и подбора оптимального содержания в смеси вяжущего. Корректировку вяжущего осуществляют согласно формуле Ц = К -К/К, ° 100, где Ц вЂ” вели» чина корректирующего изменения расхода вяжущего, Е; К вЂ” коэффициент относительной прочности вяжущего и заполнителя, определяемый как отношение прочности вяжущего к прочности заполнителя; К вЂ” коэффициент отношения суммарной площади разрушенного заполнителя к суммарной площади разрушенного вяжущего. 1 ил., 1 табл.

1335S

Изобретение относится к технологии строительных материалов, а именно бетонных смесей с органическим заполнителем.

Цель изобретения — повышение удельной прочности арболита и упрощение процесса корректирования состава арболитовой смеси.

Под величиной удельной прочности подразумевается величина, равная отношению прочности на сжатие арболитового" образца к расходу вяжущего на единицу объема.

Среди возможных видов разрушения различают разрыв цементного камня, разрыв на границе раздела цементного камня и заполнителя и разрыв заполнителя. Очевидно, что наличие того или иного вида разрушения зависит от структуры материала и, как следствие, от распределения внутренних напряжений между затвердевшим вяжущим и заполнителем. При повышенном расходе вяжущего разрушение происхо- 25 дит в основном по частицам заполнителя, поскольку прочность цементного камня выше прочности заполнителя.

При пониженном расходе вяжущего разрушение происходит больше по цемент- Зо ному камню по причине малой толщины цементного камня. При этом отношение суммарных площадей разрушенных цементного камня и заполнителя обратно пропорциональны ихпрочностям, а именно

S3 Ri

К в в

47 камня оказывается больше К, то в этом случае прочность цементного камня недостаточна и расход цемента следует определять по зависимости Ц =- К К .1ОО, о где Ц вЂ” величина корректирующего изменения расхода вяжущего, (знак "+" указывает на увеличение расхода вяжущего, а "-" — на уменьшение), Ж;

Ко †коэффицие относительной прочности, равный отношению прочности вяжущего к прочности заполнителя;

К вЂ” отношение суммарной площади разрушенного заполнителя к суммарной площади разрушенного вяжущего, Для определения поверхностей S u

S используют прибор РТМ, принцип действия которого основан на различном сопротивлении компонентов исследуемого материала ударному воздействию иглы прибора. Прибор PTM позволяет определить вид материала на поверхности разрушения по ударной вязкости. Поскольку поверхность разрушения непрерывна в математическом смысле, на ней можно разместить матрицу точек, часть которых попадает на заполнитель, другая часть — на вяжущее °

Используя методы Монте-Карло можно получить

S = 11ш и где $ — суммарная площаДь Разрушен 4п ного заполнителя„ м суммарная площадь разрушенв

2. ного цементного камня, м

R — прочность на сжатие цементв ного камня, МПа, 45

R — прочность на сжатие заполнив теля, МПа;

К вЂ” коэффициент относительной о прочности.

Таким образом, если в исследуемом образце на поверхности разрушения отношение суммарных площадей разрушенных заполнителя и цементного камня оказывается меньше К,, то это свидетельствует о черезмерной прочности це- 55 ментного камня, следовательно расход цемента необходимо снизить.

Если отношение, суммарных площадей разрушенных заполнителя и цементного . в о где S> — площадь разрушенного заполнителя;

S — площадь разрушенного вяжущего;

So — общая площадь поверхности разрушения;

n — общее количество точек матрицы; ш — число точек, попавших на заполнитель„

Вследствие некоторой неровности поверхности разрушения появляются погрешности в определении числа точек, попавших на заполнитель, и общего числа точек, Однако, поскольку в формуле присутствует отношение чисел з 13355

Ш точек — то погрешности компенсируи ются.

Прочность заполнителя R определяют по ГОСТУ.

При выполнении всех экспериментов по предлагаемому способу и известному водоцементное отношение принимается равным 0,6. Испытание всех об- 10 разцов производят в 7-суточном возрасте.

Пример 1. Из арболитовой смеси формуют образцы-кубы размерами

150х150х150 мм. Состав арболита выбирают следующим: древесная дробленка

200 кг/м, коэффициент относительной прочности K=3, водоцементное отношение В4Ц=0,6, начальный расход цемента 300 кг/м . После испытания образ- 20 цов прочность арболита R = 1 MIIa; плотность = 570 кг/м ; удельная проч3. ность арболитa R < = 1,0/300

0,0033 МПа/кг/м, площадь разрушенного вяжущего S> = 73 см ; пло- 25 щадь разрушенного заполнителя S

152 см ; отношение площадей разрушенных заполнителя и вяжущего К

152/73 = 2,1, изменение расхода

Ко вяжущего Ц = о - 100-+30 . о

Следовательно, скорректированный расход цемента

U(I + )=390 кг/м °

1 дЦ 3

100 35

При испытании образцов, изготовленных с расходом цемента 390 кг/м прочность арболита R =- 3,0 МПа; плотность — 675 кг/м ; удельная прочность 4 арболита К = 2,5/390 = 0,0077 KIa/

/кг/м, площадь разрушенного вяжущего

3 !

S = 57 см, площадь разрушенного а заполнителя S = 168 см, отношение площадей разрушенных заполнителя и, 45 вяжущего К = 168/57 = 2,94.

К близок к К, поэтому состав скорректирован и близок к оптимальному. При этом получается большая удельная поверхность.

Пример 2. Исходный расход цемента 500 кг/м . При этом расходе

9 цемента R = 3,5 МПа, плотность

800 кг/м, К„, = 3,5/500

0,007 МПа/кг/м, Бв = 48,3 см

S = 176,7 см, К = 176/48,3 = 3,66 °

К вЂ” К ьЦ = ° 100 =-22 .

Ко

47

Таким образом, скорректированное значение расхода цемента

Расход 390 кг/м соответствует ранее

3 полученному значению оптимального расхода вяжущего.

Пример 3. В аналогичных условиях проводят известный способ.

При этом прочность арболита R =

= 3,1 МПа при расходе цемента

430 кг/м, плотность 720 кг/M

Удельная прочность арболита R А

= 0,0072 МПа/кГ/м, что меньше ойтимального.

На чертеже показан характер зависимости прочности при сжатии образцов арболита от расхода вяжущего на единицу объема арболита, точки 1, 2 и 3 соответствуют примерам, приведенным в описании изобретения °

Очевидно, что касательная 0А, проведенная из начала координат к данной кривой (точка 2), соответствует максимальному отношению прочности на сжатие к расходу вяжущего на единицу объема арболита. Как видно, существует оптимальный расход вяжущего для данного типа органического заполнителя, ниже которого прочность резко падает (при этом вяжущее недостаточно проявляет свою прочность), а свыше его прочность увеличивается весьма медленно, что приводит к перерас-, ходу цемента. Упрощение процесса корректирования состава арболитовой смеси заключается в значительном сокра щении количества образцов.

Для определения трудоемкости корректирования состава проводят сравнительные испытания предлагаемого способа и известного, результаты которых приведены в таблице.

В предлагаемом способе коррекцию состава смеси производят только при переходе на работу с новой партией заполнителя, отличающегося по свойствам.,Для этого требуется изготовить одну партию образцов количеством Ь12 шт., что позволяет значительно уменьшить трудозатраты по сравнению с известным способом и, таким образом, упростить процесс корректирования состава смеси.

Испытания и хронометраж показывают, что время, затраченное на корректи335547 6 отношения суммарной площади разрушенного заполнителя к суммарной площади разрушенного вяжущего на поверх5 ности разрушения а величину коррек7 тирующего изменения расхода вяжущего выбирают согласно формуле

100, Ко ьЦ

10 где 1 Ц

Способ корректирования состава арболитовой смеси, включающий теоретический подбор состава смеси, испы- тание стандартных образцов путем их разрушения и последующее определение величины корректирующего изменения расхода вяжущего, о т л и ч а ю — шийся тем, что, с целью повыше- 20 ния удельной прочности арболита и упрощения процесса корректирования состава арболитовой смеси, после испытания образцов определяют величину

Ко

Возможность автоматизации

Затраты времени

Затраты времени

Число образцов в партии

Число партий в смену

Время изготовлеСпособ на анания одно го обна изголиз результата, мин товление образцов мин основ- допол. ной китель ной разца, мин

Предлагаемый 3

90

Да

120

Нет

108

Известный 3

5 1 ровку состава арболитовой смеси предлагаемым способом, сокращается более, чем в два раза по сравнению с известным. Кроме того, определение площадей разрушенных компонентов предлагаемым методбм легко поддается автоматизация и, таким образом, ручной труд сводится к минимуму, Формула изобретения величина корректирующего изменения расхода вяжущего, X j коэффициент относительной прочности вяжущего и заполнителя, определяемый как отношение прочности вяжущего к прочности заполнителя; коэффициент отношения суммарной площади разрушенного заполнителя к суммарной площади разрушенного вяжущего.!

335547

Составитель Н. Щекина

Редактор Н. Гунько Техред M ..Дидык Корр ек тор Л. Пилипенко

Заказ 4016/2) Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужго1 од, у . р л. П оектная 4

Rcw

/ Па

Тираж 587 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5