Способ изготовления центрифугированных изделий из бетонных смесей

 

Изобретение относится к центробежному формованию длинномерных железобетонных изделий и позволяет повысить точность геометрических размеров изделий с наклонной к продольной оси образующей наружной поверхности. Это достигается тем. что в способе изготовления центрифу-' гированных изделий из бетонных смесей вращение формы на скорости распределения производят в два этапа, между которыми скорость вращения уве'личивают в 2,0-4,0 раза. Время подъема скорости вращения, выдержка ее и снижение до первоначальной равно 0,5-1,5 мин. Длительность первого зтапа вращения на скорости распределения составляет 0,3-1,5 мин.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я}з В 28 В 21/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4656832/33 (22) 28.02.89 (46) 30,01.92. Бк)л. ЬЬ 4 .(71) Специальное конструкторское бюро

Главстройпрома (72) О.П.Анастасенко и О.А,Кучеровский (53) 666,97.033(088.8) (563 Авторское свидетельство СССР й. 1600960, кл. В 28 В 21/30, 1986. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕНТРИФУГИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к центробежному формованию длинномерных железобеИзобретение относится к центробежному формованию длинномерных железобетонных иэделий, например конусных опор контактной сети, свай и т.п.

Цель. изобретения — повышение точности геометрических размеров изделий с наклонной к продольной оси образующей наружной поверхности.

Способ изготовления центрифугированных изделий включает-подачу бетонной смеси в неподвижную форму, вращение последней на скорости распределения и ступенчатый подъем- скорости вращения до критической скорости уплотнения с последующей тепловлажностной обработкой, при этом вращение на скорости распределения производят в два этапа, между которыми скорость вращения увеличивают в 2-4 раза, причем время подъема скорости, выдержки ее и снижения до первоначальной равно

0,5-1,5 мин, а длительность первого этапа вращения на скорости распределения составляет 0,3-1,5 мин, „„5Q„„1708632 А1 тонных изделий и позволяет повысить точность геометрических размеров изделий с наклонной к продольной оси образующей наружной поверхности. Это достигается тем, что в способе изготовления центрифугированных изделий из бетонных смесей вращение формы на скорости распределения производят в два этапа, между которыми скорость вращения увеличивают в

2,0-4,0 раза. Время подъема скорости вращения, выдержка ее и снижение до первоначальной равно 0,5-1,5 мин. Длительность . первого этапа вращения на скорости распределения составляет 0,3 — 1,5 мин, После кратковременной (0,3-1,5 мин) фазы формирования геометрии изделия на распределительной скорости (60130 об/мин) осуществляют интенсивный подъем скорости вращения формы до 180300 об/мин (силовой импульс) суммарной продолжительностью 0,5 — 1,5 мин, а затем снижают скорость до первоначальной. В дальнейшем скорость вращения повышают по известному режиму.

Указанный силовой импульс обеспечивает превосходство силы трения компонентов бетонной смеси о стенки формы под действием центробежной силы над ее транспортирующей составляющей, что в итоге улучшает качество бетона и обеспечивает в допустимых пределах проектную толщину стенки вершины и комля изделия.

Объяснить этот эффект можно отжимом свободной воды как смазки из пограничного слоя форма — бетонная смесь и, как следствие, повышением силы трейия центробежных сил и адгезии цементного теста к металлу формы. При этом кратковремен1708632 ность приложения. силового импульса исключает развитие процесса водоотжатия, что обеспечивает псевдожидкое состояние бетонной смеси, которое обладает оптимальными формующими свойствами.

Длительность времени вращения на распределительной скорости, определяю-. щей геометрию изделия и распределение компонентов fl0 толщине и длине изделия, зависит от пластичности бетонной смеси и конусности изделия. При этом, как показали эксперименты, вращение на этой скорости менее 0,3 мин не дает сформироваться кольцу смеси в каждом сечении иэделия, а при времени вращения свыше 1,5 мин транспортирующий эффект, приводящий к разнотолщинности изделия, будет недопустимо большим.

Длительность и максимальная скорость вращения (величина) силового импульса также зависят от пластичности бетонной смеси и конусности изделий. При времени разгона формы менее 0,5 мин и превышении распределительной скорости менее чем в 2 pass не происходит заметного увеличения коэффициента трения и соответствующего обезвоживания пристеночного слоя и при обратном переходе на распределительную скорость по-прежнему проявляется транспортирующий эффект.

При увеличении длительности "силового импульса" свыше 1,5 мин и превышении начальной скорости боле@чем в 4 раза обезвоживание происходит не только в пристенном слое, но и в более глубинных слоях иэделия, бетонная смесь частично переходит а псевдотвердое тело, что при дальнейшем снижении, а затем ступенчатом повышении скорости вращения формы препятствует равномерному распределению и уплотнению компонентов s объеме изделия и формирует неоднородную по обьему и недоуплотненную структуру бетона.

Проверка способа выполнялась при производстве опор контэкной сети длиной

13 5 и, диаметр вершины 290 мм, диаметр комля 492 мм при толщине сечения кольца

60 мм. В экспериментах использовали бетонную смесь пластичностью ОК - 2,0-2,5 см, П р и м в р 1. Режим центрифугирования (базовый вариант): I ступень (111 об/мин) — 2,0 мин; II ступень (167 об/мин)—

1,5 мин; II) ступень (223 об/мин) — 0,5 мин; .IV ступень (400 об/мин) — 12 мин, Изделие не соответствует техническим требованиям по разности толщин стенки между вершиной. и комлевой частью, составившейоколо 45 мм, и разностенности кольца й4;0 мм от номинала.

Значительное расслоение компонентов бетона по толщине сечения кольца.

Пример 2. Режим центрифугирования с силовым импульсом (нижние. пределы ре5 жима предложенного способа): I ступень (111 об/мин) — 0,3 мин; И ступень (разгон и удержание на скорости 223 об/мин)—

0,5 мин; ГИ ступень (1 l1 об/мин) — 1,0 мин;

tV ступень.(167 об/мин) — 1,0 мин; Ч

10 ступень {223 об/мин) — 1,0 мин; Vl ступень (400 об/мин)" 12 мин.

Геометрические параметры стойки значительно улучшены по разнице толщин между вершиной и комлем (до 20 мм), снижено

15 расслоение компонентов, разностенность кольца составила 4,0 мм.

rI р и м е р 3; Режим центрифугирования с силовым импульсом (верхние пределы режима предложенного способа): I ступень

20 (111 об/мин) — 1,5 мин; И ступень (разгон и удержание на скорости 400 об/мин)—

1,5 мин; Ш ступень (111 o6/мин) 1,0 мин; IV ступень (I67 об/мин) — 1,0 мин; Ч ступень (223 об/мин) — 1,0 мин; Vl ступень

25 (400 об/мин) — 10 мин.

Геометрические параметры стойки улучшены по сравнению с примером 2: по, разиостенности до+3 мм, по -разнике толщин вершины и комля до 15 мм.

30 Пример 4. Оптимальный режим центрифугирования с силовым импульсом: I ступень (111 об/мин) — 1,0 мин; II ступень {разгон и удержание на скорости

223 об/мин) — 1,0 мин; III, И и V ступени—

35 по примеру 3; VI ступень {400 об/мин)—

М мин.

Геометрические параметры стойки лучше, чем в пр. 3, по разностенности кольца (+2,5 мм), по разнице вершины и комля

40 (10 мм). Увеличена однородность бетона.по сечению. Качество наружной и внутренней поверхностей лучше, чем в примерах 2 и 3.

Пример 5. Режим центрифугирования:- I ступень (111 об/мин) — 0,2 мин; II

45 ступень (разгон и удержание на скорости

223 об/мин) — 1,0 мин;!И, IV и Ч ступени— по примеру 3; Vl ступень (400 o0/мин}—

11,7 мин.

Геометрические параметры стойки

50 ухудшены по сравнению с примером 4: разностенность {дой мм), расслоение, наличие шлама — в связи с недостаточной продолжительностью начальной ступени образования геометрии кольца, 55 . Пример 6. Режим центрифугирования:! ступень (111 об/мин) — 2,0 мин: И,IIl-, IV, V ступени по примеру 4; И ступень (400 об/мин) — 10 мин.

Геометрические параметры стойки ухудшены по сравнению с примером 4 (раз/

1708632

Составитель 8:Чайков

Редактор Л. Веселовская Техред ММоргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 392 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж 35, Раушская наб.; 4/5

Производственно-издательский. комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 ница толщин вершины и комля до 20 мм) в связи с увеличением продолжительности начальйой ступени и увеличением влияния транспортирующего эффекта.

Пример 7. Режим центрифугирования: t ступень (111 об/мин) — 1,0 мин; II ступень (разгон и удержание на скорости

223 об/мин) — 2,0 мин; Ш, IV и Ч ступени по примеру 4, VI ступень(400 об/мин) — 10 мин.

Геометические параметры стойки ухудвены по сравнению с примером 4: разно стенность k5 мм разность толщин до 25 . мм, расслоение, йоявление некоторого количества шлама за счет увеличения сверх .оптимальной длительности силового импульса.

Пример 8, Режим центрифугирования: ступень (111 об/мин) — 1,0 мин; И ступень (разгон и удержание на скорости 400 об/мин) -0,3 мин; И!, IV u V ступени по примеру 4; Vl ступень (400 об/мин)—

11,7 мин.

Геометрические параметры стойки ухудаены по сравнению с примером 4: раэностенность до f5 мм, разница толщины между вершиной и комлем до 25 мм- эа счет . кратковременности силового импульса.

Il р и м е р 9. Режим центрифугирования: I ступень (1И об/мин). — 1,0 мин: И ступень (разгон и удержание на скорости

167 об/мин) — 1,0 мин; III, IV u V ступени по примеру 4; Vi ступень (400 об/мин) — 11 мин.

Геометрические параметры стойки несколько лучше, чем в примере 1: разница

5 толщин вершины и комля до 40 мм, разностенность до 5 мм — за счет более плавного разгона центрифуги при практическом отсутствии силового импульса. Несколько уменьшилось также расслоение.

Формула изобретения

Способ изготовления центрифугированных изделий иэ бетонных смесей, включающий подачу ее в неподвижную форму, 15 вращение последней на скорости распределения и ступенчатый подъем скорости вращения до критической скорости уплотнения с последующей тепловлажностной обработкой, отличающийся тем, что, с целью

20 повышения точности геометрических размеров изделий с наклонной к продольной оси образующей наружной поверхности, вращение на скорости распределения производят в два этапа, между которыми скоро25 сть вращения увеличивают в 2.-4 раза, причем время подъема, скорости, выдержки ее и снижения до первоначальной равно

0,5-1,5 мин, а длительность первого этапа вращения на скорости распределения со30 ставляет 0,3-1,5 мин.