WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 13 |

а) Оптимальная формовочная влажность, определяемая на основе максимальной прочности на сжатие, полученной варьированием влажности смесей, при любом способе формовки зависит от удельной поверхности песка и количества извести и увеличивается с их ростом. Оптимальная формовочная влажность является наименьшей при прессовании, увеличивается при трамбовании и вибрировании и становится наибольшей при литье. При вибрировании и литье рост формовочной влажности выше оптимального сопровождается значительным снижением прочности на сжатие, аналогично бетону, где последняя падает с ростом водоцементного фактора выше оптимального предела.

б) Если у смесей с различной удельной поверхностью песка и соответствующим им оптимальным количеством активной извести, уплотнённых с оптимальной формовочной влажностью, сравнивать между собой способы формовки (с точки зрения достижения наибольшего объёмного веса) – прессование под давлением 200 кг/см2, трамбование 50 ударами копера аппарата Клебе, вибрирование и литьё – то можно сказать: у смесей с меньшей чем 150 см2/г удельной поверхностью песка наиболее эффективным способом формовки является вибрирование, а затем трамбование; при любой большей удельной поверхности песка лучшие результаты даёт прессование, далее следует трамбование и, наконец, литьё; при дисперсности песка 700 см2/г и выше, эффективность формовки вибрированием и литьём практически равна.

в) Если тот или иной способ формовки обеспечивает сырцу равномерную плотность, то прочности на сжатие изделий из одних и тех же смесей при одинаковом объёмном весе и автоклавном режиме не зависят от способа формовки.

Что касается общих закономерностей, действительных при уплотнении известковопесчаных смесей, приготовляемых отличными от дезинтеграторного способами, то этот вопрос до настоящего времени мало исследован. Вопросы формования – уплотнения смесей, приготовляемых в дезинтеграторе, также изучались недостаточно. Они исследовались лишь в мере, позволяющей приступить к промышленному производству крупных строительных деталей.

3. Удельная поверхность песка в смеси Прочность монолитов с микробетонной структурой слагается сцеплением отдельных частиц. Чем ближе друг к другу расположены частицы, чем прочнее между ними контакт и чем больше в единице объёма областей с таким прочным контактом, тем выше прочность монолита. Как видно на рис. 9, прочное сцепление посредством областей В и С достигается только в тех точках, где зёрна песка соприкасаются между собой, или их поверхности находятся на очень близком расстоянии друг от друга. Ясно, что чем мельче песок, тем больше имеется таких точек и областей в одной и той же объёмной единице. У тщательно перемешанных известковопесчаных смесей с оптимальным содержанием извести, начиная с известной тонкости песка, наступает состояние, при котором в монолитах не будет более непрочных областей вяжущего D и E и областей свободной извести F. Если же ещё повысить дисперсность песка таким образом, чтобы наибольший диаметр зерна песка не превышал двойной суммарной толщины областей В и С, то в структуре изделий из гомогенизированных смесей с оптимальным содержанием извести должны отпасть также и ядра песчинок, т.е. области с неизменившейся кристаллической структурой SiO2, т.е. области А. В таком случае мы будем иметь дело только со структурой чистого вяжущего, такой, какую получают при наитончайших смесях цемента и воды, при наличии последней в количестве, достаточном для реагирования всего цемента. Обладают ли монолиты с такой структурой чистого вяжущего максимальной прочностью и прочими максимальными качественными строительнотехническими показателями, пока окончательно ещё не выяснено. Проф. Волженский (1) полагает, что избыток вяжущего в монолите приводит к падению прочности. Некоторые наши предварительные опыты указывают на то же самое (6). Результаты последних более умело налаженных опытов всё же не позволяют отметить какойлибо оптимальности в количестве вяжущего (13). Так как в этих опытах дисперсность песков была относительно незначительна – удельная поверхность песка не превышала 2000 см2/г – то, конечно, нельзя ещё отрицать, вообще отсутствие, в смысле получения прочности изделий, какойлибо оптимальной дисперсности и связанного с ней оптимального количества вяжущего. Наличие или отсутствие в указанном выше смысле оптимальной дисперсности песка в известковопесчаных изделиях зависит от того, является или нет само вяжущее, возникающее при водотепловой обработке, более прочным и с лучшими другими техническими показателями, чем кварц в том виде, в каком он находится в зёрнах кварца.



Из вышеуказанного вытекает практически важный вывод: чем выше удельная поверхность песка в известковопесчаной смеси, тем лучшими техническими показателями могут обладать изготовляемые их них монолиты.

4. Гранулометрический состав песка в смеси В образовании качественной микробетонной структуры известковопесчаных изделий большое значение имеет также гранулометрический состав песка. Количество указанных выше точек соприкосновения песчинок или областей с близколежащими друг к другу поверхностями, т.е. областей с прочной сцепляемостью В и С, при неоднородном гранулометрическом составе песка несомненно больше, чем при однородном. Для иллюстрации приведём следующий пример. Предположим, что пространство, размеры которого в направлении всех трёх осей координатов равны nD1, заполнено двояко расположенными шарами диаметром D1. При т.н. неплотном размещении, т.е. когда центры всех шаров совпадают с центрами плотно заполняющих пространство кубиков, размеры рёбер которых равны диаметру шара, шара, и т.н. плотном размещении, т.е. когда расположение центров шаров в одной плоскости координатов равно предыдущему, в двух остальных же центры перемещены параллельно на расстояние, равное половине D1. Как известно, существует ещё одно плотное размещение шаров, т.е. когда центры шаров перемещены, по сравнению с первым видом размещения по центрам кубиков, во всех плоскостях на расстояние равное половине D1. Так как в этом последнем случае плотность заполнения не больше, чем при втором, то этот вид размещения шаров не рассматривается. Между первыми, заполняющими пространство шарами, диаметром D1, умещается известное число шаров диаметром D2. Между ними остаются пустоты, в которых, в свою очередь, умещаются шары диаметром D2 и т.д. Данные о числе и диаметре этих шаров приведены в табл. 4.

На рис. 11 показана картина соприкосновения двух шаров равных, и на рис. 12 – различных диаметров. Допусти, что эти шары символизируют зёрна песка в известковопесчаных смесях. Толстой линией очерчен первоначальный контур песчинки, тонкими линиями внутри его – очертания оставшейся после водотепловой обработки неизменной кристаллической решётки SiO2, и тонкими линиями снаружи – начало образовавшихся областей вяжущего прочной структуры (напр. начало области С на рис. 9). Не трудно заметить, что эти наружные области соприкасаются между собой по кругам, диаметры которых обозначены соответственно буквами АВ и А1В1. Допустим, что расстояние между поверхностями шара, символизирующими границы областей вяжущего с прочной структурой и поверхностью шара, символизирующей первоначальную поверхность песчинке, равно глубине разъедания на песчинке. Обозначим это расстояние буквой h, а диаметры шаров буквами D1 и D2. Не трудно заметить, что площадь круга диаметром АВ, которую обозначим буквой S, равна …… (9) Аналогично площади круга диаметра А1 В1, …… (10) Рис. 11.

Рис. 12.

Таблица Обозначение шаров Неплотное размещение Плотное размещение D D D D Всего D D D D D Всего Число шаров в пространстве n3D n n n 8 n v2 n v2 n v2 n 8v2 n 8v2 n Диаметров шаров в в мм при D1 = 1,000 мм 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, Число шаров в пространстве 1000 см3, шт.

8 11 v2 v2 v2 8v2 8v2 19v2 Общая площадь поверхности шаров, м 3, 1, 0, 0, 5, 4, 0, 0, 1, 0, 7, Шары соприкасаются с шарами диаметром … в точках … D в 6 точ.

D в 8 точ.

D в 6 точ.

D в 2 точ.

D в 1 точ.

D в 1 точ.

D в 12 точ.

D в 6 точ.

D в 4 точ.

D в 3 точ.

D в 1 точ.

D в 3 точ.

D в 1 точ.

Площадь поверхности соприкосновения шаров в м2, вычисленная по формулам (9) и (10) 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, Вычисленное по формулам отношение площади поверхности шаров диаметром D1 к общей площади поверхности в %% 3, 3, 0, 3, 10, 6, 1, 0, 4, 3, 16, Отношение занимаемого шарами пространства ко всему занимаемому пространству 1000 см3, %% 52, 20, 1, 1, 75, 74, 5, 0, 3, 2, 85, Соответствующие вычисления площади были произведены, принимая D1 = 1 мм, h = 5 м и общий объём занимаемого пространства равным 1000 см3. Результаты вычислений приводятся в той же таблице 4.





Из данных таблицы мы видим, что согласно вышеуказанному, мелкие фракции дают, сравнительно со своим объёмом и весом, значительно больше т.н. поверхностей плотного контакта, чем крупные зёрна. Например, при неплотном размещении шары диаметром D1 заполняют пространство на 52,4%, но при наличии соприкосновения дают только 3% поверхностей плотного контакта.

Шары диаметром D1 дают по сравнению с общей площадью своих поверхностей 0,108/0,478 – 23% и по сравнению с общей площадью поверхностей шаров D1 – 3,4% поверхностей плотного контакта, но заполняют пространство лишь на 1,1%. При плотном размещении шары диаметром D5 дают по сравнению с общей поверхностью своих поверхностей 0,147/0,919 = 16% поверхностей плотного контакта и 3,3% по сравнению с площадью поверхностей D1, но заполняют пространство только на 2,5%. Шары диаметром D1 заполняют 74,1% пространства, но дают лишь 6% поверхностей плотного контакта. Поэтому понятно, какое большое значение в образовании монолита имеет наличие в общем зерновом составе песка зёрен с разным диаметром. Понятно также большое значение пылевидных фракций в образовании качественной структуры известковопесчаных изделий. При автоклавной обработке известковопесчаных смесей мелкие зёрна песка, расположенные между крупными, придают структуре прочную клетчатку, тогда как при изготовлении цементных изделий из значение сводится лишь к приданию монолиту плотности. Поэтому хорошо перемешанные с известью пылевые фракции песка являются ценными для известковопесчаных смесей не только благодаря высокой величине их удельной поверхности, но и потому, что при их посредстве крупные зёрна песка связываются между собой в прочный монолит. Поэтому понятно, почему в производстве качественных известковопесчаных изделий одним из показателей пригодности песка, кроме величины удельной поверхности следует считать также и объёмный вес (13) в плотном состоянии.

К сожалению, многие природные пески в период геологических образований под влиянием природных условий были в некоторой мере рассортированы и приобрели, поэтому, весьма однородный гранулометрический состав. Изготовление высококачественных (цементбетонных) изделий из таких песков сопряжено с перерасходом вяжущего, так как при его употреблении в нормальном количестве плотность изделий остаётся недостаточной. При изготовлении из таких песков известковопесчаных изделий, последние, как мы видели, остаются непрочными даже при высоком содержании вяжущего, так как увеличение количества извести сверх оптимальной величины, зависимой от удельной поверхности зернового состава песка, приводит к снижению прочности изделий. Пока ещё нет систематического исследования по выявлению наилучшего гранулометрического состава для известковопесчаных смесей. В действительности вопрос сам по себе весьма сложен. Поэтому вышеприведённый пример, не претендуя на разрешение вопроса, может служить лишь в качестве иллюстрации.

При отсутствии возможности замешивания неоднородных природных песков к однородному, гранулометрический состав песка можно улучшить посредством помола его в дезинтеграторе. В зависимости от размольного эффекта установки, пески приобретают в ней тот или иной требуемый гранулометрический состав. Даже самые однородные пески после помола в дезинтеграторе нередко приобретают весьма разнородный зерновой состав (18; 6, табл. 34), пригодный для изготовления высококачественных известковопесчаных изделий.

5. О добавках Строение и свойства вяжущего, возникающего при водотепловой обработке известковопесчаных смесей, вне сомнения зависят также от количества добавок в смеси. К сожалению, вопрос о влиянии добавок исследован пока ещё недостаточно. Некоторые произведённые нами опыты и производственная практика опытного завода “Кварц” (13) показали, что сравнительно чистые известковопесчаные смеси позволяют получать бо'льшие прочности, чем смеси, содержащие добавки. Это ещё не означает, что вообще не имеется добавок или примесей, положительно воздействующих в процессе запаривания известковопесчаных смесей. В литературе имеются указания на некоторые из них (1, 4, 5). Лучшие результаты были нами получены при добавлении молотого известняка и пиролюзита.

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 13 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.