ГЛАВА 2
ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Характеристика сырьевых материалов
Изучение влияния индукционного прогрева на прочностные характеристики железобетонных изделий, подвергнутых индукционному прогреву, проводилось в два этапа.
На первом этапе в лаборатории строительных материалов Донбасского горно-металлургического института определялись:
- кинетика прочности бетона в ходе индукционного прогрева;
- коэффициент условий работы бетона, твердевшего в электромагнитном поле;
- кинетика прочности и модуля упругости бетона после индукционного прогрева.
При этом исследования проводились как на индукционно прогретых образцах, так и на образцах нормального твердения, выбранных в качестве эталона сравнения.
Для создания эталонного состояния контрольных образцов, т.е. такого состояния, в котором устранены посторонние физические влияния, по стандартной методике [88 - 90], выполнен расчет, в ходе которого определено идеальное соотношение ингредиентов бетонной смеси для проектируемого класса бетона В15. Характеристики применяемых материалов приведены в табл. 2.1, состав бетонной смеси - в табл. 2.3 (составы № 1-6), минералогический состав цементов - в табл.2.4.
На втором этапе на Алчевском заводе ЖБИ-11 проводились исследования по апробированию дискретных индукционных нагревателей.
Таблица 2.1
Характеристики применяемых материалов
на первом этапе исследований
МатериалыХарактеристикашлакопортландцемент Краматорского заводамарка 400, активность 40,8 МПа, содержание шлака 49 %портландцемент Балаклеевского заводамарка 400, активность 41,3 МПа, нормальная густота - 24,0песок Рубежанского песчаного карьераМкр 1,1, плотность 2500 кг/м3, насыпная плотность 1440 кг/м3, пустотность 42,4 %, количество глинистых и илистых частиц 0,52, водопотребность 9 %щебень гранитный Бугаевского карьерафракция 5-20 мм, плотность 2500 кг/м3, насыпная плотность 1640 кг/м3, пустотность 34,4 %водаводопроводная
Состав бетона индукционно прогретых образцов аналогичен составу бетона, принятому в заводских условиях, для изготовления плит перекрытия. Характеристики применяемых материалов приведены в табл. 2.2, состав бетонной смеси - в табл. 2.3, минералогический состав цемента - в табл. 2.4.
Таблица 2.2
Характеристика применяемых материалов
на втором этапе исследований
МатериалыХарактеристики12шлакопортландцемент Краматорского заводамарка 400, активность 40,8 МПа, содержание шлака 49 %, нормальная густота цементного теста - 24,0, класс использования - 1песок строительный карьера Кондрашевская Новаямодуль крупности - 1,0, средняя плотность - 2460 кг/м3, количество глинистых и пылевидных частиц - 0,5 %, влажность - 3,6 %
Продолжение табл. 2.2
12щебень Марусинского месторожденияфракция 5-20мм, средняя плотность - 2330кг/м3, содержание зерен пластинчатых игловатой формы - 30 %, марка по прочности "1200", Др = 7,5 % водаводопроводнаяпластификаторрелаксол
Таблица 2.3
Расход материалов для приготовления бетонной смеси
Материалы Расход материалов на 1 м3 смеси для составов1 2 3 45 6 7 ШПЦ, кг270,0270,0270,0---380,0ПЦ, кг---270,0270,0270,0-песок, кг506,8483,8460,8506,8483,8460,8570,0щебень, кг1468,51401,71335,01468,51401,71335,01300,0вода, л191,7191,7191,7191,7191,7191,7150,0пластифи-катор, кг------11,0подвижность см2 - 44 - 66 - 82 - 44 - 66 - 82 - 4
Таблица 2.4
Минералогический состав цементов
Вид цементаСодержание минералов, %C3SC2SC3AC4AF12345шлакопортландцемент М400 Краматорского цементного завода61,5516,915,716,4
Продолжение табл. 2.4
12345портландцемент М400 завода ОАО "Балцем"65,7014,805,2012,80
В данном эксперименте для контрольных образцов было предусмотрено два вида твердения: нормальное и по традиционной для данного завода технологии - с помощью паропрогрева.
2.2. Режимы тепловой обработки
На первом этапе экспериментальных исследований режим индукционного прогрева исследуемых образцов (см. рис. 2.1) был выбран с учетом вида цемента, класса бетона и толщины изделий [20, 89]: 2 + 3,5 + 5,5,
где 2 - период предварительного выдерживания, ч; 3,5 - период подъема температуры, ч; 5,5 - период изотермического прогрева, ч.
Начальная температура прогрева принята 150 С, температура изотермического прогрева для шлакопортландцемента назначена 950 С [20, 89] (основной режим) и 85 и 900 С (контрольные режимы), для портландцемента - 850 С [20, 89] (основной режим) и 60 и 700 С (контрольные режимы).
Tmax
15
0 2 5,5 11
Время прогрева, час
Рис. 2.1. Режим тепловой обработки образцов на первом этапе
На втором этапе экспериментальных исследований индукционный прогрев выполнялся по режимам, представленным на рис.2.2 [21-23].
а) б)
85 95
15 15
3 7 2,5 6,5
Время прогрева, час Время прогрева, час
в) г)
95 95
55
40 40
15 15
0,5 1,5 3,5 7 1,5 3,5 4 6,5
Время прогрева, час Время прогрева, час
Рис.2.2. Режимы электротермообработки бетонных образцов на втором
этапе
2.3. Приборы, средства измерений и устройства, применяемые п