Способ изготовления центрифугированных изделий из бетонных смесей

(5 Ц ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ СВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР.(71) Специальное конструкторское бюрГлавстройпрома(56) Авторское свидетельство СССРВ 1600960, кл. В 28 В 21/30, 1986,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕНТРИФУГИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ(57) Изобретение относится к центробежному формованию длинномерных железобе Изобретение 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 которымискорость 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,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 (60- 130 об/мин) осуществляют интенсивный подъем скорости вращения формы до 180- 300 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 кратковремен 1708632ность 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 по толщине и длине изделия, зависит от пластичности бетонной смеси и конусности изделия, При атом, как показали эксперименты, вращение на этой скорости менее 0,3 мин не дает сформироваться кольцу смеси в каждом сечении изделия, а при времени вращения свыше 1,5 мин транспортирующий аффект, 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 раза 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 болевчем в 4 раза обезвоживание происходит не только в пристенном слое, но и в более глубинных слоях изделия, бетонная смесь частично переходит а псевдотвердое тело, что при дальнейшем снижении, а затем ступенчатом повышении скорости вращения Формы препятствует равномерному распределению и уплотнению компонентов в объеме иэделия и Формирует неоднородную по обьему и недоуплотненную структуру бетона.Проверка способа выполнялась при производстве опор коитакной сети длиной 13,5 м, 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):ступень (111 об/мин)-2,0 мин; И ступень(167 об/мин) - 1,5 мин;ступень (223 об/мин) - 0,5 мин; .Ч ступень (400 об/мин) - 12 мин,Изделие не соответствует техническим требованиям по разности толщин стенки между вершиной. и комлевой частью, составиеаейоколо 45 мм, и разностенности кольца й 4;0 мм от номинала.а Значительное расслоение компонентовбетона по толщине сечения кольца.П р и м е р 2, Режим центрифугированияс силовым импульсом (нижние. пределы ре 5 жима предложенного способа):ступень(111 об/мин) - 0,3 мин; И ступень (разгон иудержание на скорости 223 об/мин) -0,5 мин; ГИ ступень (111 об/мин) - 1,0 мин;Ч ступень.(167 об/мин) - 1,0 мин; Ч10 ступень (223 об/мин) - 1,0 мин; Ч ступень(400 об/мин) - 12 мин.Геометрические параметры стойки значительно улучшены по разнице толщин между вершиной и комлем (до 20 мм), снижено15 расслоение компонентов, разностенностькольца составила й 4,0 мм.П р и м е р 3; Режим центрифугированияс силовым импульсом (верхние пределы режима предложенного способа):ступень20 (111 об/мин) - 1,5 мин; И ступень (разгон иудержание на скорости 400 об/мин) -1,5 мин; ГИ ступень (111 об/мин) 1,0 мин; Чступень (167 об/мин) - 1,0 мин; Чступень (223 об/мин) -1,0 мин; Ч ступень25 (400 об/мин) - 10 мин.Геометрические параметры стойкиулучшены по сравнению с примером 2: по,разиостенности до+3 мм, по разнике толщин вершины и комля до 15 мм.30 П р и м е р 4. Оптимальный режимцентрифугирования с силовым импульсом:ступень (111 об/мин) - 1,0 мин; Иступень (разгон и удержание на скорости223 об/мин) - 1,0 мин; И, ГЧ и Ч ступени -35 по примеру 3, Ч ступень (400 об/мин) -М мин.Геометрические параметры стойки лучше, чем в пр. 3, по разностенности кольца(+2,5 мм), по разнице вершины и комля40 (1 0 мм). Увеличена однородность бетона.посечению. Качество наружной и внутреннейповерхностей лучше, чем в примерах 2 и 3.П р и м е р 5. Режим центрифугирования:ступень (111 об/мин) - 0,2 мин; И45 ступень (разгон и удержание на скорости223 об/мин) - 1,0 мин; И, Ч и Ч ступени -по примеру 3; Ч ступень (400 об/мин) -11,7 мин.Геометрические параметры стойки50 ухудшены по сравнению с примером 4: разностенность(доЬ мм), расслоение, наличиешлама - в связи с недостаточной продолжительностью начальной ступени образования геометрии кольца,55 П р и м е р 6. Режим центрифугирования:ступень (111 об/мин) - 2,0 мин: И,- И., Ч, Ч ступени по примеру 4; Ч ступень(400 об/мин) - 10 мин,Геометрические параметры стойкиухудшены по сравнению с примером 4 (раз/Заказ 392 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, 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.П р и м е р 7. Режим центрифугирования:ступень (111 об/мин) - 1,0 мин; И ступень (разгон и удержание на скорости 223 об/мин) - 2,0 мин; И, Ч и Ч ступени по примеру 4, Ч ступень(400 об/мин) -10 мин.Геометические параметры стойки ухудвены по сравнению с примером 4; разностенность А 5 мм разность толщин до 25 . мм, расслоение, йоявление некоторого количества шлама за счет увеличения сверх .оптимальной длительности силового импульса.П р и м е р 8, Режим центрифугирования:ступень (111 об/мин) - 1,0 мин; И ступень (разгон и удержание на скорости 400 об/мин) - 0,3 мин; И, Ч и Ч ступени по примеру 4; Ч ступень (400 об/мин) - 11,7 мин,Геометрические параметры стойки ухудаены по сравнению с примером 4: раэностенность до 15 мм, разница толщины между вершиной и комлем до 25 мм- эа счет . кратковременности силового импульса.П р и м е р 9, Режим центрифугирования:ступень (1 И об/мин). - ,0 мин: И ступень (разгон и удержание на скорости 6167 об/мин) - 1,0 мин; 1 П, 1 Ч и Ч ступени по примеру 4; Ч 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.10 Формула изобретения Способ изготовления центрифугированных изделий иэ бетонных смесей, включающий подачу ее в неподвижную форму, 15 вращение последней на скорости распределения и ступенчатый подьем скорости вращения до критической скорости уплотнения с последующей тепловлажностной обработкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 20 повышения точности геометрических размеров изделий с наклонной к продольной оси обраэуюцей наружной поверхности, вращение на скорости распределения производят в два этапа, между которыми скоро сть вращения увеличивают в 2-4 раза,причем время подьема, скорости, выдержки ее и снижения до первоначальной равно 0,5-1,5 мин, а длительность первого этапа вращения на скорости распределения со ставляет 0,3-1,5 мин.