Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Роторно-пульсационная установка для производства пенобетона Щербинин Игорь Алексеевич

Роторно-пульсационная установка для производства пенобетона
<
Роторно-пульсационная установка для производства пенобетона Роторно-пульсационная установка для производства пенобетона Роторно-пульсационная установка для производства пенобетона Роторно-пульсационная установка для производства пенобетона Роторно-пульсационная установка для производства пенобетона
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Щербинин Игорь Алексеевич. Роторно-пульсационная установка для производства пенобетона : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.13 / Щербинин Игорь Алексеевич; [Место защиты: Белгород. гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова].- Белгород, 2009.- 168 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2912

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Анализ оборудования для производства пенобетона 10

1.1. Способы получения пенобетонных изделий 10

1.2. Стационарное оборудование, применяемое для производства пенобетона 15

1.3. Использование мобильных комплексов для заливки пенобетона на стройплощадках и его перспективы использования в строительстве...29

1 4. Существующие методики расчета 40

1.5. Обоснование возможности и целесообразности применения роторно-пульсационной установки в технологии производства легкого пенобетона 42

1.6. Цель и задачи исследований 47

1.7. Выводы 48

Глава 2. Разработка математического аппарата для определения конструктивно-технологических параметров роторно-пульсационной установки 49

2.1. Основные предпосылки и положения 49

2.2. Движение среды в роторно-пульсационной установке для производства пенобетонной смеси 51

2.3. Определение значений поля скоростей роторно-пульсационной установки при ламинарном режиме работы 54

2.4. Расчет мощности роторно-пульсационной установки при ламинарном режиме работы 58

2.5. Расчет мощности потребляемой трубошнеком роторно- пульсационной установки 64

2.6. Определение давления, создаваемого рабочими органами роторно-пульсационной установки 69

2.7. Выводы 74

Глава 3. План, программа и методика проведения экспериментальных исследований 76

3.1. Основные положения экспериментальных исследований 76

3.2. План и программа экспериментальных исследований 78

3.3. Описание экспериментального оборудования и средств контроля 79

3.4. Методики проведения экспериментальных исследований и измерений 85

3.5. Характеристика исследуемых компонентов пенобетонной смеси..90

3.6. Выводы 94

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований роторно-пульсационной установки для производства пенобетонной смеси 95

4.1. Уравнения регрессии, описывающие зависимость р, R, X от варьируемых факторов хь х2, х3, Хд 95

4.2. Анализ влияния основных параметров на эффективность процесса производства пенобетонной смеси в роторно-пульсационной установке 102

4.3. Определение рациональных параметров процесса производства пенобетонной смеси в роторно-пульсационной установке 118

4.4. Сравнительный анализ теоретических и экспериментальных данных 123

4.5. Выводы 125

5. Промышленное внедрение 127

5.1 Описание промышленного комплекса 127

5.2. Расчет экономической эффективности 132

5.3 Выводы 136

Основные результаты и выводы 138

Литература 140

Приложения 151

Введение к работе

Актуальность работы. В связи с определенными экономическими условиями в РФ на современном этапе, в строительном комплексе уже достаточно длительное время ведется интенсивный поиск недорогих и вместе с тем эффективных конструкционных и теплоизолирующих решений при строительстве, как промышленных зданий, так и жилых сооружений. Одним из направлений, удовлетворяющим указанным требованиям, ученые и производственники считают развитие производства безавтоклавного бетона, получившего название «пенобетон».

Имеющийся на сегодня опыт показывает, что оптимальное направление развития индустрии стеновых материалов из безавтоклавного бетона - создание разветвленной сети малых заводов и цехов по производству стеновых блоков и мелкоштучных изделий различного назначения, а также монолитное домостроение из такого бетона с помощью передвижных установок для заливки стен, перекрытий и теплоизоляции.

В настоящее время промышленность уже освоила серийный выпуск достаточно большой номенклатуры установок для производства пенобетона - стационарных и мобильных различного принципа действия. Однако в последние годы все большую популярность приобретают мобильные установки из-за их невысокой цены, простоты обслуживания, возможности быстрого перемещения и сравнительно невысокой энергоемкости. Их применение наиболее эффективно в жилищном строительстве при возведении ограждающих конструкций и устройстве теплоизоляционных слоев с использованием пенобетонов, что возможно двумя способами. Первый - приготовление пенобетона на стационарной установке, расположенной у объекта, и перекачивание готовой смеси по шлангам к месту укладки. Второй - приготовление пенобетона на малогабаритном передвижном механизированном комплексе, который может перемещаться с этажа на этаж и из помещения в помещение через дверные проемы непосредственно к месту заливки.

Вместе с тем, существующие способы и оборудование для получения пенобетона в России находятся в стадии постоянного усовершенствования. Особой проблемой для изготовителей и потребителей оборудования является большой набор единиц техники, входящих в стандартный технологический комплекс, а значит повышенные металлоемкость, энергопотребление и, соответственно, стоимость. Так, стандартный комплекс обычно включает емкости расходных материалов, питатели-дозаторы, смеситель, пеногенератор, накопительную емкость и перекачивающий насос. Одним из направлений решения указанной выше проблемы может быть совмещение ряда технологических операций в одном аппарате, например: смешения, аэрации и перекачивания. Реализовать данное

4 предложение возможно с помощью роторно-пульсационного способа гомогенизации в установке специальной конструкции, которая до настоящего времени в производстве пенобетона не применялась. Для осуществления предложенного варианта необходимо создать такую установку применительно к получению пенобетонных смесей и разработать математический аппарат для ее расчета при проведении проектно-конструкторских работ, а также изготовить лабораторный образец и провести его исследование и выбор рациональных режимов работы.

Все перечисленное выше, позволяет сделать вывод об актуальности данной проблемы и определяет цель настоящей работы.

Цель работы — разработка математического аппарата для расчета, исследование и получение рациональных конструктивно-технологических параметров роторно-пульсационной установки, обеспечивающей повышение эффективности процесса получения пенобетона.

Задачи исследований:

  1. Провести анализ состояния и направлений развития конструкций мобильных установок для получения пенобетона и выявить направления развития данного класса машин.

  2. Разработать принципиальную схему исполнения роторно-пульсационной установки, обеспечивающую совмещение в одном аппарате процессов смешивания, аэрации и перекачки пе-нобетонной смеси к месту заливки.

  3. Разработать методику аналитического расчета конструктивно-технологических параметров работы установки.

  4. Исследовать режимы работы роторно-пульсационной установки в составе производственного комплекса и определить условия их протекания для различных марок пенобетона.

  5. Установить методом планирования многофакторного эксперимента регрессионные зависимости плотности, прочности и теплопроводности пенобетонных блоков от входных конструктивно-технологических факторов, и провести экспериментальную проверку в лабораторных условиях разработанных теоретических моделей.

  6. Определить критерий оптимальности и методику расчета рациональных конструктивно-технологических параметров роторно-пульсационной установки.

  7. Разработать опытно-промышленный вариант мобильной роторно-пульсационной установки и апробировать ее в условиях реального производства.

5 Научная новизна заключается в получении:

аналитических выражений для расчета окружной и радиальной составляющих компонент скорости движения среды в пространстве между рабочими органами;

выражения для расчета мощности, потребляемой трубошнеком роторно-пульсационной установки с учетом режима ее работы;

уравнений, определяющих значения коэффициентов потребляемой мощности для заданных конструктивных и технологических параметров роторно-пульсационной установки;

зависимостей для определения давления, создаваемого рабочими органами роторно-пульсационной установки;

уравнений регрессии, позволяющих определить рациональные режимы процесса получения пенобетонной смеси в установке предложенной конструкции.

Практическая значимость работы заключатся в создании на основании теоретических разработок и экспериментальных исследованиях принципиально новой конструкции роторно-пульсационной установки для производства пенобетона, новизна конструктивного решения которой защищена патентом РФ на полезную модель.

Предложенные теоретические модели, конструктивные решения и рекомендации по рациональным рабочим режимам могут быть использованы при расчете и проектировании промышленных роторно-пульсационных установок для производства пенобетона и изделий на его основе.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и практические результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на международных научно-технических конференциях: «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии»; «Научные исследования, наноснстемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии», «Образование, наука, производство» (БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород, 2005, 2007,

2008 г.); «Новые материалы и технологии в машиностроении» (БГИТА,
Брянск, 2006 г.); «Вузовская наука - региону» (ВГТУ, Вологда,2007 г.),
«Задачи архитектурно-строительного комплекса в повышении качества
жизни и устойчивого развития сельских территорий» (Орел ГАУ, Орел,

2009 г.).
Реализация работы.

Теоретические и экспериментальные результаты работы апробированы и внедрены в ООО «Стройпенобетон» (г. Белгород) в технологическом процессе приготовления пенобетонных блоков, в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных проектов на кафедре «Механи-

ческого оборудования предприятий промышленности строительных материалов» БГТУ им. В.Г. Шухова.

Результаты диссертационной работы рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций» в апреле 2009 года.

Публикации.

По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 в центральных изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ, получен 1 патент на полезную модель РФ. Автор защищает.

  1. Принципиальную схему нового конструктивного решения ро-торно-пульсационной установки для производства пенобетона, обеспечивающую совмещение в одном аппарате процессов смешивания, аэрации и перекачки пенобетонной смеси, защищенную патентом РФ на полезную модель.

  2. Аналитические выражения для расчета окружной и радиальной составляющей компонент скорости движения среды в пространстве между рабочими органами установки.

  3. Уравнения для расчета мощности потребляемой трубошнеком роторно-пульсационной установки с учетом режима ее работы.

  4. Зависимости для определения давления, создаваемого рабочими органами роторно-пульсационной установки.

  5. Уравнения для определения значений коэффициентов потребляемой мощности, для заданных конструктивных и технологических параметров роторно-пульсационной установки.

  6. Регрессионные модели, определяющие влияние основных факторов, обуславливающих протекание процесса получения пенобетонной смеси на прочность, плотность и теплопроводность изделий.

  7. Теоретически обоснованное конструктивное решение роторно-пульсационной установки, позволяющее повысить эффективность процесса получения пенобетона.

Структура и объем работы.

Стационарное оборудование, применяемое для производства пенобетона

Возросшие требования к качеству производимого пенобетона его свойствам таким как: прочность, теплоизоляция, плотность, трещинообразование и другие, потребность изменять их в зависимости от имеющегося в наличии сырья, необходимость получения гарантированных свойств пенобетона и получаемой на их основе продукции, заставляют исследователей и производителей оборудования для производства пенобетона искать пути совершенствования техники и разрабатывать новые виды пенобетонных установок.

Так фирмой «Строй Матида» выпускается смеситель-активатор СА-1000 [85] стационарный, цикличный, турбулентный, с принудительным перемешиванием материалов (рисунок 1.3.) Он предназначен для приготовления пенобетонных смесей и активированных растворов при работе в комплекте с бетоносмесителями емкостью 1200 и 1500 литров в случае применения интенсивной раздельной технологии приготовления бетонных смесей, а также для приготовления активных строительных растворов (кроме быстросхватывающихся) подвижностью не менее 6 см по ГОСТ 10181.1-81. Смеситель применяется в технологических линиях заводов сборного железобетона для приготовления бетонных смесей по интенсивной раздельной технологии и керамзитобетонных смесей.

Технические характеристики установки следующие: объем смесительного бака по загрузке 1000л; объем готового замеса при приготовлении пенобетонных смесей 1000л; продолжительность перемешивания при приготовлении пенобетонных смесей 120-180 сек; частота вращения рабочего органа 320 мин1; наибольшая крупность заполнителя 40 мм; способ загрузки - загрузочная горловина; способ разгрузки - боковой затвор (открывается пневмоцилиндром); мощность установленная - 22 кВт; масса не более 2200 кг; габаритные размеры, не более, мм: длина - 2655, ширина — 1600, высота — 2000.

Производство блоков и монолита на данной установке состоит из следующих технологических переделов: Дозирование цемента, воды. 2. Приготовление в турбулентном смесителе-активаторе водоцементного раствора. 3. Введение в смесь пенообразователя. 4.Приготовление пенобетонной смеси (цикл 120-180 сек). 5. Выгрузка пенобетона в форму или подача в опалубку. 6. Выдержка пенобетона на посту формирования 8 - 16 часов (если производят пенобетонные блоки). 7. Распалубка и укладка изделий на поддоны. 8. Сушка на поддонах при температуре 50-60 С в течении 8 часов, либо при 20 С 2 суток. 9. Отправка на склад готовой продукции. Ю.Чистка и смазка форм.

Недостаток данной машины заключается в усложненном способе разгрузки, поскольку боковой затвор, не дает возможности подачи готового пенобетона на большие расстояния. Поэтому необходимо дополнительное устройство для обеспечения доставки пенобетона на необходимое расстояние без потери его свойств, которое в свою очередь будет поднимать стоимость комплекса, а также требует необходимую для его установки площадь помещения и дополнительные коммуникации.

Весьма интересным представляется оборудование, выпускаемое фирмой «СтромРос» (рисунок 1.4.), которое характеризуется широким спектром преимуществ по сравнению с оборудованием выпускаемым другими фирмами [85]. В отличии от аналогов пенобетонная установка УПБ в совокупностями с технологиями «СтромРос» позволяет: готовить бетонную смесь в смесителе объемом 1,5л , осуществлять перемешивание сырьевой массы шнековым валом смесителя; подавать пену в смеситель непосредственно из пеногенератора через установленный шланг; производить подогрев воды до 37 С непосредственно в рабочих баках пенообразователя; подавать пенобетон в формообразователь по гидравлическому шлангу, выдерживающему давление до 1МПа, быстро изменять комплектность в ходе изготовления и продажи.

Основные характеристики установки: производительность, до 15 м /час; расход пенообразователя от 0,8 до 1,4 л/м ; установленная мощность 25 кВт; плотность пенобетона от 250 до 1200 кг/м; подача материала по бетонопроводу 200 м по горизонтали и под уклоном до 30; габаритные размеры: длина - 6,0м, ширина - 2,3м, высота — 6,4м; масса - Ът, но в зависимости от объема дооснащения вес установки может увеличиться до Недостатками данной установки являются ее габариты, масса, повышенное энергопотребление.

Российскими производителями налажен выпуск и более крупного стационарного оборудования для производства пенобетона — это стационарные линии для производства пенобетона, используемого как для заливки, так и для производства пенобетонных блоков различной номенклатуры.

Движение среды в роторно-пульсационной установке для производства пенобетонной смеси

Исходя из сказанного выше, можно предположить направление создания мобильных установок роторно-пульсационного типа:

1. Разработка теоретических основ расчета конструктивно — технологических параметров основного аппарата технологической схемы применительно к пенобетонным смесям.

2. Организация непрерывного процесса получения пенобетонной смеси за счет расширения функциональных возможностей основного аппарата.

3. Совмещение процесса смешения, поризации и перекачки в одном аппарате, что позволит снизить металлоемкость, энергоемекость и уменьшить количество вспомогательного оборудования.

Для реализации предложенных выше направлений нами предлагается использовать следующую технологическую схему (рисунок 1.19), основным аппаратом которой является роторно-пульсационная установка.

Цемент привозится на автотранспорте в мешках. Затем его засыпают в бункера, которые снабжены дозаторами. Пенообразователь поступает в емкостях. Цемент и вода из емкостей в требуемых пропорциях подаются в смеситель - активатор, где происходит смешивание компонентов смеси.

Пенообразователь вместе с водой попадает пеногенератор, где происходит приготовление пены средней кратности (10—40) с высоким коэффициентом ее использования по объему (более 0,8) в поризуемом растворе. Затем компоненты пенобетонной смеси поступают в роторно-пульсационную установку. В установке происходит окончательная поризация и гомогенизация пенобетонной смеси. Из установки готовая смесь под давлением по трубопроводу подается к месту заливки. Для обеспечения давления прокачки и поризации пенобетонной смеси используется компрессор.

Сопоставительный анализ, проведенный на основе имеющихся источников, позволяет сделать вывод, что для производства пенобетона необходимо использовать мобильные установки. Во - первых необходимые габариты установки возможно достичь лишь в мобильных установках. Во — вторых небольшие объемы готового пенобетона, необходимые на определенном этапе строительства не требуют применять высокопроизводительное оборудование (достаточно 30-50м в смену готового продукта). Кроме того, мобильные комплексы обеспечивают достаточное давление готовой смеси, для того чтобы отказаться в технологической линии от использования перекачивающего готовую смесь насоса.

При выборе мобильных установок необходимо иметь в виду еще и следующее. В некоторых мобильных установках для перекачки готовой смеси используется дополнительный насос - чаще всего используют героторные или перистальтические насосы (т.к. они оказывают незначительное влияние на состояние готовой смеси при транспортировке). Это приводит к увеличению стоимости установки, снижению ее мобильности и качества готовой смеси. В мобильных комплексах, напротив, использование дополнительного насоса не требуется т.к. давление необходимое для транспортировки пенобетонной смеси обеспечивает сама установка. Таким образом, мы избегаем одного из сложных технологических переделов.

Кроме того, используются мобильные установки, которые обеспечивают необходимое давление, обеспечивающее транспортировку готовой пенобетонной смеси. Но их режим работы циклический и он снижает часовую производительность, вводит дополнительные технологические операции.

Для решения данной задачи была разработана мобильная установка с принципиально новой конструкцией (роторно-пульсационная установка), изображенная на рисунке 1.20 [56].

Роторно-пульсационная установка для производства пенобетона (рисунок 1.20) имеет рабочую часть, состоящую из корпуса 1, внутри которого расположен вал 2, на котором установлен шнек 3, используемый для нагнетания компонентов пенобетонной смеси к рабочему колесу 4, также установленному на валу 2.

Описание экспериментального оборудования и средств контроля

Планирование экспериментов позволяет, используя минимальное число опытов, выбрать именно те условия, которые оптимизируют выходные параметры. При этом необходимо исследовать влияние на процесс производства пенобетонной смеси, в первую очередь, наиболее существенных факторов, не усложняя и без того трудоемкий процесс постановки экспериментов и обработки экспериментальных данных [2], [81].

Для производства продукта требуемого качества конструкция роторно-пульсационной установки должна обеспечивать соответствующий характер силового воздействия для получения гомогенизированной пенобетонной смеси. При разработке нового оборудования, необходимо установить какими силовыми характеристиками машины можно получить продукт требуемого качества. Затем определить конструктивные особенности установки, с помощью которых можно будет реализовать это воздействие, и обеспечить необходимую гомогенизацию исходных компонентов пенобетонной смеси.

Оценка эффективности использования оборудования применительно к конкретной схеме производства пенобетонной смеси и обрабатываемых компонентов пенобетонной смеси требует проведения экспериментальных исследований с целью определения основных технологических и эксплутационных характеристик исследуемого оборудования.

В ходе проведения эксперимента предполагается исследовать влияние работы нагнетаемого воздуха, и технологических режимов работы роторно-пульсационной установки для производства пенобетонной смеси при производстве пенобетонной смеси.

Решение этих вопросов позволяет определить наиболее рациональные конструктивные параметры рабочей камеры, предпочтительные технологические режимы работы роторно-пульсационной установки для получения максимальной эффективности процесса производства пенобетонной смеси. В качестве функций отклика на воздействие факторов, определяющих процесс производства пенобетонной смеси, выбраны: плотность пенобетонного блока р (по ГОСТ 12730.1-78) [25], прочность пенобетонного блока R (по ГОСТ 10180-90) [26], теплопроводность пенобетонного блока X (по ГОСТ 7076-99) [29], отвечающие ряду предъявляемых к функциям отклика требованиям: универсальность, возможность выражения в количественном виде, представив одним полученным значением.

Для проведения экспериментальных исследований по изучению процесса производства пенобетонной смеси в роторно-пульсационной установке требуется использование специального экспериментального оборудования и средства контроля, а именно: 1) экспериментальная роторно-пульсационная установка для исследования процесса производства пенобетонной смеси, обеспечивающая изменение исследуемых параметров и режимов работы установки в заданных постановкой задачи пределах; 2) контрольно-измерительная аппаратура должна соответствовать исследованию изучаемого процесса и обеспечивать необходимую точность измерения. С целью исследования процесса производства пенобетонной смеси, с учетом вышеуказанных требований, была разработана и изготовлена экспериментальная роторно-пульсационная установка для производства пенобетонной смеси. На рисунке 3.2. представлена схема экспериментальной установки. Фотография общего вида экспериментальной установки, состоящей из роторно-пульсационной установки для производства пенобетонной смеси, После подготовки компонентов пенобетонной смеси (пенообразователя, воды, цемента и наполнителя) в пеногенераторе 22 и смесителе — активаторе 23 соответственно, они подаются в зафузочный патрубок 12 загрузочного стакана 11. Здесь компоненты смеси предварительно смешиваются и нагнетаются при помощи шнека 5, к рабочему колесу 4, от которого смесь отбрасывается в перпендикулярном направлении к вращающимся сегментам ротора 5, 6 и статора 7, 8. При прохождении зазоров между сегментами ротора и статора, обеспечивается механоактивация компонентов смеси, поризация и гомогенизация смеси, а также создается, необходимое давление получаемой смеси для ее транспортировки без помощи дополнительного устройства. После этого готовая смесь выбрасывается в выходной патрубок 9 и далее по трубопроводу поступает к месту заливки.

Анализ влияния основных параметров на эффективность процесса производства пенобетонной смеси в роторно-пульсационной установке

Анализ трех уравнений регрессии р, R, X с четырьмя (хь х2, х3, х4) независимыми факторами является непростой задачей статистики. Поэтому для упрощения восприятия информации нами было решено исследовать парные воздействия параметров — число оборотов ступенчатого вала п, мин"1; концентрация пенообразователя с, л/м3; давление нагнетаемого воздуха р, МПа; и водоцементное соотношение %; на функции цели: плотность пенобетонной смеси р, (кг/м); прочность пенобетонных блоков R, (МПа); теплопроводность пенобетонных блоков Я, Вт/(мС). (КГ/М ) 369,5 На рисунке 4.4 представлены зависимости плотности р, прочности R, теплопроводности Я от концентрации пенообразователя с при числе оборотов ступенчатого вала 1250; 1500; 1750 мин"1.

Из приведенных графиков (рисунок 4.4) следует, что зависимость плотности от концентрации пенообразователя имеет слабовыраженный экстремальный характер. Экстремум плотности р равной 369,7 кг/мЗ достигается в районе с=1,7-1,8 л/м пенообразователя на 1м готового пенобетонного блока, получаемой при фиксированных значениях двух других факторов равных р=0,4 МПа и В/Ц-0,5. Кривые плотности готового пенобетонного блока для «=1750 мин" , проходят ниже, чем для и=1500 мин"1 или и=1250 мин" , что вполне логично — с увеличением частоты вращения ступенчатого вала и при постоянстве остальных параметров, плотность снижается, так как происходит изменение структуры пенобетонного камня. Рост плотности пенобетонного блока при увеличении с до с=1,75 л/м3 обусловлено тем, что воздухосодержание пенобетонной смеси низкое, так как концентрация пенообразователя еще не достигла оптимального значения. При достижении оптимального значения концентрации пенообразователя количество вновь образованных и рационально распределенных пенных пузырьков достигает экстремума и при дальнейшем увеличении концентрации пенообразователя мы не получаем роста плотности пенобетонного блока р кг/м .

Зависимость прочности R=f(c) от концентрации пенообразователя при частоте вращения ступенчатого вала и=1250, 1500, 1750 мин" , (рисунок 4.4) показывает, что при увеличении концентрации пенообразователя до величины 1,75 л/м прочность монотонно убывает до величины /7=0,885 кг/м . Объяснить это можно следующим образом: априори известно, что прочность и плотность готового пенобетонного блока обратно пропорциональны друг другу [34]. При дальнейшем увеличении концентрации пенообразователя происходит незначительный рост прочности R готового пенобетонного блока, так как происходит снижение плотности пенобетонного блока.

Графики теплопроводности Я=/(с) имеют слабовыраженный экстремальный характер. Теплопроводность пенобетонного блока снижается до Я =0,922 Вт/(мС) при с=1,75 л/м3, затем при дальнейшем увеличении концентрации происходит рост теплопроводности. Своего максимального значения в 0,922 Вт/(миС) функция Л достигает при с=1,75 л/м , «=1250 мин"1,/7=0,4 МПа, В/Ц=0,5. Полученные нами графики подтверждают то, что теплопроводность пенобетонного блока уменьшается с ростом плотности пенобетонного блока и зависит от размеров воздушных пузырьков.

На рисунке 4.5 представлены графики зависимости р, R, Я=/(В/Ц) от давления нагнетаемого воздуха /7=0,3; 0,4; 0,5 МПа; и водоцементного соотношения В/Ц. Из приведенных графиков (рисунок 4.5) следует, что р плотность при увеличении водоцементного соотношения снижается до значений р =367,2 кг/м при В/Ц-0,51. В целом, изменение плотности в зависимости от /(В/Ц) наиболее значительно. Следует отметить, что взаимное влияние факторов х3 (В/Ц) оказывает более чем 90 % значение на плотность пенобетонного блока. С увеличением /7 нагнетаемого воздуха как же происходит снижение плотности.

Зависимость прочности R от /(В/Ц) имеет ярко выраженный экстремальный характер, экстремум, которой лежит в области 0,48-0,52 %. Здесь прочность изделия достигает своего максимума и равняется 0,92 МПа, при фиксированных параметрах/7=0,4 МПа и В/Ц=0,5. При увеличении В/Ц соотношения от 0,48 до 0,52 % происходит набор прочности пенобетонного блока. С последующим увеличением отношения В/Ц происходит снижение прочности. Это объясняется тем, что при увеличении В/Ц до области 0,48-0,52 % водная часть усваивается цементной частью, а при дальнейшем увеличении В/Ц соотношения водной части становится много и происходит снижение прочности. Из графиков также видно, что на прочность незначительно влияет изменение давления нагнетаемого воздуха.

Похожие диссертации на Роторно-пульсационная установка для производства пенобетона