Насыпная плотность материала. Угол естественного откоса. Угол внутреннего трения.

⇐ ПредыдущаяСтр 17 из 25Следующая ⇒

Насыпная масса компонента - это масса единицы объема материала в насыпном виде, зависящая от гранулометрического состава, его влажности и других свойств. Определяется с помощью мерного цилиндра, объем и масса которого заранее известны.

Угол естественного откоса определяется касательной к свободно насыпаннойгоркематериала(рис.9.3).

Рис.9.3. Угол естественного откоса

Чем мельче материал, тем меньше угол <р, тем лучше проходит процесс смесеобразования. (Например, для кварцевого песка класса

для класса

Сыпучесть -свойство материала, непосредственно связанное с углом

естественного откоса и определяется коэффициентом сыпучести: . Угол внутреннего трения ,- величина, определяющая коэффициент трения между частицами, и экспериментально определяется на специальной установке:

. 9.17)где - касательное напряжение; - нормальное напряжение;

F — приложенное усилие к каретке, которое может быть измерено.

Касательное напряжение (рис. 9.4) учитывает измеренное усилиеFbмомент начала движения навески, находящейся на каретке, по площади контакта с ней: (9.18)

Рис.9.4. Установка для определения угла внутреннего трения

Нормальное напряжение зависит от веса материала в каретке

G_K, навеса материала, находящегося на каретке G_H, веса пригруза G₁и площади контакта навеса с материалом в каретке А:

. (9.19)

Основные типы смесителей.

Машины, применяемые для смешивания, называются смесителями. Их конструкции сравнивают по интенсивности и эффективности воздействия на смесь. При этом интенсивность определяется временем достижения заданного технологического результата, а эффективность - затрачиваемой энергией.

Смесители (рис. 9.5) классифицируются по следующим признакам:

по технологическому назначению - для приготовления растворов различной консистенции, бетонов различных видов (тяжелых, ячеистых, силикатных, керамзитных, полимербетонов и др.), сухих порошковых, пластических и вязкопластических смесей, жидких суспензий и эмульсий;

по характеру работы — циклического и непрерывного действия;

по способу смешения - гравитационные и принудительного действия;

по конструкции рабочих органов - с цилиндрическим и грушевидным барабаном, с двухконусным барабаном, с вертикально расположенными смесительными валами (тарельчатого типа) и с горизонтально расположенными смесительными валами (лопастного типа);

по способу перебазирования - передвижные и стационарные.

В смесителях циклического действия исходные материалы смешиваются отдельными порциями. Такой способ приготовления смеси позволяет регулировать продолжительность смешивания в зависимости от состояния и вместимости смесителя.

В смесителях непрерывного действия исходные компоненты загружаются, смешиваются и разгружаются непрерывно. Их используют при массовом производстве смесей одного состава, как правило, в установках или линиях непрерывного действия.

Наибольшее распространение получили циклические гравитационные смесители с грушевидным барабаном, принудительного действия с вертикально расположенными смесительными валами (роторные и турбулентные) и другие конструкции. Их основными параметрами являются объем готового замеса и вместимость смесителя по загрузке.

Рис.9.5. Схемы смесителей

Смесителинепрерывногодействияхарактеризуются

производительностью, зависящей от конструкции и режима работы смесителя и характеристик составляющих компонентов смеси.

Смесители, получившие наибольшее распространение, можно представить приведенными на рис. 9.5.

Оценка однородности смеси.

При приготовлении бетонов и растворов качество смешивания обычно оценивают по коэффициенту вариации прочности случайных образцов (кубиков). При этом эффективность смешивания оценивается сопоставлением кубиковой прочности бетона и коэффициента вариации прочности, получаемых до и после изменения условия смесеобразования.

Если процесс смесеобразования рассматривать как процесс внедрения (диффузии) между компонентами, тогда критерием оценки качества выступает концентрация. Ее изменение во времени:

, (9.1)

где С - текущая концентрация;

С_о - максимально возможная концентрация (идеальная

концентрация);

е - основание натурального логарифма;

к- коэффициент пропорциональности;

t- время смешивания.

Иногда процесс смешивания связывают с влиянием размера и плотности частиц отдельных компонентов, т. е. с явлением сегрегации (расслоения). Тогда содержание данного компонента в контрольных пробах в долях от теоретического предлагают определять так:

, (9.2)

гдеА - постоянный коэффициент, учитывающий свойства материала;

t- время смешивания компонентов.

Современное производство строительных материалов, потребляющее многокомпонентные сырьевые смеси, предъявляет повышенные требования к процессу смешивания, поскольку качество готовых изделий во многом зависит от однородности смеси и качества сырья.

Наибольшее распространение для оценки качества смешивания получил коэффициент неоднородности (вариации), %:

, (9.3)

где - среднеквадратичное отклонение концентрации ключевого компонента в пробах, %;

, - значение концентрации ключевого компонента в -той пробе;

- среднеарифметическое значение концентрации ключевого компонента в пробах,%;

п - число анализируемых (отобранных для анализа) проб. Закономерности качественного изменения смесеобразования во времени можно определять также по степени сепарации (степени неоднородности) - критерия, представляющего собой удельное среднее отклонение объемной плотности компонентов смеси от средней их плотности во всем объеме смеси:

(9.4)

где S - средняя степень сепарации на данном участке замеса;

- плотность /-того компонента в объеме замеса;

, - средняя плотность смеси во всем объеме замеса;

п - количество проб;

т - количество компонентов.

Рис.9.1. Зависимость критериев качества от времени смешения

Идеальные и реальные смеси.

Идеально в результате смешивания должна получиться такая смесь материала, что в любой ее точке (пробе) к каждой частице одного из компонентов примыкают частицы другого компонента в количествах, определяемых заданным соотношением. Например, если материал состоит из трех компонентов, массы которых относятся как числа А:В:С, то в любом достаточно малом объеме, взятом случайно в произвольной его точке после смешивания, массы компонентов тоже должны относиться как А:В:С. Такое строгое соотношение между частицами называется идеальной смесью. Идеальным соотношением задаются, чтобы с ним сравнивать действительное распределение компонентов, которое всегда случайно, в реальных условиях никогда не наблюдается и называется реальной смесью.

Кинетика смешения.

Закономерность протекания процесса во времени называется кинетикой смешивания.

Процессы формования.

Формование - комплексный процесс получения изделий или конструкций определенной геометрической формы, состоящий из стадии заполнения формообразующей полости исходной массой, ее уплотнения и отвердевания.

Формованием определяется не только геометрическая форма изделия, но и его прочностные свойства. Установлено, что предел прочности материала на сжатие является функцией плотности черепка.

Основными способами формования являются:

- вибрирование;

- центрифугирование;

- прессование;

- пластическое формование;

- вытягивание;

- прокат;

- литье.

Виброформование.

Виброформование является основным способом при изготовлении бетонных и железобетонных изделий. Формовочная масса состоит из вяжущего (высокодисперсные частицы плюс вода) и заполнителя. Цель формования - компактная упаковка заполнителя. Режим формования должен обеспечить возможность перемещения частиц заполнителя в смеси.

Для каждой смеси определенного гранулометрического состава и реологических свойств имеется свой оптимальный режим вибрирования, оцениваемый комплексом параметров из следующего ряда:

- частота колебаний, с ^-1; - амплитуда, м; - скорость, м/с, = ; - ускорение, м/с², ; - интенсивность, м²/с², .Амплитуда должна быть тем выше, чем крупнее заполнитель, велична же частоты определяется вязкостью смеси. Реально эти параметры выбираются в диапазоне: = 150...600 ;

А = 0,04...0,4 мм.

Схемы вибрирования.

Основными способами вибрирования являются наружное и штыковое (внутренними вибраторами). Наружное вибрирование осуществляется поверхностными вибраторами или на виброплощадках.

Рассмотрим схемы виброплощадок (рис. 7.1).

Рис. 7.1.Основные схемы виброплощадок: а-с круговыми гармоническими

колебаниями; б-с продольными линейными колебаниями; в- с поперечными

колебаниями; г - с ударно-вибрационными колебаниями

Случайа преимущества: простота применения на практике;недостатки: возможна разноплотность изделия по длине, имеется опасность подсоса воздуха у стенок.Случай б рекомендуется для длинномерных изделий.Случай в преимущества: достигается хорошая равномерность уплотнения; недостаток: сложность конструкции.Случай гпреимущества: отличное уплотнение; недостатки: сложная конструкция и шум при работе.

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 993; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12 13 14 15 161718 19 20 21 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!