43. Виброперемешивание и струйное перемешивание бетонных смесей. Приготовление фибробетонных смесей

При виброперемешиваниии составляющие бетонной смеси перемешиваются в вибробетономешалке не с помощью лопастей или при свободном падении материала, а благодаря интенсивным вибрационным импульсам, которые передаются составляющим смеси через корпус смесителя. При таком перемешивании все загруженные в смеситель частицы приходят в движение, .различные слои смеси внедряются друг в друга, благодаря чему достигается высокая однородность приготовленного материала. В подобных смесителях, как и в обычных бетономешалках, смешиваются одновременно все компоненты смеси: цемент, во¬да, песок и щебень (гравий). При вибрации крупный заполни¬тель оказывает на затворенный цемент мелющее действие. Це¬ментное тесто находится в условиях, близких к создающимся в вибрационной мельнице с мелющими телами. Таким образом, при виброперемешивании бетонной смеси происходит и актива¬ция вяжущего, вода равномерно распределяется в цементе, раз¬рушаются цементные флокулы, достигается некоторое диспер¬гирование цементных зерен.

Вибрационное смешение особенно эффективно для жестких смесей с низким В/Ц, которые труднее приготовить в обычных бетономешалках.

Этот способ является более эффективным средством акти¬вации, чем приготовление бетонных смесей на домолотом вяжу¬щем, так как при виброперемешивании достигается не только увеличение активности цемента или обеспечение, как при мок¬ром домоле, микрооднородности цементного теста, но и значи¬тельно повышается макрооднородность [34].

В настоящее время ведутся работы по струйному перемешиванию бетонной смеси, заключающемуся в интенсивном взаимодействии ее составляющих в турбулентных потоках псевдокипящего слоя, создаваемых энергосмесителями. К ним относятся сжатый воздух с давлением 0,3 МПа и перегретый пар с температурой 85...95 °С, подаваемые в специальный струйный смесиВ технологию приготовления бетонной смеси начинает внедряться перемешивание с нагреванием смеси. Суть этого метода состоит в том, что разогрев бетонной смеси до 60...65 °С производят паром, подаваемым в смеситель в процессе ее перемешивания. Такое нагревание происходит равномерно, проще и во много раз быстрее, чем при предварительном нагреве воды и заполнителей, а также электроразогреве смеси.

Струйное перемешивание применяют для приготовления жестких мелкозернистых смесей. Две струи, создаваемые сжатым воздухом под давлением не менее 0,29 МПа и паром температурой 85…90°С, направленные навстречу друг другу, захватывают зерна цемента и песка и образуют «кипящий слой» с большим градиентом скоростей. Гидратные оболочки разрушаются, вязкость смеси понижается, вода равномерно распределяется по всему объему. Смесь становится однородной, физико-механические свойства твердеющих бетонов улучшаются.

В технологии фибробетонов вопросы приготовления смесей занимают особое место, так как именно на этой стадии происходит армирование бетона волокнами, обеспечение равномерности распределения которых закладывает основы для получения материала с улучшенными свойствами. В настоящее время исследования, связанные с процессом приготовления фибробетонных смесей, развиваются по двум направлениям: первое направление основано на разработке принципиально новых типов смесителей, второе учитывает возможность получения фиброармированных смесей в существующих серийно выпускаемых смесителях. Несмотря на различный подход, основная задача исследований сводится к снижению трудоемкости и энергоемкости процессов дозирования и перемешивания с обеспечением равномерного распределения армирующих волокон в объеме смеси. При использовании в качестве дисперсной арматуры неметаллических волокон в процессе перемешивания необходимо обеспечить распушку последних, то есть разделить отрезки комплексных нитей на элементарные волокна. Очевидно, что в результате распушки появляется возможность уменьшения длины волокон или их содержания без снижения s_max, что очень важно, так как значительно облегчает процесс приготовления смеси. Следует отметить, что по мере распушки неметаллических волокон возрастает их число в объеме смеси, следовательно расстояние между фибрами уменьшается даже при постоянном значении процента армирования m, что приводит к заметному повышению трещиностойкости композита. Таким образом, распушка волокон заключает в себе потенциальные возможности улучшения свойств фибробетона, которые должны быть реализованы именно в процессе приготовления смеси.