Бетон.ру

Сущность виброэлектробетонирования заключается во внесении мощного электротеплового импульса в вибродвижущуюся бетонную смесь и выдерживании бетона в стендовой неперемещаемой опалубке. Основное отличие - в создании мощного электротеплового импульса, что на три порядка выше, чем при традиционном электроподогреве бетона, и обеспечение непрерывной обработки бетона. Для создания непрерывного вибродвижения использовался вибролоток, успешно применявшийся на довоенных стройках. В лоток установили три трубчатых электрода, подключаемых к разным фазам, корпус занулялся. Температура в вибролотке 60-70°С достигалась за 3-5 минут. КПД, вследствие непрерывной обработки, повысился до 0,9, расход энергии сократился до 40 кВт ч/куб.м, потребляемая мощность-в 2-3 раза. При потоке бетона 40 куб.м/смену требовалось всего 150 кВт.

Новую технологию впервые отработали одновременно на трех заводах сборного железобетона в г. Владимир, и полностью освоили в АО "Рощинострой", а также в Твери, Санкт-Петербурге, Москве и других городах. Испытание фундаментальных блоков показало, что прочность бетона в суточном возрасте достигла 90%, а в 28 суточном достигли 150% от марочной. Виброэлектробетонирование запатентовано в десяти наиболее развитых странах: США, Германии, Англии, Франции, Италии и странах Скандинавии. Временные технические условия по виброэлектробетонированию утверждены Минстроем РСФСР в 1989 году.

Благодаря большой диспергации цемента и гомогенизации смеси, еще более снизилось электросопротивление смеси и активизировались реакции в процессе вибродвижения, которое предпочитает природа. Ввиду же стендового выдерживания отпали механические деформации и стала лучше упаковка заполнителей. Все это привело к возрастанию прочности бетона еще на 20%. Достоинство непрерывного бетонирования - исключение простоев, сокращение трудозатрат, а главное - в 2-3 раза снижение потребляемой электрической мощности, благодаря чему бетонирование с электроразогревом смеси получило "второе дыхание". Все показатели значительно повысились. Недостаток - сложность передвижения виброэлектролотка, а также необходимость перестройки в целях бесперебойного поступления бетонной смеси.

Прорыв в технологии бетонирования

В 90-х годах началось широкое использование синэргетики во всех отраслях народного хозяйства, отражающее комплексный подход к технологиям. Основоположник синэргетики, наш соотечественник, Лауреат Нобелевской премии 1977 года И.Р. Пригожин установил, что при совместном использовании всех энергий в условиях потокового интенсивного обмена энергии и вещества с окружающей средой, наступает высокая степень упорядоченности, приводящая к самоорганизации диссипативных систем. Поскольку бетонная смесь является диссипативной системой, автор предложил комплексно использовать все виды энергий в процессе обработки бетонной смеси, на что получил патент Э1825332. Исследования проводились во Владимирском государственном университете. Использовались работы В.И.Соломатова, создавшего интенсивную раздельную технологию бетонирования-ИРТ, П.Г. Комохова по механико-экономическим воздействиям и, особенно, работы О.П. Мчедлова-Петросяна в области термодинамики, нашедшего оптимальные точки приложения энергий к бетону.

На основе исследований получены оптимальные параметры дополнительных вибровращательных-ВВ, электромагнитных-ЭМ и термофазовых-ТФ воздействий, а также параметры оптимального самопригружения конструкций по А.В.Саталкину. В результате исследований создана четвертая технология бетонирования с электроразогревом смеси, названная синэргобетонированием-СЭБ. Эта технология заключается в комплексно-импульсной и согласованной обработке бетонной смеси одновременно девятью энерговоздействиями и выдерживании бетона с самопригружением. Коренное отличие - комплексная интенсивная и согласованная обработка бетонной смеси в закрытой емкости. Для комплексной энергообработки бетонной смеси принята "труба в трубе", как устроен любой биоорганизм, использовались зарекомендовавшиеся элементы оборудования, применяемые на заводах сборного железобетона и 30-летняя практика бетонирования с электроразогревом смеси.

В новом оборудовании синэргогенераторе-СЭГ соединили в единое целое элементы по термообработке - барботера, парокамеры и автоклава, для энергообработки - элементы электрокипятильника, ионизатора и соленоида, а также виброобработки - элементы вибромесителя, виброплощадки и вибролотка. Синэргогенератор состоит из двухметровой трубы-корпуса, виброустройства из тросовых подвесок, вибратора и электросердечника, на которой намотаны спирально-проволочные электроды. При подключении к сети с напряжением 220/380В температура 50-60°С достигалась за 1-2 минуты, КПД приблизился к единице с расходом электроэнергии всего 30 кВтч/кв.м. Потребляемая мощность, в зависимости от потока бетона, 50-400 кВт. Во Владимирском государственном университете был создан опытно-экспериментальный полигон, на котором студенты, проходя практику, изготавливали стеновые и фундаментные блоки, а также балочки-перемычки. Испытания двух балочек показали, что при оптимальных энерговоздействиях можно на обычных материалах достигнуть 600-1000 кг/кв.см в трехмесячном возрасте. Французские специалисты в этойтехнологии бетонирования достигают 300 кг/кв.см. за три часа обработки, что означало настоящий прорыв в технологии бетона.

Благодаря импульсному и согласованному внесению девяти энерговоздействий электросопротивление смеси снизилось до 8- 9 раз. В процессе схватывания из-за бифуркации наступили цепные реакции, что привело к высокой степени упорядоченности и в конечном счете, к самоорганизации системы. Последующее самопригружение обеспечило до замерзания при благоприятном выдерживании на заводе свыше 100% в суточном возрасте, а к 28 суткам - к удвоению и утроению прочности бетона. Это дало основание снизить расход цемента в 1,5-2 раза. Следует отметить, что прочность бетона не растет прямо пропорционально активности и расходу цемента (лишь в корне квадратном), и только рациональная технология обеспечивает увеличение прочности из-за электромагнитных, термофазовых и вибровращательных воздействий. При этом количество операций сокращается с 9 до 3-4, а используя автобетононасос - СЭБ, можно применять для любых конструкций. На полигоне количество операций сокращается до трех. При синэргобетонировании на полигоне капзатраты сокращаются в 7-8 раз, а на стройплощадке отпадает надобность транспорта бетона, ибо бетонируемый узел располагается вблизи объекта. Используя автобетононасос, можно подавать энергообработанную смесь в любую точку объекта. Недостатки СЭБ-необходим строгий контроль за каждым процессом и современное оборудование, что затруднительно получить в наше "перестроечное" время.

Внедрение и экономика

Итак, за 40 лет разработано четыре технологии бетонирования с электроразогревом смеси и четыре эффективных и работоспособных устройства. Рекомендации утверждены главными строительными управлениями и министерствами. В каждой технологии постоянно и последовательно снижается стоимость и повышается прочность в среднем на 1-2% ежегодно. О качестве и эффективности бетонирования свидетельствуют многомиллионные объемы укладки бетона из разогретых смесей и проводимые конференции с демонстрацией технологий и оборудования. К сожалению, до сих пор появляются компилятивные рекомендации, не подтвержденные экспериментами, а также неотработанные устройства (свыше двухсот), что подчас дискредитирует бетонирование с электроразогревом смеси. Согласно последних Временных технических условий по непрерывному виброэлектробетонированию, утвержденных Минстроем РСФСР на каждом кубическом метре бетона, в среднем, экономится металла в 5-7 раз, энергии в 4-5 раз, труда в 3-4 раза и цемента в 1,5-2 раза. Ежегодно снижается себестоимость бетона до 40%.

Подытоживая сказанное, можно сделать вывод: все четыре технологии разработаны на основе законов фундаментальных наук, подтверждены многочисленными экспериментами и практикой бетонирования с многочисленными экспериментами и практикой бетонирования с многомиллионными объемами работ. Установки по энергообработке смеси непрерывно соврешенствуются, и экономия, при строгой технологии работ, может достигнуть 40% с удвоением и утроением марочной прочности бетона. Седьмой год в АО "Рощинострой" изготавливаются с непрерывным электроразогревом смеси различные железобетонные изделия и конструкции. С непрерывным электроразогревом смеси забетонированы ряд зданий из монолитного бетона в Москве, Санкт-Петербурге и других городах.

Необходимую документацию, а также техпомощь в освоении разработанных технологий можно получить по адресу: 600026, Россия, г. Владимир, ул.Горького, д.89, Владимирский Государственный Унивеситет, профессор А.С. Арбеньев