авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 |

«Секция 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И МОСТОВ УДК 625. 7:624.2 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНОГО ...»

-- [ Страница 7 ] --

Нижний предел толщины тонкого асфальтобетонного слоя определя ется из условия возможности уплотнения этого слоя. Если толщина слоя меньше двух максимальных размеров зёрен смеси, то достичь требуемой плотности практически невозможно. Исходя из этого усло вия минимальная толщина исследуемого слоя для мелкозернистой асфальтобетонной смеси типа Б была принята 2 см.

Для проведения испытаний была взята широко применяемая в строительстве смесь типа Б. Из этой смеси были сформованы образцы при температурах Тсм=80, 100, 120, 140 С и давлении P=5, 10, 20, МПа. Высота образцов hсл=20, 30, 40, 50 мм. Формование образцов производилось в соответствии с ГОСТ 9128-97. Коэффициенты уплот нения сформованных асфальтобетонных образцов определялись по ГОСТ 12801-84 [1].

Результаты исследования показали, что основное влияние на ко эффи циент уплотнения оказывает нагрузка формования. Наибольшие ко эффициенты уплотнения были получены при максимальной нагрузке формования 40 МПа. Изменение высоты образца также оказывает влияние на коэффициент уплотнения. При увеличении высоты слоя увеличивается коэффициент уплотнения.

Образцы асфальтобетона, полученные в процессе формования, также исследовались на сопротивление деформированию, максималь ное значение которого определялось нагрузкой, при разрушении об разцов асфальтобетона.

Результаты исследования показали, что с уменьшением высоты образцов сопротивление деформированию при 50С и предел прочно сти при сжатии R50 увеличиваются. Также на увеличение предела сж прочности влияет увеличение нагрузки формования.

Отсюда можно сделать вывод, что тонкие слои имеют более высокую жест кость.

Полученные экспериментальные значения раскрывают дополнитель ные возможности повышения эффективности использования дорожных машин, занятых на устройстве асфальтобетонных покрытий и производи тельности труда.

Библиографический список 1. ГОСТ 12801-84. Смеси асфальтобетонные, дорожные и аэродромные, дёгтебе тонные дорожные, асфальтобетон и дёгтебетон. Методы испытаний.

УДК.625. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОБЪЕКТАХ ГОДОВОЙ ПРОГРАММЫ В.И. Асотов, инженер Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Проектирование организации работ по устройству асфальтобетон ных покрытий на годовую программу производственного объединения заключается в назначении машин и определении параметров органи зации работ на совокупности объектов. Так как существует множество вариантов распределений и параметров организации работ, то окон чательный выбор варианта можно рассматривать как задачу экстре мального управления, которая состоит в том, что над объектом управ ления производятся эксперименты для выяснения влияния управ ляющих воздействий на показатель эффективности Е.

E f 1 N ;

x1 xM ;

1 K, (1) где N параметры объекта управления;

xM характеристики управляющих воздействий;

K возмущающие факторы.

Объектом управления является производственный процесс, который может быть представлен в виде системы «объекты – ресурсы».

Характеристики управляющих воздействий представлены в виде q-го количества i-го типоразмера машин qi и r-х способов производства работ с j-м номером rj:

.

x М qi,r j (2) Способ производства работ определяется организационно-техно логическими параметрами машин ai и типом звена катков bg.

r j ai,bg. (3) Организационно-технологические параметры определяются техниче скими характеристиками машин (скорость движения, параметры вибрации, ширина укладываемой и уплотняемой полосы), а также правилами произ водства работ.

Множество элементов «объекты – ресурсы» дает множество вариан тов, совпадающих по признаку xМ. Совместное решение описанной систе мы по критерию экономической эффективности даст оптимальный вари ант.

Данная задача относится к задаче многомерной оптимизации в сто хастической постановке. Для решения подобного рода задач могут исполь зоваться приближенные методы поиска экстремума: метод покоординатно го спуска, градиентные методы и др. [1]. Для задач реальной размерности их использование весьма затруднительно из-за большого объема вычисле ний и наличия точек разрыва ввиду отсутствия непрерывности поверхно сти отклика. Поэтому для решения данной задачи необходима разработка эвристического метода проектирования организации работ.

В основу эвристического алгоритма положены приоритеты объектов и ресурсов, а также определенные правила, которые заключаются в следую щем:

1. Оптимизация и выбор варианта производятся при одновременном рассмотрении объектов. Данный метод используется для объектов, на ко торых имеется совмещение сроков производства работ. Для объектов, на которых не имеется совмещения сроков производства работ, оптимизация производится независимо от других объектов.

2. Варианты формируются при рассмотрении различных методов ор ганизации работ: последовательное и одновременное выполнение работ как на одном объекте, так и на нескольких объектах.

Данная задача решается на стадии, когда размеры инвестиций как в строительство, так и в закупку техники уже определены. Поэтому исполь зование критериев, которые определяют эффективность их вложения, не целесообразно. В данном случае целесообразно рассматривать производст венные затраты, связанные с эксплуатацией машин.

С другой стороны, суммарное количество этих затрат при любом рас пределении остается величиной постоянной, поскольку они определяются количеством машиночасов работы техники. Поэтому возникает необходи мость включения в критерий составляющей, связанной с издержками, ко торые определяются организационными параметрами эксплуатации ма шин. Для оценки эффективности распределения парка машин на совокуп ности объектов предлагается следующий критерий:

C C1 C2, (4) где С1 – стоимость эксплуатации машин непосредственно в процессе про изводства работ;

С2 – затраты, связанные с издержками вследствие просто ев машин и несвоевременного выполнения мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту.

Библиографический список 1. Гусаков А.А. Основы проектирования организации строительного производст ва (в условиях АСУ). – М.: Стройиздат, 1977.– 287 с.

УДК 658. МОДЕЛЬ «5М» В УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ А.С. Заякин, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Современная экономическая ситуация характеризуется обострением конкуренции на национальных и международном рынках, что непрерывно повышает требования к качеству продукции и ставит задачу опережающе го развития потребительских свойств предлагаемого товара.

Основными правилами при управлении качеством продукции и управленческими процессами являются обнаружение причин возник новения выявленных дефектов и устранение таковых, причем управ ление качеством должно носить аналитический характер.

Для решения проблем, связанных с качеством продукции, широко применяются 7 традиционных методов, а именно: гистограммы, времен ные ряды, диаграммы Парето, причинно-следственные диаграммы, кон трольные листки, контрольные карты, диаграммы рассеяния.

В рамках данного доклада необходимо подробнее остановиться на од ном из методов, а именно причинно-следственной диаграмме (ПСД).

Результат любого процесса зависит от многочисленных факторов, между которыми существуют отношения типа «причина результат». На основании наблюдений можно построить графическую схему, которая ха рактеризует зависимость между получаемым результатом и причинами, воздействующими на него. Эта схема именуется ПСД и позволяет в про стой и доступной форме выразить причинно-следственные отношения.

Наиболее ярким примером применения данной диаграммы в управ ленческой практике считается так называемая диаграмма «4М». Обсуж даемая диаграмма широко распространена благодаря тому, что она объе диняет воедино факторы, характеризующие и производственную систему, и систему управления любого предприятия, и позволяет достаточно четко разделять собираемые данные по основным факторам производства.

Однако в процессе анализа диаграммы возникает масса вопросов и, в первую очередь, что же, собственно, объединяет все четыре фактора?

Проанализировав диаграмму, авторы пришли к заключению, что в диаграмме отсутствует то, что соединяло бы воедино все факторы, регули ровало бы их воздействия друг на друга, менеджмент.

Любая деятельность людей невозможна без их организации. Органи зованность позволяет решать задачи, которые вообще нельзя выполнить разрозненными силами людей, и обеспечивать путем разделения труда и согласования их совместных действий экономию сил, средств и времени.

Таким образом, именно менеджмент является ключевым фактором, приводящим к конечному качеству продукта.

Анализируя причинные факторы, можно с большой точностью опре делить причины, приводящие к известным проблемам.

Говоря о проблемах на макроэкономическом уровне, нельзя пропус тить такую проблему современного российского рынка, как недостаточное инвестирование. В условиях жесткой конкуренции инвестиционных про ектов происходит повышение требований к их качеству. Основным пока зателем качества инвестиционного проекта в экономическом смысле явля ется его экономическая эффективность.

Для поиска оптимального решения в процессе планирования возмож но применение все той же диаграммы «5М». Для корректного построения диаграммы необходимо определить конкретную проблему, для решения которой будет строиться диаграмма.

Поставив в правой части диаграммы «5М» предполагаемое следствие (эффективность проекта), а в левой – причинные факторы, мы получим ПСД для показателя качества «Эффективность инвестиционного проекта»

(рисунок).

Персонал Оргтехника Инвестиционный Эффективность менеджмент проекта Технология Информация Диаграмма «5М» для показателя качества После построения основного «скелета» необходимо написать вторич ные причины, влияющие на главные причины, после чего причины тре тичного порядка, влияющие на вторичные причины, и т.д.

Проранжировав факторы по их значимости, необходимо выделить осо бо важные, которые, предположительно, оказывают наибольшее влияние на показатель качества, и записать всю необходимую информацию.

Данный инструмент применим в процессе прединвестиционного пла нирования. Анализ диаграммы может послужить основой для более под робного анализа экономической эффективности проекта.

Библиографический список 1. Маловичко В.Н., Свинтицкий Н.В. Статистические методы управления качест вом: Лабораторный практикум. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 1994. – 105 с.

2. Окрепилов В.В. Управление качеством: Учебник для вузов. 2-е изд., доп. и перераб. – М.: ОАО «Издательство «Экономика», 1998. – 639 с.

3. Огвоздин В.Ю. Управление качеством. Основы теории и практики: Учебное по собие. – М.: Изд-во «Дело и сервис», 1999. – 160 с.

УДК 625. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ НАГРУЗОК НА ЗУБ-РЫХЛИТЕЛЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ Н.А. Азюков, канд. техн. наук, доцент, В.Н. Кузнецова, канд. техн. наук, доцент, А.З. Аглиуллин, ст. преподаватель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Как показывают опыт и многочисленные исследования, наиболее эф фективна разработка мерзлых грунтов с помощью механических спо собов, в частности рыхление бульдозерно-рыхлительными агрегата ми. Широкое использование данного метода сдерживается чрезвы чайно высокой скоростью затупления коронок зубьев рыхлителя. Ав торами установлено, что эта скорость существенным образом зависит от вида фрикционного взаимодействия абразивных частиц грунта с материалом коронки. Вид фрикционного взаимодействия определяет ся следующими факторами: усилием в зоне контакта абразивной час тицы и материала коронки, морфологией абразивной частицы, соот ношением твердостей материала коронки и абразивных частиц грун та.

Наиболее важным из вышеперечисленных факторов является усилие в зоне контакта. Данное усилие зависит от глубины рыхления и эпюры распределения нагрузок. В настоящее время исследователя ми предложен только один вид распределения нагрузок, представлен ный в виде треугольной эпюры. Данная закономерность распределе ния нагрузки по передней грани коронки зуба, предложенная профес сором А.Н. Зелениным, не имеет достаточно полных ни теоретических, ни экспериментальных доказательств. Поэтому предлагается опреде лить экспериментально эпюру распределения нагрузок на установке, представленной на рис. 1.

Замер напряжений, возникающих в зоне контакта передней грани и разрыхляемого грунта производится с помощью контактных датчиков дав ления (рис. 2). Величина давления в них определяется по диаметру отпе чатка индентора (стального шарика) в подвижную пластину.

Как показали предварительные результаты, распределение давления по длине передней грани ускоренно возрастает от дневной поверхности грунта к режущей кромке. Результаты данных исследований позволят оце нить распределение напряжений по глубине, что поможет спроектировать коронки более совершенных конструкций.

Рис.1. Экспериментальная установка УДК 625.855. РЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ К.В. Беляев, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Асфальтобетонные смеси являются упруговязкопластичными мате риалами. В зависимости от состояния и условий деформирования в них могут проявляться преимущественно упругие свойства, вязкопластичные или (в большинстве случаев) совокупность указанных свойств [1,2].

При уплотнении этих сред деформирование происходит за счёт сме щения по межзерновым прослойкам асфальтовяжущего и сдвига мине ральных зёрен друг относительно друга.

Асфальтобетонные смеси обладают свойствами замедленного разви тия деформаций и релаксации напряжений. Учитывая накопление дефор маций во времени [3], получим, что полная деформация состоит из четы рёх составляющих: мгновенной необратимой (пластичной составляющей) мгн зам мгн y, мгновенной упругой н, замедленной необратимой н и замед мгн ленной упругой у :

мгн мгн зам зам у н н у. (1) Относительное перемещение зёрен материала обеспечивает их сбли жение, являясь началом формирования более устойчивой прочной струк туры асфальтобетона.

Рассмотрим процесс уплотнения на примере реологической модели.

Модель (рисунок) со структурной формулой StV1-H-((N1-StV2)//(H-N2)) со стоит из трёх частей, каждая из которых описывает отдельное сопротивле ние структуры для разных этапов деформирования. В приведённой модели элементы, описывающие накопление мгновенных деформаций, соединены последовательно, а вязкие и пластичные объединены в один блок, по скольку их развитие при нагружении, вы держке под нагрузкой и при разгрузке сопро- н StV1 вождается взаимным влиянием друг на друга (например, величина пластической деформа ции зависит от скорости деформирования Е вязкого элемента).

Асфальтобетон как термопластичный материал, имеющий коагуляционную струк туру, деформируется при сколь угодно ма Е лых напряжениях. В начальной стадии де формирования, когда расстояние между час тицами минерального заполнителя велико, битум находится в более толстых прослой StV ках, чем в уплотнённой смеси, и слабо про являет свои упруговязкие свойства, посколь- ку ещё не имеет структуры как таковой, де Рисунок-Реологическая формации будут развиваться быстро (их модель асфальтобетонной можно условно отнести к мгновенным). На- Реологическая смеси копление деформаций в периоде начального модель асфальтобетонной структурообразования описывается первым элементом Сен-Венана StV1.

смеси По мере накопления остаточных деформаций частицы минерального заполнителя сближаются, битумные плёнки утончаются. Материал входит в упруговязкую стадию деформирования, в начальный момент которой об разуются упругие мгновенные деформации. Дальнейшая плотность мате риала, сопровождается увеличением сопротивления деформированию, всё сильнее проявляются упруговязкие свойства материала. Нагружение со провождается постоянным снижением внутренних напряжений (релакси рующий элемент Максвелла), интенсивность которого зависит от скорости нагружения. Когда начинает работу третий блок модели, начальное сопро тивление деформированию элемента StV2 равен конечному значению пре дела прочности первого элемента StV1 StV2.

При возникновении напряжения больше предела текучести, опреде ляемого по формуле т StV2 E 2, (2) где Е2 модуль упругости материала;

деформация, в материале происходит лавинообразное разрушение структурных связей и накопление пластической составляющей необратимой деформации. В случае приложения нагрузки с ползучими скоростями развивается вязкая составляющая необратимой деформации.

При разгрузке модели произойдёт мгновенное уменьшение деформа ции на величину упругой составляющей, однако для асфальтобетонных смесей характерно явление гистерезиса при нагружении, выражающееся в переходе упругой деформации сначала в вязкоупругую, затем в вязкопла стичную, поэтому обратимые деформации уменьшаются со временем.

Уменьшение обратимых деформации данной модели сопровождается рос том вязкой составляющей необратимой деформации, что характерно для реальных процессов.

Библиографический список 1. Богуславский А.М., Богуславский Л.А. Основы реологии асфальтобето на.М.,1972.

2. Дорожный асфальтобетон/Л.Б. Гезенцвей, Н.В. Горелышев, А.М. Богуславский, И.В. Королёв;

Под ред. Л.Б. Гезенцвея. –2-е изд., перераб. и доп.М.:Транспорт,1985. – 350 с.

3. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. – М.: Высшая школа, 1978. – 447 с.

УДК 624. ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО РЕЖИМА ПОГРУЖЕНИЯ ЗАБИВНЫХ СВАЙ Т.В.Чекмарёва, инженер Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия В настоящее время в большинстве случаев погружение свай осу ществляется наиболее эффективным ударным способом, что имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К последним можно отнести возможность повреждения окружающих зданий и со оружений, вызванных колебаниями грунта при забивке [1], а также разрушение самой сваи.

Установим режимы погружения забивных свай, согласующиеся с изменениями физико-механических свойств грунта, происходящими в течение всего процесса. При реализации таких режимов свая не долж на подвергаться разрушению.

По мере погружения забивкой плотность грунта под основанием сваи повышается после каждого удара. В период времени между оче редными ударами происходит релаксация напряжений в грунте.

Период времени, когда первоначальная величина напряжений n снизится в e раз, то есть 1n0, называется периодом релаксации [2].

Если период релаксации напряжений будет меньше периода вре мени между циклами [3] приложения деформирующих сил, то возни кающие внутренние напряжения в грунте успевают значительно сни зиться к сле дующему моменту нагружения. В результате этого в грунте будут прева лировать пластические свойства, что делает его более деформируе мым.

Экспериментальные данные [3] позволили сделать вывод, что бо лее интенсивное падение напряжений в начальный период релаксации происходят в средах с низкой плотностью.

Учитывая, что частота приложения нагрузки (частота ударов мо лота) обратно пропорциональна периоду времени, она не должна пре вышать соответствующие значения частоты ударов.

Допуская, что величина b по мере погружения забивной сваи из меняется по линейному закону на промежутке b1 ;

b2, причем b2 b1, получим зависимость между коэффициентом степени уплот нения, величиной заглубления сваи и её длиной.

В процессе погружения забивной сваи растут величины степени уплотняемости грунта и угол внутреннего трения.

Адаптивный режим погружения забивных свай является энерго эффективным, поскольку при условии реализации периода релакса ции энергия удара эффективно расходуется на погружение, а не на процесс колебания грунта и сваи, что в то же время экологически ра ционально, особенно при строительстве в стесненных условиях. Целе сообразность снижения частоты ударов по мере погружения забивной сваи подтверждается также результатами работы [1].

Библиографический список 1. Калюжник М.М., Рудь В.К. Сваебойные работы при реконструкции (Влияние колебаний на здания и сооружения). Л.: Стройиздат, 1989. 160 с.

2. Завьялов М.А., Завьялов А.М. Возможная реологическая модель релаксации ас фальтобетонной смеси при уплотнении // Строительные и дорожные машины. 2002.

№ 7. С. 25 26.

3. Пермяков В.Б. Исследование релаксации напряжений в асфальтобетонных смесях в процессе их уплотнения // Известия вузов. Строительство и архитектура.

1985. №5. С. 99 102.

УДК 691.31,666.964. К ВОПРОСУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХЕМОСОРБЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В АСФАЛЬТОВОМ БЕТОНЕ В.М. Ворожейкин, канд. техн. наук, доцент, Т.А. Чернышева, студентка Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Из литературы по асфальтовому бетону известно, что прочность сцеп ления битумной пленки с минеральным материалом обеспечивается путем физической адсорбции – прилипания за счет проявления сил поверхностного натяжения;

химической адсорбции – прилипания за счет химических реакций взаимодействия компонентов битума (осо бенно асфальтогеновых кислот) с минеральными материалами. Хи мическая адсорбция проявляется только на основных материалах (из вестняк, мрамор, доломит и др.) и не проявляется на кислых материа лах (кварцевый песок, гранит и др.). В кислых материалах для акти визации поверхности вводится известь [1]. Однако встречаются сооб щения, что избыток извести может привести к усиленному старению битума.

Считается, что при химической адсорбции в результате реакций возникают химические (валентные) связи между минеральным мате риалом и битумом, что эти связи намного прочнее сил физической ад сорбции, а хемосорбционные взаимодействия распространяются толь ко на один слой молекул на поверхности минерального материала [1].

В результате химического воздействия асфальтовых кислот (и во обще всех карбоновых кислот битума) с известью образуются мыла.

Калиевые мыла жидкие и водорастворимые;

натриевые мыла твердые и водорастворимые;

кальциевые, железные и алюминиевые мыла твердые и водонерастворимые. Из этого следует, что после за вершения химических реакций валентных связей между минераль ным материалом и мылом (или битумом) не может быть.

В технологии производства консистентных смазок натриевые, кальциевые и другие мыла используются как загустители жидких ма сел, при этом кальциевые, железные и алюминиевые мыла придают высокую водостойкость консистентным смазкам.

Загущающее действие мыл основано на их свойствах:

1) мыла представляют ленточную разветвленную структуру с большой поверхностью;

2) высокое поверхностное натяжение мыл при большой поверхно сти способствует адсорбции большого количества молекул масел с ук рупнением структурных элементов и повышением их вязкости и теп лостойкости.

Следовательно, поведение мыл в битуме будет аналогичным: 1) загущение структуры битума и повышение его вязкости, что часто принимается за старение;

2) структура водонерастворимого мыла в битуме придает асфальтобетонной смеси повышенную водостойкость, а возможно, теплостойкость и эластичность. В работе [2] приводятся данные исследования добавок в битум железных мыл. Однако железо металл переменной валентности, и в этом свойстве соли железа ис пользуются как катализатор при окислении битума. Использование железных мыл действительно может привести к старению битума.

Кальций не обладает каталитическим свойством. Применение каль циевых мыл может существенно улучшить свойства асфальтового бе тона, но прямое введение в битум кальциевых мыл встречает ряд трудностей, преодолеть которые возможно только при более глубоком исследовании поведения смеси битума с кальциевым мылом, особенно при приготовлении, хранении и применении.

Библиографический список 1. Дорожный асфальтобетон /Под ред. Л.Б. Гезенцвея. М.: Транспорт, 1976.

336 с.

2. Колбановская А.С., Михайлов В.В. Дорожные битумы. М.: Транспорт, 1973. 264 с.

УДК 621. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ЦИКЛОННОГО ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЯ С.В. Лиошенко, инженер Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Строительство автомобильной дороги включает сооружение земляно го полотна, приготовление асфальтобетонных и цементобетонных смесей и линейные работы по устройству дорожной одежды.

При работе асфальтосмесительных установок образуется большое ко личество пыли. Пыль выделяется при работе горячего элеватора, грохота, дозаторов и смесителя. Наибольшее количество пыли выделяется при ра боте сушильного барабана. Максимальное количество пыли, уносимое из сушильного барабана, составляет 68 % массы высушиваемого песка, что соответствует запыленности выбрасываемых дымовых газов 300400 г/м [1].

В связи с этим требуется производить обеспыливание воздушных вы бросов АБЗ для защиты атмосферы от загрязнения пылью.

Для очистки от пыли дымовых газов на АБЗ применяют различные конструкции пылеочистных установок (пылеосадительные камеры, прямо точные циклоны, батарейные циклоны, жалюзийные пылеуловители).

Циклоны – наиболее распространенный тип обеспыливающего обору дования. Они обеспечивают улавливание грубодисперсной пыли при более низких энергозатратах и эксплуатационных затратах по сравнению с дру гими пылеочистными установками.

Обзор литературных источников свидетельствует, что повышение эффективности пылеулавливания в циклоне может быть достигнуто за счет предотвращения уноса уловленной пыли с восходящим очищенным пото ком воздуха в области пылевыпускного отверстия [2,3].

Унос уловленной пыли определяется взаимодействием между собой нисходящего запыленного и восходящего очищенного потоков воздуха, которые, в свою очередь, зависят от скорости входа запыленного потока воздуха в циклон.

Следовательно, разделение нисходящего запыленного и восходящего очищенного потоков воздуха при условии сохранения скорости входа за пыленного потока воздуха в циклон позволит повысить эффективность улавливания пыли циклоном.

Цель исследования формулируется в следующем виде: повышение эффективности улавливания пыли циклоном при работе на АБЗ путем со вершенствования рабочего процесса и конструкции аппарата.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

– изучение рабочего процесса циклона типа ЦН при работе на АБЗ;

– разработка математической модели рабочего процесса циклона при работе на АБЗ;

– выявление характера и основных закономерностей изменения пара метров нисходящего запыленного и восходящего очищенного газовых по токов;

– модернизация существующей конструкции циклона и его исследо вание с помощью вычислительного эксперимента.

Поставленные задачи могут решаться с использованием комплексного экспериментально-теоретического метода исследования.

Библиографический список 1. Банит Ф.Г., Мальгин А.Д. Пылеулавливание и очистка газов в про мышленности строительных материалов. М.: Стройиздат, 1979. 351 с.

2. Страус В. Промышленная очистка газов: Пер. с англ. М.: Химия, 1981. 615 с.

3. Гупта А. и др. Закрученные потоки: Пер. с англ. М.: Мир, 1987.

588 с.

УДК 621.878. ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ ГРУНТА НА СОСТАВЛЯЮЩИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАГЛУБЛЕНИЮ НОЖА ЗТМ В.И. Лиошенко, канд. техн. наук, доцент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия У землеройно-транспортных машин (ЗТМ) во время работы с грунтом постоянно взаимодействуют рабочий орган и ходовое оборудование. По этому свойства грунта, их влияние на машину представляют существен ный интерес как при рассмотрении вопросов их разработки, так и движе ния машины по поверхности массива.

В данном докладе рассматривается влияние прочностных свойств грунта, характеризующих их сопротивление разрушению: сцепления С, угла внутреннего трения, удельного сопротивления грунта деформации С д на горизонтальную и вертикальную составляющие сопротивления за глублению ножа ЗТМ.

Процесс заглубления рассматривается с позиции теории о предельном равновесии грунтов, что позволяет наиболее полно выявить качественную и количественную стороны процесса. При этом нож уподобляется подпор ной стенке, надвигающейся на грунтовый массив.

Поскольку заглубление довольно быстро протекающий процесс с рядом изменяющихся параметров, сделаны следующие допущения:

рассматривается заглубление прямого ножа;

трение грунта о заднюю грань ножа в процессе заглубления отсут ствует;

угол резания и угол наклона траектории заглубления в процессе за глубления не изменяются;

рассматривается принудительное заглубление ножа.

Сопротивлением заглублению считается сопротивление, с преодоле нием которого связано внедрение ножа по определенной траектории в грунтовый массив.

Анализ имеющихся осциллограмм процессов заглубления острого и стандартного ножей ЗТМ в грунт показал, что процесс заглубления состо ит из периодически повторяющихся сколов элементов вырезаемой струж ки, которые имеют в сечении закономерную форму, включая четко выра женную площадку смятия со стороны лобовой грани ножа. Т.е. качествен ная картина заглубления аналогична процессу резания грунта при посто янной толщине стружки.

Теоретические исследования показали, что с увеличением сцепления грунта от 10 до 35 кН/м2 горизонтальная Е г и вертикальная Е в состав ляющие сопротивления заглублению возрастают практически линейно, но если при заглублении острого ножа Е г и Е в возрастают практически одинаково, то при заглублении стандартного ножа Е г возрастает вдвое быстрей Е в.

Величина Е в / Е г практически остается постоянной с увеличением сцепления при постоянном угле резания. Влияние угла наклона траектории заглубления, величина которого изменялась от 340' до 12, на Е г и Е в незначительно.

С изменением угла внутреннего трения грунта от 20 до 40 Е г и Е в при остром ноже монотонно возрастают, величина остается практически постоянной, а влияние угла практически незначительно.

При заглублении стандартного ножа увеличение угла приводит к ускоренному возрастанию Е г и Е в, при этом отношение линейно уменьшается и при больших углах резания может принимать отрицатель ные значения. Влияние угла на Е г и Е в существенно.

Удельное сопротивление грунта деформации С д незначительно влия ет на Е г и Е в. Отношение с увеличением С д практически линейно для острого и стандартного ножей.

Таким образом, можно сказать, что характер изменения Е г и Е в для острого и стандартного ножей идентичен.

Наибольшее влияние на составляющие сопротивления заглублению оказывает сцепление. Угол внутреннего трения и сопротивление грунта деформации существенного влияния на Е г и Е в не оказывают.

УДК 625.76. ДИНАМИЧЕСКИЙ ГАСИТЕЛЬ ВИБРОИЗОЛИРОВАННОЙ КАБИНЫ АВТОГРЕЙДЕРА С ПОДРЕССОРЕННОЙ БАЛАНСИРНОЙ ТЕЛЕЖКОЙ А.И. Громовик, канд. техн. наук Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Анализ так называемых автомобильных систем подрессоривания, имеющих массу виброизоляции значительно большую массы вибронагружения (в первую входят массы двигательной установки, коробки перемены передач, трансмиссии, кабины, кузова в сравнении с массами переднего и заднего мостов), показал, что такая систе ма виброзащиты реализуется с использованием гидравлических амортизаторов и эффективнее других [1,2]. Практически все выпускаемые большегрузные самосвалы и тягачи грузоподъемностью 630 кН и более оснащены гидравлическими подвеска ми.

У таких землеройно-транспортных машин, как автогрейдер, подрессоривание главной массы от балансирной тележки и переднего моста отсутствует. С целью повышения скорости движения авто грейдера в транспортном режиме и уменьшения низкочастотных вибраций на пост оператора предла гается ввести подрессоривание задней полурамы от балансирной тележки.

Кабина в компоновке автогрейдера расположена ближе к оси балансирной тележки, что дает возможность при снижении вибраций задней полурамы уменьшить фон возбуждения на подрессоренную кабину. Дополнительно для расширения диапазона частот виброгашения предложено использовать динамический гаситель кабины, на строенный на собственные частоты подрессоренной задней части и кабины.

Ввиду меньшей собственной частоты подрессоренной кабины по отно шению к частоте виброизолируемой задней полурамы динамический гаси тель кабины настраивается на частоту кабины. Близость собственных час тот масс полурамы и кабины (9 и 5,86 с-1) позволяет дважды использовать динамический гаситель в затухании колебаний указанных масс. Эффек тивность работы неуправляемого динамического гасителя оценивается шириной резонансной области частоты возбуждения (для подрессоренной задней полурамы на балансирной тележке автогрейдера ДЗ-140 равной 1,8 с 1 ).

Были проведены численные эксперименты на математической модели, имею щей 7 степеней свободы [3]. На рисунке даны спектральные плотности виброускоре ний с динамическим гасителем подрессоренных кабины и задней полурамы.

Согласно рисунку превышение значений спектральных плотностей ус корений подрессоренной массы задней полурамы 4 к кабине 3 по ускоре ниям составляет 129 раз, по перемещениям 4 к 3 1344 раз, подрессорен ной кабины 3 к креслу 2 2,24 раза.

Описанный вариант виброзащиты поста оператора с использовани ем динамического гасителя может быть рекомендован при разработке систем виброизоляции самоходного скрепера с подрессоренными пе редним мостом и кабиной.

Библиографический список 1. Пат. № 4269433 (США), кл. 280/716, МКИ3 В60G 11/22. Демпфирующая под веска заднего моста автогрейдера //Изобретения за рубежом. 1981. С. 61.

2. Колоколов М.С. Направляющие устройства, упругие элементы подвески тяже лых грузовых машин//Динамика и прочность автомобиля и трактора: Межвуз. сб. науч.

тр. М.: Московск. автомех. ин-т, 1983. – С.102106.

3. Громовик А.И., Кадисов Г.М. Увеличение скорости транспортного режима ав тогрейдера //Тр. СибАДИ. – Омск: СибАДИ, 1999. Вып.3, ч.1. С.220 223.

УДК 621. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ АВТОГРЕЙДЕРА А.В. Туркин, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Автогрейдер – наиболее часто используемая при строительстве, ре монте и содержании дорог землеройно-транспортная машина (ЗТМ).

Наибольший объем работ, выполняемых автогрейдерами, приходится на планировку и профилирование земляных сооружений. При этом геометрические параметры возводимых сооружений должны соответ ствовать требованиям реализуемого проекта. Допустимые отклонения геометрических параметров земляного полотна автомобильных дорог от проектных установлены в СНиП 3.06.03–85.

В связи с этим к автогрейдерам предъявляются высокие требования по точности выполняемых работ. В то же время конструктивные осо бенности автогрейдеров таковы, что качественная планировка и про филирование – достаточно сложная задача. Даже при высокой квали фикации машиниста достижение допустимых по СНиПу значений геометрических параметров осуществляется за несколько проходов по обрабатываемому участку, что связано с дополнительными трудовы ми и материальными затратами. В ряде случаев необходимая точ ность вообще не может быть достигнута.

Для повышения эффективности выполнения планировочных и профилировочных работ отечественные и зарубежные автогрейдеры оснащаются автоматическими системами стабилизации положения отвала в продольной и поперечной плоскостях.

Системы автоматики первых поколений, например отечественные системы «Профиль», отличаются упрощенной структурой с мини мальным набором контролируемых параметров (один или два пара метра). Несмотря на структурную простоту и надежность, эти системы обладают сравнительно большими габаритами, невысокой точностью, помехозащищенностью, быстродействием.

С развитием элементной базы повышаются точность, быстродей ствие, уменьшаются габариты элементов систем управления, широкое применение находят бортовые микроконтроллеры. В настоящее время перед разработчиками систем автоматики открыты широкие возмож ности создания цифровых систем управления.

Однако идеология разработки систем стабилизации положения рабо чего органа автогрейдера до сих пор не претерпела существенных измене ний. Все существующие системы реализуют принцип управления по от клонению. Очевидным недостатком этого способа является наличие неко торого времени запаздывания, за которое устанавливается требуемое зна чение выходной координаты y(t), соответствующее уставке x(t). В реаль ных системах стабилизации запаздывание является достаточно большим, что обусловлено, главным образом задержками в гидросистеме. Это озна чает, что действия всех внешних возмущений будут неизбежно приводить к неконтролируемому смещению положения отвала от выдерживаемой траектории и, следовательно, к изменению геометрии обрабатываемой по верхности. Инерционность исполнительных механизмов не может быть существенно снижена. Поэтому в рамках принципа управления по откло нению невозможно добиться кардинального улучшения точностных харак теристик системы.

В СибАДИ ведется работа, направленная на создание системы стабилизации положения рабочего органа автогрейдера, построенной по принципу комбинированного управления. Этот способ позволяет компенсировать влияние основных возмущающих воздействий от не ровностей обрабатываемой поверхности. Система содержит два кон тура: разомкнутый контур управления по детерминированному воз мущающему воздействию и замкнутый контур управления по откло нению, компенсирующий неконтролируемые случайные возмущения.

Основная идея системы заключается в упреждающем измерении не ровностей микрорельефа, до того как они окажут воздействие на ходо вую часть базовой машины.

Это позволит формировать управляющие воздействия с необходимым опережением, компенсируя, таким образом, инерционность исполни тельных механизмов, т.е. система автоматики содержит элемент чис того транспортного запаздывания в разомкнутом контуре. Поэтому её структура может быть представлена так, как изображено на рисунке.

fд0(t) fд(t) e– p x(t) – u(t) y(t) (t) Wр(p) Wо(p) +– fсл(t) Структура системы стабилизации:

Wр(p), Wо(p) – передаточные функции регулятора и объекта управления;

fд(t), fсл(t ) – детерминированные и случайные возмущения В настоящее время проводится обоснование дополнительных ин формационных параметров и разработка алгоритмов управления. Для реализации системы предполагается использовать бортовой микро контроллер.

УДК 621.878. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА РЫХЛИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА В.А. Глушец, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Математическая модель рабочего процесса рыхлительного агрегата (РА) является сложной динамической системой, которая состоит из взаи модействующих между собой подсистем: базовой машины, грунта и сис темы управления. Для математического описания рабочего процесса РА необходимо разбить его на составляющие и обозначить их взаимодействие между собой, что позволит создать модель сложной динамической систе мы РА в виде блок-схемы (рисунок), состоящей из отдельных математиче ских моделей элементов рабочего процесса РА и отражающей особенности рабочего процесса РА.

На блок-схеме базовая машина представлена блоками: двигатель внут реннего сгорания (ДВС), трансмиссия, ходовое оборудование, рама, навес ное оборудование, рабочий орган и гидропривод рабочего органа (РО).

Учитывая особенности работы РА, коробка переключения передач исклю чается из подсистемы базовой машины, так как РА при установившемся движении работает без переключения передач.

Грунт представлен блоками: обрабатываемый грунт и микро рельеф.

Система управления включает в себя блоки: человек-оператор (ЧО) и автоматизированная система управления (АСУ).

Подсистемы соединяются между собой связями, отражающими прохождение энергетических потоков и информации от блока к блоку. Толстыми линиями пред ставлены силовые связи, отражающие прохождение энергетических потоков;

тонки ми линиями – управляющие связи. Кроме того, пунктирными линиями выделены не управляемые перемещения РО, возникающие от воздействия микрорельефа обраба тываемого грунта.

Подсистема ходового оборудования воспринимает возмущающие воз действия от микрорельефа обрабатываемого грунта P1, которые затем пе редаются на раму базовой машины P2. Затем эти воздействия передаются через навесное оборудование Р3 на РО Р4, который, в свою очередь, изме няет положение в пространстве – заглубляется или выглубляется Р5.

РО воздействует на обрабатываемый грунт, вызывая сопротивление рыхлению Р6, которое увеличивается или уменьшается, соответственно с заглублением или выглублением РО Р5 под действием возмущающих воз действий со стороны микрорельефа Р1, Р2, Р3, Р4.

Сопротивление рыхлению Р6 передается через навесное оборудование Р7 на гидропривод РО Р8 и раму базовой машины Р9. Затем оно передается на ходовое оборудование Р10, формируя силу, препятствующую перемеще нию базовой машины. Эта сила передается через трансмиссию Р12 на ДВС P13, изменяя степень его загрузки.

При включении гидропривода появляется дополнительная нагрузка на ДВС Р14, возникающая вследствие сопротивления перемещению РО в вер тикальной плоскости, то есть заглублению и выглублению.

При этом необходимо отметить, что ходовое оборудование сглажива ет микрорельеф Р11, снижая степень его воздействия на неуправляемые пе ремещения машины Р1.

Таким образом, грунт взаимодействует с базовой машиной по сле дующим цепям: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5 – неуправляемые перемещения базовой машины;

Р6, Р7, Р9, Р10, Р12, Р13 и Р6, Р7, Р8, Р14 – сопротивление грунта пе ремещению базовой машины в пространстве.

ЧО в динамической системе РА воспринимает информацию о состоя нии ДВС Р23, ходового оборудования Р24 и положении РО Р28, на основа нии которой формирует управляющие воздействия на ДВС Р22 и гидро привод РО Р21, изменяя соответственно топливоподачу в цилиндры ДВС и положение РО, а следовательно, и степень загрузки ДВС.

Управляющее воздействие Р22 передается через ДВС Р19 и трансмис сию Р28 на ходовое оборудование, а управляющее воздействие Р21 через гидропривод Р15, РО Р16 на обрабатываемый грунт Р17.

ЧО вследствие своей инерционности [2, 4, 5] не всегда адекватно вос принимает информацию и вовремя формирует управляющие воздействия, вследствие чего ухудшается производительность РА, а в ряде случаев воз можно превышение предельной степени загрузки ДВС, что может привес ти к его заглоханию и к остановке РА. Поэтому с целью повышения эф фективности управления РО РА применяется автоматизированная система управления, которая на основании сигналов от различных датчиков оцени вает степень загрузки ДВС Р26 и представляет ее ЧО в удобном для вос приятия виде, через устройства индикации Р25.

Также возможно частичное или полное исключение ЧО из контура управления загрузкой ДВС. При этом автоматизированная система управ ления на основании информационных сигналов Р26 формирует управляю щие воздействия на ДВС Р27 и на гидропривод Р20, изменяя степень загруз ки ДВС и поддерживая ее близкой к номинальной [1, 3], тем самым повы шая эффективность рабочего процесса РА.

При ручном управлении действуют контуры: Р22, Р19, Р18 – управления ДВС и Р21, Р15, Р16, Р17 – управления РО, а при автоматизированном управ лении контуры: Р27, Р19, Р18 – управления ДВС и Р20, Р15, Р16, Р17 – управле ния РО.

Таким образом, анализ рабочего процесса рыхлительного агрега та позволил построить блок-схему динамической системы рыхлитель ного агрегата, представленной подсистемами (базовая машина, грунт, система управления), и выявить соединяющие их связи. Блок-схема позволяет обозначить основные требования к составляющим ее мате матическим моделям, что упрощает дальнейший труд по их поиску или созданию.

Библиографический список 1. Бузин Ю.М. Энергетические основы рабочего процесса землеройно транспортных машин // Строительные и дорожные машины. – 2002. №4. – С.32–35.

2. Кузин Э.Н. Повышение эффективности землеройных машин непрерывного действия на основе увеличения точности позиционирования рабочего органа:

Дис. … д-ра техн. наук. – М.: ВНИИСДМ, 1984. – 443 с.

3. Петров Г.А. Проектирование микропроцессорной системы для управления пространственным положением рабочего органа мелиоративной машины и регулиро вания загрузки двигателя. – Л., 1985. – 132 с.

4. Слободин В.Я. Оптимизация параметров системы управления бульдозера с целью повышения эффективности процесса копания грунта: Дис. … канд. техн. наук. – Омск, СибАДИ,1982. – 235 с.

5. Щербаков В.С. Научные основы повышения точности работ, выполняемых землеройно-транспортными машинами: Дис. … д-ра техн. наук. – Омск, СибАДИ, 2000.

– 416 с.

УДК 621. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГИДРОПРИВОДА ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА С.А. Зырянова, ст. преподаватель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Несмотря на многообразие схем гидроприводов, количество функциональных элементов гидросистем невелико. К этим элементам относятся: ДВС, гидронасос, гидромотор, гидроцилиндр, гидролиния, разветвление гидролинии, местное сопротивление (дроссель), гидро распределитель (золотник). Необходимо синтезировать гидравличе скую схему грузоподъемного крана, ориентируясь на этот набор функ циональных элементов.

Расчленим схему гидропривода на отдельные функциональные блоки и составим математические модели каждого из блоков. Матема тические модели составляются при следующих допущениях: объем ный модуль упругости рабочей жидкости в период исследуемого про цесса постоянен;

инерционные свойства потока рабочей жидкости не учитываются;

волновые процессы в гидроэлементах не учитываются;

параметры гидроэлементов сосредоточены;

потери давления по длине гидролинии определяются средними значениями расходов жидкости на входе и выходе гидролинии;

коэффициенты расхода местных гид равлических сопротивлений в тройниках в период исследуемого про цесса постоянны;

утечки жидкости в гидроэлементах не учитываются;

сжимаемость жидкости в рабочих полостях гидронасоса и гидромото ра не учитывается;

неравномерность подачи гидронасоса и неравно мерность расхода гидромотора не учитывается;

силы сухого трения не учитываются.

Будем рассматривать гидропривод как совокупность соединенных между собой гидроэлементов, описываемых уравнениями. Математическую модель гидропривода грузоподъемного крана будем представлять в виде гидравлического многополюсни ка (ГМП), т.е. гидропривод в целом будет рассматриваться как состоящий из соеди ненных между собой гидромногополюсников.

Расчетная схема (рисунок) в целом состоит из функциональных блоков: ди зельного двигателя, насосной установки, разветвления гидролинии, двух гидромото ров (поворота платформы и лебедки груза), двух гидроцилиндров (телескопирования стрелы и подъема стрелы).

Представим расчетную схему, описанную выше, в виде многомерного гидравлического многополюсника. Составим математическую модель гид ропривода грузоподъемного крана, представленного на этой расчетной схеме.

F4 F X3 U 4 X 4 U5 X 264 О4 О F6 F X U 6 X6 U 3 X F Математическая модель гидропривода грузоподъемного крана:

U F F F X5 W1(s) W2 (s) W3 (s) W4 (s) 0 0 0 0 0 0 0 F W5 (s) W6 (s) 0 0 W7 (s) W8 (s) 0 0 X7 X9 W9 (s) W (s) 0 0 F 0 0 0 W11(s) W12 (s) 0 W15(s) W (s) F X11 W13(s) W (s) 0 0 0 14 F F F где W1 (s),..., W16 (s) передаточные функции.

УДК 624. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ И ШАГА РЕЗЦОВ, ОСНАЩАЮЩИХ БУР ПРИ БУРЕНИИ МЁРЗЛЫХ ГРУНТОВ Ю.П. Никифоров, д-р техн. наук, профессор, С.А. Линьков, аспирант ТюмГАСА, Тюмень При бурении мёрзлых грунтов существенное значение имеют пара метры резцов, оснащающих бур, и шаг их расстановки. При определённом оптимальном отношении h b ОП имеем максимальные зоны от рыва при проходе резца. По данным исследований [1], ОП m (1 m ) 2, где m СР Р отношение сопротивления мёрзлого грунта срезу к сопротивлению отрыва.

Последующие опыты уточнили этот показатель, который хорошо опи сывается зависимостью ОП m 2 2.

Шаг резцов выбирается таковым, чтобы крайний резец производил блокированное резание, а остальные, следующие за ним, полублокирован ное резание.

Рассмотрим следующие схемы расположения резцов (рис.1).

Рис. 1. Схема работы двух резцов: а блокированное и полублокированное резание;

б блокированное резание Введём следующие пояснения к схемам рис. 1:

hот – высота зоны отрыва, hот = hk;

угол боковых развалов, из ра нее опубликованных работ, tg = 1/m [1].

,,, В случае схемы (рис. 1, а) шаг между резцами l=m( hom hom )=mk(h2 h1). Подставляя ОП m 2 2, имеем l m 3 k(b 2 b1 ) 2. В случае схемы (рис. 1, б) имеем l m 3 k(b 2 b1 ) 2.

В общем виде будем иметь граничные значения шага резцов, заменив b2=nb1 в виде l m 3 kb1 ( n 1) 2.

Для расчёта l необходимо определить коэффициент k=hот/h.

Обозначим лобовую площадь резания Fл=bh, общая площадь разру шения вокруг резца выразится Fоб=Fл+Fбок=Fл, где коэффициент, учитывающий площади боковых развалов.

Площадь боковых развалов, согласно рис. 1 будет Fбок=hот2m;

2 ( 1) Fбок=bh(-1), из данных зависимостей получаем hот h.


m m исследований [1], =2m, тогда По данным коэффициент 1,4 2m k.

m m На рис. 2 представлен график зависимости k от m.

k 1, 1, 0, 0, 0, 0, m 1 2 3 Рис. 2. График зависимости коэффициента k от m На образцах мёрзлого грунта, взятых с опытных площадок, получены значения m в зависимости от температуры (рис. 3).

m 4 1-для г рунто в пщ ло адка 3 2-для г рунто 3,4, в пщ ло адки 2 3-для г рунто 1,2, в пщ ло адки t, ° С -2 -3 -4 -5 -8 -10 -12 - Рис. 2. Графики зависимости показателя m от t, C. Площадки №: 1лёгкий суглинок;

2тяжёлый суглинок;

3тяжёлая супесь;

4пылеватая супесь;

5супесь;

6средний суглинок;

7песок мелкозернистый Показатель m определялся испытанием мёрзлого грунта на сжатие о, а затем косвенным путём по данным [2] определялось сопротивление срезу ср=(0,2…0,3)о и сопротивление отрыву р=(0,05…0,1)о.

Библиографический список 1. Никифоров Ю.П. Основные факторы и зависимости, определяющие хрупкое ре зание мёрзлого грунта // Исследование и испытание дорожно-строительных машин.

Новосибирск, 1978.

2. Домбровский Н.Г., Гальперин М.И. Землеройно-транспортные машины. М.:

Машиностроение, 1965. 276 с.

УДК 631.372. МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ КИНЕМАТИЧЕСКОГО НЕСООТВЕТСТВИЯ В БЛОКИРОВАННОМ ПРИВОДЕ МНОГООСНЫХ МАШИН Ю.А. Коцарь, канд. техн. наук, доцент, Г.А. Головащенко, канд. техн. наук, доцент, С.В. Плужников, аспирант Саратовский ГАУ им Н. И. Вавилова Известно, что блокированный привод является причиной нерав номерного распределения моментов по ведущим осям полнопривод ных машин. Распределение ведущего момента в общем случае не соот ветствует сцепным возможностям колес ведущих осей, что приводит к снижению тягового КПД и недоиспользованию сцепного веса. Изме няя величину кинематического несоответствия, можно получить оп тимальное распределение ведущего момента при различных значени ях силы тяги, соответствующее максимальному тяговому КПД. Мак симальное значение тягового КПД может быть получено при такой величине кинематического несоответствия, когда каждая ось полно стью реализует свои тягово-сцепные возможности. Измерение момен та на колесах ведущих осей обычно осуществляется тензометрирова нием – сложным методом, требующим больших затрат времени на подготовку измерительной аппаратуры и обработку результатов.

Для снижения затрат времени при определении оптимальной величины кине матического несоответствия предлагается метод, основанный на сравнении величи ны буксования колес ведущих осей.

Известны работы [1, 2], в которых установлено, что тяговый КПД пол ноприводной машины зависит не только от тяговой нагрузки, но и от ее распределения по ведущим осям. Максимальный тяговый КПД может быть получен при таком распределении тяговой нагрузки, когда буксование ко лес передней и задней осей будет одинаковым, т. е. п = з.

Определение отрицательной величины кинематического несоответст вия Кн производится в следующей последовательности:

1. Определение статических радиусов колес ведущих осей rстп и rстз.

Для этого производят буксировку трактора с дифференциальным приво дом или с отключением одной из осей на контрольном участке Sх, при этом производят измерение числа оборотов колес передней и задней осей. Дли на контрольного участка Sх измеряется при помощи «пятого» – путеизме рительного колеса.

Радиусы колес ведущих осей определяются из выражений rп = Sх / 2 nпх;

(1) rз = Sх / 2 nзх, (2) где nпх и nзх – число оборотов колес передней и задней осей на холостом ходу соответственно.

2. Определение обобщенного радиуса качения колес ведущих осей при движении под нагрузкой rкп и rкз. Для этого трактор движется с за данной крюковой силой при блокированном приводе на контрольном участке Sр. Так как при движении трактора с блокированным приво дом кинематические радиусы колес передней и задней осей равны, а nз = nп, то rкп = rкз = Sр / 2 ( nпр + nзр / 2). (3) 3. Определяем величину буксования колес передних осей:

п = 1 – (nкпх Sр / nкпр Sх) 100%;

(4) з = 1 – (nкзх Sр / nкзр Sх) 100%. (5) 4. Производим сравнение буксования колес передней и задней осей:

– если п з, производим увеличение ведущего момента на оси, имеющей меньшую величину буксования;

– если п = з, производим определение величины кинематическо го несоответствия:

Кн = (rп – rз / rп) 100%. (6) Предлагаемый метод прост, удобен, не требует больших затрат времени, позволяет получить результат непосредственно в полевых условиях.

Библиографический список 1. Лефаров Ф.Х., Кабанов В.И., Струганов С.И. К вопросу о потери мощности на буксовании колесного трактора типа 44.

2. Лефаров Ф.Х., Кабанов В.И. К вопросу о КПД колесного движителя мно гоприводного автомобиля.

3. ГОСТ 7057 – 84. Тяговые испытания тракторов.

УДК 666. ДВУХСЛОЙНЫЕ ДОРОЖНЫЕ ПЛИТЫ А.Н. Некрасов, генеральный директор завода «Трансжелезобетон» г. Сургут А.Ф. Косач, канд. техн. наук, доцент, П.П. Дерябин, канд. техн. наук, доцент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Продолжающийся рост автомобилизации России, а особенно севе ра России, стимулирует тенденцию к интенсификации дорожной ин фраструктуры. Такая тенденция в условиях кризисного состояния экономики делает особенно актуальной задачу разработки экономич ных дорожных покрытий, обладающих высокими эксплуатационны ми свойствами, показателями современного технологического уровня и позволяющих вести круглогодичное строительство.

Дальнейшее совершенствование сборных покрытий в границах традиционных конструктивных решений, методов расчета и принципов конструирования не устра няет их основные недостатки, а приводит чаще всего к увеличению материалоемко сти, не обеспечивая реального ресурсосбережения в дорожном строительстве [2].

В промышленном и гражданском строительстве в последнее время все большее применение находят эффективные многокомпонентные конструкции – комбиниро ванные, составные, сочленённые. Такие конструкции представляют собой системы, в которых различным образом объединены для совместной работы самостоятельные несущие элементы разных форм и размеров из различных материалов – моноконст руктивы. Главная цель таких объединений элементов в единую конструкцию – обес печить новые положительные качества всего сооружения.

Многокомпонентные конструкции особенно эффективны в дорожном строи тельстве, в том числе в виде модифицированных сборных покрытий (это многослой ные дорожные плиты с учетом их функционального использования: прочности, ис тираемости, трещиностойкости, морозостойкости, водонепроницаемости и т.д.). При этом, с одной стороны, требуется повышение долговечности (срока службы), а с другой снижение материалоемкости и стоимости конструкции [3].

Производство бетона по своему технологическому содержанию – это химическое производство, осуществляемое на основе протекания сложных химических реакций. При этом прочность затвердевшего бетона сущест венно зависит от качества использованных для его приготовления исход ных материалов, поэтому необходим строгий контроль свойств всех ис ходных сырьевых компонентов и технологических переделов [1].

Согласно теории В.И. Соломатова о раздельном формировании структур бето нов на минеральном вяжущем, которая позволяет в определенное время сделать управляемым ведение процесса структурообразования бетона в различных режимах, более рационально использовать различные сочетания технологических приемов приготовления смеси и химических добавок, в том числе комплексных из разных классов, что позволяет получить бетон с заданными свойствами [4].

Исходя из анализа существующих конструкций, опыта применения и различ ных физических и механических на железобетонную дорожную плиту нагрузок нами была преложена двухслойная конструкция дорожных плит (рисунок).

Двухслойная конструкция дорожных плит:

1 – высокопрочный бетон;

2 – керамзитобетон Принятая конструкция позволяет для каждого слоя дорожной плиты изготав ливать бетон с учетом его функционального значения: для верхнего слоя (35 см) готовить высокопрочный мелкозернистый бетон, используя дорогостоящие компо ненты бетона и технологию его приготовления, для нижнего слоя бетоны, качество которых отвечает требованиям их функционального значения с использованием ме стных материалов, в данном случае из керамзитобетона.

Библиографический список 1. Эккель С.В. Высокопрочный бетон с комплексными химическими добавками для покрытий автомобильных дорог и аэродромов: Автореф. дис… канд. техн. наук.

М., 1987. 22 с.

2. Шнейнин А.М. Цементобетон для дорожных и аэродромных покрытий. М.:

Транспорт, 1991. 151 с.

3. Шейнин А.М. Эффективные цементобетонные покрытия //Автомобильные дороги. 1995. № 6. – С. 1920.

4. Соломатов В.И., Тахиров М.К., Тахер Шах М. Интенсивная технология бе тона.– М.: Стройиздат, 1989. – 263 с.

УДК 666. ЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГРАНУЛИРОВАННОГО ПЕНОСТЕКЛА И.Л. Чулкова, канд. техн. наук, доцент, С.М. Иванова, аспирантка Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия В настоящее время особое значение в строительстве приобрела про блема энергосбережения. Решение вопросов снижения теплопотерь при эксплуатации зданий и сооружений определило интенсивное развитие эф фективных стеновых изделий с определенными теплозащитными свойст вами, которые можно регулировать как технологическими, так и конструк тивными решениями. Снижение коэффициента теплопроводности за счет толщины стен зданий приводит к существенному увеличению расхода строительных материалов. Сравнительная характеристика основных сте новых материалов приведена в таблице.

Преимущество в данном направлении получили ячеистые бетоны не автоклавного твердения – пенобетоны из-за более низких капитальных вложений, минимальной энергоёмкости и более простой технологии (от сутствия операций удаления горбушки и автоклавной обработки) по срав нению с газобетоном. Кроме того, тарифы на транспортирование сырья и автоклавную обработку вносят значимый вклад в цену изделия. Такое по ложение делает производство неавтоклавного пенобетона экономически более целесообразным.


Характеристики основных стеновых материалов Теплопро- Толщина стены, см/масса 1м2 стены, кг Материалы стен Плотность, водность, кг/м3 Вт/(м 0С) п/п МГСН при при Rтр =1,7 Rср = 3, Пенобетон (блоки стеновые с обли- 600 0,126 29/174 21/129 39/ цовкой в кирпи ча) Газобетон 600 0,26 52/312 44/264 80/ Снижение теплопроводности стеновых изделий достигается снижени ем величины средней плотности, влажности, гигроскопичности, увеличе нием общей пористости и пустотности, а также характером их регулирова ния на стадии технологии изготовления. Так, например, при снижении средней плотности ячеистого бетона на 100 кг/м3 теплопроводность уменьшается на 20 %, а на каждый процент увеличения влажности прирост теплопроводности составляет 7…8,5 %. Конструктивные способы повы шения эффективности строительных материалов могут быть достигнуты за счет дополнительных теплозащитных слоёв (с наружной или внутренней поверхности);

установлением утеплителя между слоями бетона (мин. вата, пенополистирол, «URSA» и т.п.), конструкций с замкнутыми воздушными прослойками и т.д. [3].

Планирование и организация технологии производства пенобетона с крупнопористым заполнителем заключается не только в значительной эко номии энергосбережения и материалоёмкости, но и в правильном выборе сырьевой базы и технологии производства с учетом специфики отрасли.

Использование местных промышленных отходов (шлаки, золы) и порис тых заполнителей (гранулированное пеностекло) оказывает существенное влияние как на себестоимость самого изделия, так и на улучшение эколо гической обстановки в г. Омске и области. Во многом эффективность ра боты производства связана с сокращением потерь материалов на всех ста диях производства и с экономным их расходованием. Существенно можно уменьшить расход цемента, заменив часть его золами, в первую очередь золой-уносом (зола-унос ТЭЦ-4 г. Омска), стеклопорошком или щебнем пеностекла (отходы производства гранулированного пеностекла). В этом случае замена части цемента золой даёт возможность сократить его расход на 30 – 100 кг/м 3 и к тому же получить однородную, нерасслаиваемую бе тонную смесь, не потеряв при этом в прочностных характеристиках. При менение в ячеистых бетонах пористого заполнителя существенно оказыва ет влияние на теплотехнические свойства материала. Гранулированное пе ностекло (п. Лузино, г. Омск) из стеклобоя [3] фракций 5 – 40 мм с насып ной плотностью 180 –200 кг/м 3, теплопроводностью 0,06 – 0,068 Вт/(м С), прочностью в цилиндре 0,5 – 1,1 МПа [4] определяет экономическую це лесообразность материала, а физико-технические свойства обуславливают технико-экономическую эффективность комплексного применения грану лированного пеностекла и пенобетона, т.е. получение пеностеклобетона.

Теплопроводность пеностеклобетона (ПСБ) материала 0,13 Вт/(м 0С) при плотности 550 кг/м3 и прочности при сжатии 1,2 – 2,0 МПа делает перспек тивным его использование в современном строительстве. Всесторонний учет физико-технических свойств ПСБ дает возможность обоснованно ука зать рациональные области применения изделий и конструкций из пено стеклобетона: конструкции внутренних стен зданий, однослойных пане лей, различных штучных изделий и т.д.

Библиографический список 1. Румянцев Б.М., Критарасов Д.С. Пенобетон. Проблемы развития // Строитель ные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2002. – №1. – С. 14 15.

2. Сахаров Г.П., Стрельбицкий В.П. Тенденции развития технологии и улучшения свойств поробетона // Промышленное и гражданское строительство. 2001. №9.

3. Пат. № 2162825. Способ изготовления гранулированного пеностекла из стекло боя / Г.И. Искоренко, В.П. Канев, Г.М. Погребинский. – Бюл. №4 от 10.01.01.

4. ТУ 5914-001-00643867-94. Гранулированное пеностекло.

УДК 666. О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНОВ ПОД НАГРУЗКОЙ И.Л. Чулкова, канд. техн. наук, доцент, Н.А. Веревкина, аспирантка Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия При изготовлении продукции различного вида, используемой в строительстве, в настоящее время применяется твердение бетона в жестких формах. К сожалению, твердение бетонов под нагрузкой мало изучено. Использование таких бетонов по зволяет сократить время тепловой обработки, а следовательно, повысить выпуск из готовляемой продукции.

Бетоны, твердеющие под давлением, обладают более высокими физи ко-механическими показателями. Это можно объяснить, рассмотрев про цесс структурообразования в момент действия нагрузки на бетон. Содер жание воды, вводимое в состав бетонной смеси, иногда больше необходи мого для прохождения реакций гидратаций клинкерных минералов. В ре зультате избыточная вода в цементном тесте повышает пористость це ментного камня, что отрицательно сказывается на его прочности. Под дей ствием давления начнется удаление жидкости и воздуха из цементной сис темы, это приведет к сближению цементных частиц, а значит, и к ускоре нию формирования их сростка. Степень гидратации будет увеличиваться и, следовательно, возможна наибольшая прочность в ранние сроки тверде ния. По мере сближения частиц цемента возникнет реактивное давление цементного теста на поршень, создающий давление, а передающееся на жидкость давление снизится в связи с тем, что возникнет динамический фильтрационный процесс, характеризующийся тем, что внешнее давление, передающееся сначала на жидкость, постепенно начнет восприниматься гидратными частицами цемента.

С этого момента сжатие цементного теста может происходить только в результате деформации гидратных оболочек, которые составляют одно целое с частицами твердой фазы.

Как известно, на второй стадии гидратации, называемой индукцион ным периодом, образуется пограничный слой, замедляющий процесс ста новления цементного камня. Давление, прикладываемое к бетону, значи тельно ускорит данный процесс. Индукционный период объясняется от сутствием связей между продуктами реакции, созданием центров кристал лизации и аморфизацией поверхностного слоя частиц вяжущего вещества, а также замедлением в связи с этим реакций на начальном этапе взаимо действия. Основной характеристикой индукционных периодов является постоянство концентрации пересыщенного раствора во времени [1].

Существует такое мнение, что в прессованных образцах как бы совсем отсутствует характерный для цементного теста индукционный период, в течение которого в результате водоотделения и седимента ции под действием внутренних сил физической природы частицы це мента сближаются настолько, что становятся возможными связи кри сталлохимической природы. Так как в образцах, твердеющих под на грузкой, требуемая близость цементных зерен обеспечена изначально, то соответственно активная гидратация цемента начинается сразу по сле взаимодействия частиц цемента с водой и приложения давления [2].

Единого мнения о механизме разрушения пленки в процессе гид ратации нет. Одни исследователи считают, что пленка разрушается за счет осмотического давления [3], другие – кристаллизационным дав лением вторичных гидратов [4], третьи полагают [5], что она утонь шается за счет отрыва кристаллических зародышей и последующего диспергирования, и наконец, некоторая часть исследователей [6] при держивается мнения, что пленка вовсе не разрушается и не препятст вует процессу гидратации [7].

Обращает на себя внимание тот факт, что в течение индукционно го периода образуются экранирующие оболочки вокруг зерен цемента, которые и тормозят дальнейшую реакцию гидратации. Перед нами была поставлена задача, в ходе которой необходимо было выяснить, какое давление приводит к разрушению гелевой оболочки: осмотиче ское или кристаллизационное. Мы предполагали, что действие внеш него давления приведет к ускорению данной реакции в результате разрыва гелевой оболочки. Нами были проведены расчетно теоретические исследования о возможности разрушения цементного зерна осмотическим давление. Данные исследования показали, что осмотическое давление в силу своего малого значения не способно ра зорвать эту оболочку, в результате чего данная версия нами была от вергнута. Дальнейшее изучение механизма разрушения экранирую щей пленки было направлено на изучение влияния кристаллизацион ного давления и нами было установлено, что именно это давление приводит к разрыву гелевой оболочки.

Таким образом, изучение процесса структурообразования бетонов, твердеющих под нагрузкой, находится на начальном этапе своего раз вития. В литературе отсутствует информация об исследованиях про цесса формирования структуры таких бетонов. Поэтому перед нами стоит множество задач в этой области, решение которых позволит вы яснить механизм твердения бетонов под нагрузкой, что, в свою оче редь, обеспечит возможность регулирования свойств этих бетонов.

Библиографический список 1. Кристаллизация и свойства кристаллических веществ: Сб.статей / Отв. ред С.Н. Бондин. – Л.: Изд-во «Наука»,1971. – 97 с.

2. Шмитько Е.И. О влиянии влажностного фактора на процессы гидратаци онного твердения цемента // Изв. вузов. Строительство. –1995. –№1.1 – С.68 – 11.

3. T.S. Powers. Zement – Kalk –Gips. 14,81,1961.

4. J.S/M/ Jong, H.N.Stein. J.M.Stevtls. J. Fppl Chem, 17,246,1969.

5. H. Kawada, A. Nemoto. Zement– Kalk –Gips. 20,65,1967.

6. F.V. Zawrence. Cement – Concr. Res., 3,2,149,1973.

7. Капранов В.В. Тведение вяжущих веществ и изделий на их основе. – Челя бинск: Юж.-Уральск. кн. изд-во, 1976. –191 с.

УДК 691. КОРРЕКТИРОВКА МЕТОДИКИ ПОДБОРА СОСТАВА ПЕНОГАЗОБЕТОНА П.П. Дерябин, канд. техн. наук, доцент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия В настоящее время одним из перспективных направлений в производ стве теплоизоляционных строительных материалов является получение ячеистого бетона механохимическим способом порообразования.

Общеизвестные методики расчетов состава ячеистобетонной смеси требуют корректировки при определении состава пеногазобетона, так как при применении механохимического способа порообразования необходи мо рассчитать одновременно расход пено- и газообразователя.

Расход порообразователя рассчитывается по формуле [1, 2] Рп = (Пр / К) V, (1) где Пр – пористость ячеистобетонной смеси, которая должна быть создана порообразователем;

– коэффициент использования порообразователя (0,85);

V – объем одновременно формуемых изделий, л;

К – коэффициент выхода пор, для расчетов принимают: при использовании алюминиевой пудры 1390 л/кг;

при использовании пенообразователя – 20 л/кг.

Каждый вид порообразователя вносит свой вклад в создание пористой структуры композита, поэтому для их расчета необходимо уточнить коэф фициент выхода пор К, для этого требуется автономно определить порис тость газобетона, пенобетона и пеногазобетона, полученных при одинако вых базовых составах и параметрах. В таблице приведены величины по ристости в зависимости от плотности ячеистого бетона.

Доля вклада в общую пористость пеногазобетона рассчитывается по формуле ПГБ ТБ В П общ П общ 100, (2) ПГБ ТБ где Побщ и Побщ – общие пористости соответственно пеногазобетона и бе тона, приготовленного по традиционной технологии (пено- и газобетона), %.

Доля вклада механического способа порообразования в объем общей пористости пеногазобетона составляет 60 – 65 %, а химического35 – 40 % при оптимальных параметрах приготовления пеногазомассы.

Показатели пористости ячеистых бетонов Плотность ячеистого Доля вклада в об Вид бетона Общая пористость, % бетона, кг/м3 щую пористость пе частные среднее частные среднее ногазобетона, % значения значение значения значение 1 2 3 4 5 1240 46,09 37, 1243 45,96 37, Газобетон 1258 45, 1265 45 36, 1268 44,87 36, 1273 44,65 36, 520 77,39 63, 528 77,04 63, Пенобетон 518 77, 507 77,96 63, 535 76,74 62, 500 78,26 64, 1 2 3 4 5 392 82,96 -- 408 82,26 -- Пеногазо- 414 418 81,83 -- бетон 425 81,52 -- 427 81,43 -- Так как коэффициент выхода пор Кг зависит от величины общей по ристости, то при расчете расхода алюминиевой пудры коэффициент вы числяется по формуле Кг = (К Вх / 100) + К, (3) где Вх – доля вклада в объем общей пористости пеногазобетона при хими ческом способе порообразования (см. таблицу), %.

Коэффициент выхода пор Кп при расчете расхода пенообразователя в зависимости от величины пористости будет равен:

Кп = (К Вм / 100) + К, (4) где Вм – доля вклада в объем общей пористости пеногазобетона при меха ническом способе порообразования (см. таблицу), %.

Таким образом, для подбора состава пеногазобетона при расчете рас хода порообразователей рекомендуется принимать следующие значения коэффициентов выхода пор: при использовании алюминиевой пудры 2270 л/кг;

при использовании пенообразователя – 27 л/кг [3].

Библиографический список 1.Баженов Ю.М. Технология бетона. – М.: Высшая школа, 1987. – 415 с.

2.Завадский В.Ф., Косач А.Ф. Производство стеновых материалов и изделий.

– Новосибирск: НГАСУ, 2001. – 168 с.

3.Ячеистые бетоны: Методические указания к лабораторным работам по курсу «Технология бетонных и железобетонных изделий» /Сост.: А.Ф. Косач, П.П.

Дерябин. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. – 21 с.

УДК 691. ОТХОДЫ УГЛЕДОБЫЧИ СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ Б.Ч. Кудрышова, канд. техн. наук Павлодарский университет Использование отходов угольной промышленности в качестве нового ор ганоминерального керамического сырья связано с решением ряда важных на роднохозяйственных проблем: расширением сырьевой базы строительной ин дустрии, утилизацией отходов промышленности, охраной окружающей сре ды, созданием энергоресурсосберегающих технологий.

В результате проведенных комплексных исследований получена кера мическая фасадная плитка с заданными физико-механическими свойствами на основе вскрышных пород угледобычи с добавкой отходов минераловатно го производства. Полученную керамическую плитку можно использовать для облицовки зданий и объектов различного назначения, в том числе гаражей, подземных переходов и т.д.

На угольных разрезах Павлодар-Екибастузского топливно-энерге тического комплекса (ПЕТЭК) накоплено огромное количество отходов (угле отходов вскрышных пород), и каждые сутки они добавляются примерно в количестве 70 т на каждые 100 т выработки. Практически это неисчерпае мый источник сырья. Визуально это породы от светло-серого до темно-серого цвета. По минералогическому составу они представляют собой породы ар гиллито-алевролитового состава, содержащие в основном каолинит ( %), гидрослюду (1025 %), кварц (2545 %), полевой шпат (1025 %), и орга нику (515 %).

Результаты химического анализа показывают, что по содержанию А12Оз (17,70 19,90 %) вскрышные породы угледобычи относятся к группе по лукислого глинистого сырья, по содержанию Ре2Оз+Т1О2 (4,52 7,25 %) к группе сырья с высоким содержанием красящих оксидов. Анализ данных позволяет сделать вывод: вскрышная порода угледобычи характеризуется вы сокой степенью однородности и по содержанию основных оксидов близка к аргиллитам других месторождений и к глинистым породам, используемым в тонкой керамике.

В качестве корректирующих добавок исследованы твердые отходы местных промышленных производств отходы минераловатного производ ства. Особенностью химического состава рассматриваемых отходов является наличие значительного количества оксидов кремния, алюминия и кальция.

Результаты исследований аргиллитов и алевролитов на радиоактивную безопасность с помощью прибора РУГ-91-М1 показали, что содержание ес тественных радионуклидов (таблица) не превышает допустимого контроли руемого уровня эффективной удельной активности, равной 370 Бк/кг.

Показатели удельной активности естественных радионуклидов № п/п Наименование сырья Кол-во Удельная активность, Бк/кг проб Тн-232 Ра-226 К-40 Эффект.

удельная 1 2 3 4 5 6 1 Аргиллит горизонт.

залегания +50, +100, +150 м 12 38±5 35±7 373±10 1 2 3 4 5 6 2 Алевролит горизонт.

залегания +50, +100, +150 м 12 32±6 39±4 339±16 Породы относятся к I классу материалов и характеризуются как экологически безопасное сырье, которое может быть использовано без ог раничения для производства любых видов строительных материалов.

Установлены особенности образования коагуляционно конденсационной и кристаллизационной структур керамической фасадной плитки на основе математической и статистической обработки экспериментальных данных. Определены основные технологические параметры образования коагуляционно-конденсационной и кристалллиза ционной структур керамической фасадной плитки и кинетика выгорания органических веществ в процессе ее обжига до 1000 °С.

В условиях акционерного общества «Керамика» освоено опытное производство керамической плитки на основе углеотходов, отвечающей нормативным требованиям ГОСТ 13996-93 «Плитки керамические фасад ные и ковры из них. Технические условия».

Разработка имеет патентную защиту.

Технологические регламенты производства для реконструкции дейст вующих и строительства новых предприятий керамических материалов строительного назначения могут быть переданы заинтересованным пред приятиям для практической реализации.

УДК 691.167:625.07. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ПРОДУКТОВ В АСФАЛЬТОБЕТОНАХ П.В. Корниенко, канд. техн. наук, доцент ПГУ им. С. Торайгырова, г. Павлодар В.П. Михайловский, д-р техн. наук, профессор Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Исследовались асфальтобетонные смеси горячие, среднещебенистые типа (Б) и песчаные в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-84 марки I, II, III для IV доржно-климатической зоны. При использовании золы - уно са Ермаковской ГРЭС (уголь Экибастузского месторождения) в составе асфальтобетонных и битумоминеральных смесей взамен дефицитного из вестнякового порошка учитывали гранулометрический состав, структуру и строение.

Зола Ермаковской ГРЭС высокодисперсная (Sуд=220…360 м2/кг) с весьма развитой внутренней поверхностью, которая оказывает существен ное влияние на прилегающий к поверхности битум. За счет фильтрации вовнутрь частиц золы легких, подвижных составляющих компонентов би тума пленка его на поверхности частиц золы и других составляющих ста новится более обогащенной асфальтами, что способствует повышению вязкости органического вяжущего. Поэтому это учитывалось при проекти ровании составов асфальтобетона.

Кроме золы исследована возможность использования саморас-сыпающихся шлаков электроплавильного цеха и бокситового шлама глиноземного производства. Иссле довались физико-технические показатели свойства исходных компонентов (битума, золы, шлака, шлама, крупного заполнителя);

особое внимание уделялось подбору соотношения минеральных компонентов с целью получения максимально возмож ной плотной упаковки минерального остова. Плотные минеральные смеси рассчиты вали по допустимым пределам полных остатков на стандартном наборе сит, содер жание битума назначали по рекомендациям (сверх 100 %).

Изготовление образцов осуществляли согласно требованиям ГОСТ 12801-84. Опре деляли среднюю плотность, водонасыщение, набухание, коэффициент водостойко сти, предел прочности при сжатии образцов с температурой 50, 20 С и в водонасы щенном состоянии.

Анализ результатов исследований подтвердил возможность использо вания золы-уноса Ермаковской ГРЭС, саморассыпающихся шлаков элек троплавильного цеха и бокситового шлама в составах асфальтобетонных смесей при варьировании количества компонентов в пределах, определен ных экспериментально.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.