Разработка технологии приготовления сверхпрочных бетонных смесей путем обработки ультразвуковым многочастотным акустическим полем

Цель проекта

Разработка технологии приготовления сверхпрочных бетонных смесей в условиях строительной площадки путем обработки ультразвуковым многочастотным акустическим полем.

Задачи проекта

  • Отработка технологии приготовления для различного состава бетонной смеси (водо-цементного соотношения и процента ввода добавок-пластификаторов) путем обработки ультразвуковым многочастотным акустическим полем для комплексного улучшения характеристик бетона (прочность, время затвердевания, себестоимость и т.д.)
  • Оптимизация техноогических режимов для получения заданных характеристик бетона;
  • Отработка вариантов реализации мобильного технологического оборудования для приготовления бетонной смеси в условиях строительной площадки.

Проблематика

Увеличивающиеся требования к прочностным характеристикам бетона, особенно при строительстве в районах с повышенной сейсмической активностью, сокращение времени затвердевания без ухудшения свойств цементного камня, снижение себестоимости приготовления, увеличение объемов производствав условиях строительных площадок.

Предлагаемое решение

При затворении цементного раствора осуществлять обработку в мощном кавитационном многочастотном акустическом поле на ультразвуковых частотах (~ 20-50 кГц) либо в проточных специальных резонансных каналах, либо в накопительных емкостях перед укладкой (закачкой) цементного раствора в требуемый объем. Данное технологическое оборудование предполагает мобильность, компактность и удобство эксплуатации в условиях строительной площадки.

Лабораторная база

Разработаны и созданы как лабораторные установки, так и мобильные комплексы, позволяющие проводить серию лабораторных опытов на квазистатических ультразвуковых ваннах с частотами воздействия 20, 30, 40 кГц, различной амплитуды и спектром акустического воздействия (имитация накопительной емкости), проведение опытов в динамическом режиме протекания жидкого цементного раствора (геля) через резонансный канал-имитатор.

Осуществлять моделирование и подбор оптимального состава по используемым добавкам-пластификаторам.

Результаты лабораторных испытаний

  • При затворении существенно снижается водоотделение цементного раствора;
  • Микроструктура бетонного камня улучшается, зернистость снижается, однородность увеличивается.
  • Проведенные работы по УЗ воздействию на водоцементную смесь из различных типов цементов подтверждают, что данный вид воздействия является весьма эффективным средством улучшения прочностных характеристик бетонной смеси.
Контрольный образец
Цементный раствор, обработанный УЗВ в процессе затворения

Предложение по сотрудничеству

  • Разработка и проектирование мобильных технологических комплексов приготовления бетонных растворов заданной прочности;
  • Создание производственных площадок по выпуску бетонных панелей и строительных сверхпрочных материалов;
  • Совместные опытно-промышленные испытания технологии ультразвукового воздействия на цементные растворы при строительстве объектов гражданского и специального