Гранулометрия инертных

Гранулометрия инертных
К вопросу о гранулометрии инертных материалов.
Предлагаю покончить в этом вопросе с шаманизмом. Есть научные работы достаточно точно описывающие это явление. Но что бы скучно народу не было от формул всяких, предлагаю обсуждать этот вопрос весело но серьезно.

Обсуждение первое- экспериментальное:
Приборы и материалы:
1. Стакан граненый 2шт.
2. Песок сахарный 0,5 кг.
3. Кофемолка электрическая. -1 шт.
4. Емкость кострюлеобразная. 0,5 л-1 шт.
Методика эксперимента:
1. Берем сахарный песок и заполняем им первый стакан до верха.
2. Берем сахарный песок и заполняем 1/3 второго стакана.
5. Высыпаем содержимое второго стакана в кофемолку.
6. Включаем кофемолку на 20-30 секунд
7. Кофемолка цела??? Тогда высыпаем ее содержимое в емкость кострюлеобразную.
8. Туда же высыпаем содержимое первого стакана
9. Тщательно перемешиваем оба компонента.
10. Высыпаем содержимое из емкости в первый стакан.
11. Удивляемся результату.

С уважением Николай Болховитин
Была ли полезна информация?
Ответы
Цитата
Если я правильно понял, то, при подборе оптимального зернового состава, с точки зрения необходимого времени уплотнения лучше взять крупный заполнитель (быстрее уплотнится), а, с точки зрения удобоукладываемости лучше взять мелкий, так как на мелком песке смесь будет более жесткой. Предельное напряжение сдвига у такой смеси велико, что нам и надо. Утверждения Верны?

Но, если говорить о слабом оборудовании, получается, что придется все же работать на повышенном кол-ве воды. А цемента увеличивать по причине необходимости поднятия качественных характеристик изделия.
Но оно (качество) все равно останется посредственным по сраанению с хорошо уплотненными изделиями с минимумом цемента.

Если это не верно, тогда я даже и не знаю..,

Без понимания плотных упаковок (ПУ) и оптимальных плотных упаковок (ОПУ) никогда не разобраться в указанной ситуации.
Нужно понимать:
- каким образом Ваша реальная упаковка инертного (случайная в смысле гранулометрии) отличается от ПУ и ОПУ.
- что упаковка ПУ и ОПУ - это иерархическая структура, упорядоченная,
- для иерархической структуры - характерна определенная величина внутреней энергии, обеспечивающий стабильность самой структуры системы.
- случайные упаковки - это не упорядоченные структуры, их свойства будут очень сильно отличаться не только от упорядоченных стуктур, но и между собой - в разы.

Поэтому, ИМХО, любые попытки "закрыть глаза" на эту ситуацию - приведут к блудняку.
Если не лень, обратите внимание на задачу "маятник Чаломея" - и станет понятно почему исследование поведения случайных упаковок в неоднородном виброполе - задача неподъемная.

Аминь!
Была ли полезна информация?
Цитата
Цитата
Если я правильно понял, то, при подборе оптимального зернового состава, с точки зрения необходимого времени уплотнения лучше взять крупный заполнитель (быстрее уплотнится), а, с точки зрения удобоукладываемости лучше взять мелкий, так как на мелком песке смесь будет более жесткой. Предельное напряжение сдвига у такой смеси велико, что нам и надо. Утверждения Верны?

Но, если говорить о слабом оборудовании, получается, что придется все же работать на повышенном кол-ве воды. А цемента увеличивать по причине необходимости поднятия качественных характеристик изделия.
Но оно (качество) все равно останется посредственным по сраанению с хорошо уплотненными изделиями с минимумом цемента.

Если это не верно, тогда я даже и не знаю..,

Без понимания плотных упаковок (ПУ) и оптимальных плотных упаковок (ОПУ) никогда не разобраться в указанной ситуации.
Нужно понимать:
- каким образом Ваша реальная упаковка инертного (случайная в смысле гранулометрии) отличается от ПУ и ОПУ.
- что упаковка ПУ и ОПУ - это иерархическая структура, упорядоченная,
- для иерархической структуры - характерна определенная величина внутреней энергии, обеспечивающий стабильность самой структуры системы.
- случайные упаковки - это не упорядоченные структуры, их свойства будут очень сильно отличаться не только от упорядоченных стуктур, но и между собой - в разы.

Поэтому, ИМХО, любые попытки "закрыть глаза" на эту ситуацию - приведут к блудняку.
Если не лень, обратите внимание на задачу "маятник Чаломея" - и станет понятно почему исследование поведения случайных упаковок в неоднородном виброполе - задача неподъемная.

Аминь!
О господи...что еще за нано-термины...зачем приравнивать уплотнение смеси к неким наночастицам? Оно, может, и хорошо (эволюция свойственна всему великому), но, когда человеческая мысль дойдет до способности создать машину, умеющую прогнозировать поведение смеси в описанных вами масштабах, - нам будут не нужны дорожки из бетона. читая книгу середины 20 века о бетоноведении, параллельно по Discovery шла передача о строительстве. Там рассказывали, как получили бетон 2200 мПа (если мне не изменяет память). Рецепт, разумеется, в секрете, но в качестве наполнителя использовалась стружка высокомарочной стали. Ну и пластификаторы, как во многих бетонах третьего поколения. Врятли обошлось без них. Так что жесткая смесь - не значит прочная.

Ну так вот...грустно как-то стало, что я читаю книгу тех лет, а где-то, на другом конце мира, люди заливают бетон такой прочности, по консистенции напоминающий разбавленное варенье. Создается ощущение, что я что-то упустил. Лет 100 эволюции.
Изменено: Штанс Эресович - 23.01.15 11:35
Была ли полезна информация?
Поправьте меня, если я не прав, но вот что хочу узнать:
Насколько мне известно - по госту плотность вибропрессованныз изделий должна быть не менее 2400 кг/м3.
Есть некий инертный (отсев), который имеет насыпную плотность 2200 кг/м3.
В силу своих размеров смесь с этим инертным будет намного менее жесткой из-за предельного напряжения сдвига.
Это значит:
Коэфф. уплотнения возрастет.
Можно уменьшить в/ц смеси, что позволит поднять жесткость до значения, которое только сможет переварить вибропресс для укладки смеси. (Выше морозостойкость)
Намного меньше частота колебаний, и вообще меньше требования к вибропрессу.
Это значит, что изделия с заветными 2400 кг/м3 получать намного проще.

Действительно ли это так?
Что это за отсев и почему он такой тяжелый я не знаю, но он есть, видел его в прайсе одного из карьеров. Но это и не важно.
Хочется понять, где я ошибся в своем представлении.
Изменено: Штанс Эресович - 23.01.15 23:12
Была ли полезна информация?
Цитата
Что это за отсев и почему он такой тяжелый я не знаю, но он есть, видел его в прайсе одного из карьеров. Но это и не важно.
Вот это как раз и важно
А потом уже все остальное.
Нужен паспорт на этот отсев.

С уважением Николай Болховитин
Была ли полезна информация?
Цитата
видел его в прайсе одного из карьеров
это единственное доказательство существования горной породы с насыпной плотностью 2200 ?
Была ли полезна информация?
Цитата
Цитата
видел его в прайсе одного из карьеров
это единственное доказательство существования горной породы с насыпной плотностью 2200 ?

На него есть нормативный документ ТУ. Пока известно, что это отсев щебня окисленных кварцитов. Предполагаю, что в нем много пыли, поэтому столько весит. Хотя абсолютная идеальная плотность этого щебня - около2600 кг/м3, поэтому не факт. Гуглинг по нему результатов не дал. Попробую попросить выслать информацию на e-mail
Изменено: Штанс Эресович - 25.01.15 1:52
Была ли полезна информация?
Цитата
Предполагаю, что в нем много пыли, поэтому столько весит.
А много пыли - это сколько? И как пыль влияет на насыпной вес?
Была ли полезна информация?
Цитата
Это значит, что изделия с заветными 2400 кг/м3 получать намного проще.
не значит.
Имеет значение истинная плотность и объём заполнителя.
Если заполнитель тяжелый, то по объему его будет меньше, значит этот объём необходимо чем-то заполнять - цемент, песок, либо тот же заполнитель. Вес не всегда синоним прочности, к тому же количество пылеватых частиц может выходить за рамки ГОСТа.
ТУ на применение такого заполнителя в бетоне и в изделиях должны разработать вы, необходим подбор составов, испытания, время и деньги.

А то сейчас договоримся, что для получения заветных 2400 кг/м3 проще всего добавить свинцовую дробь.
Кстати, 2450 кг/м3 получал на песчаном бетоне без вибропресса и картечи.
Была ли полезна информация?
Цитата
Цитата
Это значит, что изделия с заветными 2400 кг/м3 получать намного проще.
не значит.
Имеет значение истинная плотность и объём заполнителя.
Если заполнитель тяжелый, то по объему его будет меньше, значит этот объём необходимо чем-то заполнять - цемент, песок, либо тот же заполнитель. Вес не всегда синоним прочности, к тому же количество пылеватых частиц может выходить за рамки ГОСТа.
ТУ на применение такого заполнителя в бетоне и в изделиях должны разработать вы, необходим подбор составов, испытания, время и деньги.

А то сейчас договоримся, что для получения заветных 2400 кг/м3 проще всего добавить свинцовую дробь.
Кстати, 2450 кг/м3 получал на песчаном бетоне без вибропресса и картечи.
"Если заполнитель тяжелый - по объему его будет меньше." Кто вам такое сказал? Мы говорим об отсеве, удельная поверхность которого заведомо больше щебня. А тяжелый этот материал даже и без пыли, он просто слишком уплотнен. К сожалению неизвестно, когда смогут выслать документ на этот отсев.

Недавно Николай Валерьевич говорил, что жесткость смеси зависит от удельной поверхности и от трех сил: трения, поверхностноно натяжения и молекулярного притяжения.

Хотелось бы, чтобы именно Николай Валерьевич рассказал на досуге, как он представляет себе взаимодействие частиц в смеси, состоящей из воды, цемента и песка.

Я так понимаю, что вода в больших количествах играет роль смазки и снижает трение между остальными составляющими смеси.
Но это не мешает ей адгезироваться (создавать молекулярное притяжение) с другими составляющими.
Не совсем понятен механизм. Могу лишь предположить, что едва мокрая смесь будет даже более жесткой, чем абсолютно сухая. В силу именно того факта, что вода стягивает все остальные молекулы смеси между собой. Поэтому, помимо силы трения, вступают в действие еще и поверхностное натяжение и молекулярное притяжение, которые в отношении воды я считаю одним и тем же явлением.

Николай, как будет время, поясните, пожалуйста, как работает каждая из сил в смеси и правдив ли тот факт, что, чем больше удельная поверхность инертных, тем активнее каждая из сил?

Я могу представить ситуацию, когда на очень мелком заполнителе молекулярное притяжение будет иметь бОльшую власть, чем сила тяжести. Соответственно, такую смесь уплотнить - сложнее.

Но как-то все это несобранно и не образует единой картины происходящего.
Была ли полезна информация?
Цитата
Николай, как будет время, поясните, пожалуйста, как работает каждая из сил в смеси и правдив ли тот факт, что, чем больше удельная поверхность инертных, тем активнее каждая из сил?
А я то тут причем?
Эта тема живет своей полноценной жизнью.:D
Была ли полезна информация?
Цитата
Цитата
Николай, как будет время, поясните, пожалуйста, как работает каждая из сил в смеси и правдив ли тот факт, что, чем больше удельная поверхность инертных, тем активнее каждая из сил?
А я то тут причем?
Эта тема живет своей полноценной жизнью.:D

То есть как?
Как же тогда машиностроители пришли к выводу, что нужно делать именно такие вибропрессы?
Зачем, например, делать 100-герцовый пресс, если есть и 50 гц?

Значит, есть зависимость и частоты и амплитуды от дисперсности и сил, действующих в смеси.
Была ли полезна информация?
Штанс Эресович, я сам не профессиональный бетонщик, но вы порой используете уж больно экзотические формулировки и выводы.
Была ли полезна информация?
(Есть некий инертный (отсев), который имеет насыпную плотность 2200 кг/м3.)
Наверняка отсев с отвала ГОКа.
У них там КМА https://ru.wikipedia.org/wiki/Курская_магнитная_аномалия
Химия отсева богата оксидами железа.
С истинной плотностью что-то напутали ,должно быть больше 3000.
Штанс Эресович советую почитать вот это
Ю. Сторк, Теория состава бетонной смеси http://rukamen.ru/index.php/2010-05-07-13-18-22/2009-07-26-10-44-30/288--1964
К.И. Львович Песчаный бетон и его применение в строительстве http://www.allbeton.ru/wiki/Песчаный+бетон+и+его+применение+в+строительстве+(львович)/
Была ли полезна информация?
Цитата
Значит, есть зависимость и частоты и амплитуды от дисперсности и сил, действующих в смеси.
Конечно есть.
Только следует понимать, что есть бетон, а есть способы его формования.
В данной теме речь идет о гранулометриии смеси, то есть о составе и крупности различных компонентов смеси. Стоит понимать, что бетон с одинаковой гранулометрией, одинаковой пропорцией и одинаковым уплотнением - будет так же одинаковым, независимо от того каким методом его отформовали. Или какую частоту для этого использовали.
поэтому обсуждать вопросы способов формования именно в данной теме, полагаю оффтопом.

С уважением, Николай Болховитин.
Была ли полезна информация?
Кто-нибудь может объяснить, почему смеси на щебне требуют больше воды?
Исходя из теории зависимости жесткости от удельной поверхности должно быть наоборот.
А тут самая меньшая водопотребность оказалась у песчаной смеси с самым маленьким размером частиц.
image
Была ли полезна информация?
По чужим экспериментам трудно судить, но, скорее всего дело в определении жесткости, равно как и методов испытания, примененном в данном эксперименте.
Дело в том что нас интересует не "жесткость" смеси как таковой, а ее вязкость/текучесть, а она суть не постоянная величина и зависит от двух факторов:
- от силы вибрационного воздействия и от
- Уплотнения смеси.
При высоком уплотнении вязкость смеси, находящейся под воздействием стационарной вибрации начинает резко меняться. Это понятно почему- потому что относительная виброскорость частиц становится меньше. То есть выражаясь сермяжно, частицы смеси перестают двигаться друг относительно друга и перестают перераспределяться в объеме. А смесь начинает колебаться как твердое тело, то есть монолитно и всей массой сразу. Если, в этот момент, увеличить силу вибрации, то опять начнется перераспределение которое (скорее всего) пойдет по логарифму опять до нового значения плотности.
А мы вроде уже отмечали (а может и нет - не помню точно) что различные силы взаимодействия частиц между собой нарастают по мере уплотнения по разному причем нелинейно.
а тут же жесткость определялась при очень низкой интенсивности вибрации по расплыву конуса.
то есть 50гц, на 0,3мм. для стандартной виброплощадки.
Но можно спланировать этот эксперимент заново.
Надо подумать как. Просто стандартного оборудования для особо жестких смесей нет на свете.
Но все это лишь гипотеза.
Есть и другое объяснение
Очень простое.
Для бетонов на крупном щебне требуется меньше цемента, а значит меньше воды при том же ВЦ.
а в то время когда была написана эта книга, особую жесткость измеряли именно по ВЦ.
словом комментировать чужие эксперименты дело неблагодарное.
Нужно планировать свои.
А для этого нужно иметь лабораторию, которую можно оснастить нестандартным оборудованием.
А для этого нужно вернуться в СССР и открыть тему :D
Обе эти задачи невыполнимы ни вместе ни по отдельности. Так как в СССР все работы (почти все) по исследованию особо жестких смесей не поощрялись.
А делать это за свои деньги никто не станет.
так что не следует так уж рьяно обсуждать графики 60-ти летней давности.
Любой эксперимент должен строиться на исследовании изменения одного независимого параметра, при фиксации остальных. Иначе мы получим размазанную многомерную картину.
С уважением, Николай Болховитин
Была ли полезна информация?
Цитата
Кто-нибудь может объяснить, почему смеси на щебне требуют больше воды?
Исходя из теории зависимости жесткости от удельной поверхности должно быть наоборот.
А тут самая меньшая водопотребность оказалась у песчаной смеси с самым маленьким размером частиц.
В 1-5 помимо песка и цемента использовался гравий 3-20 мм, 6,7-шебень 3-20мм. Будьте внимательней!.
Изменено: Алексей - 12.02.15 0:40
Была ли полезна информация?
Как бы я сделал исследование жесткой смеси, ежели бы мне вдруг приспичело?
Так как наша смесь обладает неким дуализмом (слово умное) то есть ведет себя иногда как твердое тело, а иногда как жидкость, то и исследовать эти свойства нужно по отдельности.
Сначала надо исследовать механические свойства смеси, как твердого тела. То есть без воздействия вибратора.
Это совсем просто. Сначала нужно рассчитать теоретический состав плотной смеси.
то есть исследовать гранулометрию, определить объем межзернового пространства. но не в лоб по истиной плотности, а с учетом слоя обмазки зёрен.
Потом выбрать В/Ц и То есть посчитать расход цемента (теоретический).
здесь главное что бы эти параметры не менялись от эксперимента к эксперименту.
потом поместить эту смесь в прибор для определения предельного напряжения сдвига.
Сначала просто насыпать фиксированную массу смеси в прибор и измерить ПНС.
Потом опустить пригруз на фиксированную величину и снова измерить
потом еще опустить .... и так до упора
Все время измерять объем смеси по положению пригруза, что даст нам плотность, так как масса у нас одинаковая.
Между испытаниями ставить смесь в приборе на виброплощадку, что бы зафиксировать новый объем.

И построить вот такой график для разный составов.
Сами по себе эти данные будут любопытными, хотя и не полностью будут отражать то что нам нужно.
Точнее они вообще не будут отражать поведение смеси в тиксотропном состоянии, но для расчета очень многих механизмов будут вполне пригодными.
Хорошо бы так же исследовать смесь на углы ссыпания и откоса.
И измерить предельную щель сводообразования.
Вот тогда мы получим данные для проектирования механизмов бункеровки и засыпки таких смесей в формы. А так же механизмов транспортировки и штабелирования готовой продукции.

Но это меньше чем полдела.


С уважением Николай Болховитин
Была ли полезна информация?
Есть ли смысл использовать в жестких смесях наполнитель вместе с цементом, например молотый известняк (помол как у цемента)?
В литых смесях это хороший способ увеличения прочности и снижения расхода цемента
Была ли полезна информация?
Я думаю, что разбавить цемент ("помол как у цемента") есть смысл в основном с целью удешевления, но только когда нет потери качества. Если будет падение прочности/плотности цементной матрицы ( ведь такой микронаполнитель способен на сильную раздвижку цемента), то смысла нет. Если же состав попадет в уплотнение, то смысл, конечно, будет.
Без анализа грансостава цемента и муки никакого однозначного ответа дать не получится.
Была ли полезна информация?
Присоединяюсь к best, лучше использовать минпорошок грансостава промежуточного между цементом и вашим песком. структура собственно как у бетона, но на микроуровне.
Имеет значение и форма частиц, а у известняка она обычно не кубичная.
Обычно эти требования при использовании известнякового минпорошка не соблюдаются, и результат редко получается хороший.
Минпорошок разный бывает.
В этом плане бывает очень удачным результат СОВМЕСТНОГО помола цемента с песком, но только при определённых условиях: Я для такого использования мельниц даю рекомендацию выставлять пониженную энергию соударения шаров, чтобы песок не переизмельчался до грансостава как у цемента, а чтобы был заметный процент фракции крупнее 100мкм. И цемент при этом тоже излишне переизмельчать не следует, это много раз обсуждалось.
Того же добиваются и смешиванием, но это усложняет технологию, делает её менее устойчивой, зависимой от многих факторов. Хорошие исследования этого провели в Казани.
Была ли полезна информация?
Цитата
Есть ли смысл использовать в жестких смесях наполнитель вместе с цементом, например молотый известняк (помол как у цемента)?
В литых смесях это хороший способ увеличения прочности и снижения расхода цемента
В литых смесях показателем качества является не только требуемая прочность бетона, но и высокая подвижность бетонной смеси. Чтобы изготовить бетоннную смесь с высокой подвижностью без расслоения и с достаточным временем сохраняемости, требуется значительное количество цемента. Часто бывает, что для достижения необходимой подвижности бетонной смеси требуется цемента больше, чем для достижения требуемой прочности. Тогда, конечно, целесообразно заменить часть цемента на молотый известняк (с помолом как у цемента), при условии что он дешевле цемента. В жестких смесях «литая» подвижность не нужна, поэтому, имхо, применение молотого известняка не оправдано, если он, конечно, не дешевле песка.
Была ли полезна информация?
Цитата
Чтобы изготовить бетоннную смесь с высокой подвижностью без расслоения и с достаточным временем сохраняемости, требуется значительное количество цемента.
Да ничего подобного! Есть и другой путь. Минимизируйте пустотность в смеси наполнителей, примените какие надо хим-добавки и бетон станет нерасслаиваемым, подвижным и долгоживущим ( 5-6 часов без проблем). Для этого не потребуется увеличивать дозировку цемента. Скорее - наоборот. И даже каменная мука для указанных параметров не потребуется. Зато цементные прослойки будут минимальны по толщине, что показано для прочности бетона.
Была ли полезна информация?
в подвижных смесях зёрна наполнителя играют роль "смазки", "подшипников". Кстати, как и округлая форма частиц песка
Была ли полезна информация?
Цитата
Минимизируйте пустотность в смеси наполнителей
Что такое смесь наполнителей? Смесь молотых известняков? Как и зачем минимизировать их пустотность?
Цитата
Для этого не потребуется увеличивать дозировку цемента. Скорее - наоборот. И даже каменная мука для указанных параметров не потребуется.
Увеличивать относительно чего?
Была ли полезна информация?
Читают тему (гостей: 1)