Использование геометрического моделирования при проектировании смесителей и устройств для дополнительного уплотнения фибробетонных изделий

Abstract

RU: Постановка проблемы. Геометрическое моделирование, как разновидность математического моделирования, занимает важное место при решении современных проблем развития науки и техники. Построение геометрических моделей, адекватно отражающих свойства проектируемых материалов и изделий, технологических процессов и т. д., существенно снижает расходы на проведение экспериментальных исследований, ускоряет этапы проектирования и внедрения различных изобретений в производство. Построение эффективной геометрической модели изделия, конструкции или технологического процесса влияет на уровень технических решений при проектировании новых конкурентоспособных строительных элементов. Широкое использование в последнее время фибробетонов позволяет существенно усилить строительные конструкции за счет уменьшения трещинообразования материала в процессе эксплуатации и повышения его сопротивления ударным нагрузкам, а также растяжению и изгибу. Но, как показывает опыт, на практике сегодня трудно получить однородные фиброармированные бетоны. Причина этого – использование традиционных технологических приемов для приготовления такого сложного материала как фибробетон. Применение смесительного оборудования для традиционных бетонов и растворов не обеспечивает получение высокооднородного фиброармированноого материала. Цель статьи. Разработка технологических схем производства (приготовления) фибробетонов (с использованием геометрического моделирования для формообразования различных элементов оборудования) на основании разработанной модели перемешивания фибросодержащих строительных материалов. Вывод. Как показали ипытания, применение разработанного оборудования позволяет существенно повысить качество приготовления и уплотнения фибробетонной массы. Использование конструкций смесителей с гибким корпусом с желобами переменного профиля обеспечивает высокую однородность дисперсно-армированных смесей с разбросом показателей прочности до 3 процентов. За счет высокого качества перемешивания сокращается время приготовления смеси, а это, в свою очередь, сокращает затраты на ремонт оборудования и электроэнергию

UK: Постановка проблеми. Геометричне моделювання як різновид математичного моделювання посідає важливе місце у вирішенні сучасних проблем розвитку науки і техніки. Побудова геометричних моделей, які адекватно відображають властивості запроектованих матеріалів та виробів, технологічних процесів тощо, суттєво знижує витрати на проведення експериментальних досліджень, прискорює етапи проектування і впровадження різних винаходів у виробництво. Побудова ефективної геометричної моделі виробу, конструкції чи технологічного процесу впливає на рівень технічних рішень під час проектування нових конкурентоспроможних будівельних елементів. Широке використання останнім часом фібробетонів дозволяє суттєво посилити будівельні конструкції за рахунок зменшення тріщиноутворення матеріалу в процесі експлуатації та підвищення його спротиву ударним навантаженням, а також розтягуванню та згину. Але, як показує досвід, на практиці сьогодні важко отримати однорідні фіброармовані бетони. Причина цього – застосування традиційних технологічних прийомів для приготування такого складного матеріалу як фібробетон. Обладнання для змішування традиційних бетонів та розчинів не забезпечує отримання високооднорідного фіброармованого матеріалу. Мета статті - розроблення технологічних схем виробництва (приготування) фібробетонів (із використанням геометричного моделювання для формоутворення різних елементів обладнання) на основі розробленої автором моделі перемішування фіброармованих будівельних матеріалів. Висновок. Як показали випробовування, розроблене обладнання дозволяє суттєво підвищити якість приготування та ущільнення фібробетонної маси. Використання конструкцій змішувачів із гнучким корпусом із жолобами змінного профілю забезпечує високу однорідність дисперсно-армованих сумішей з розкидом показників міцності до 3 %. За рахунок высокої якості змішування скорочується час на приготування суміші, а це, у свою чергу, зменшує витрати на на ремонт обладнання та електроенергію

EN: Problem statement . Geometric modeling as a kind of mathematical modeling plays an important role in solving modern problems of science and technology. Construction of geometrical models that adequately reflect the properties of the designed materials and products, processes, and etc. significantly reduces the cost of the experimental studies, accelerates the design and implementation of various innovations in production. Building an effective geometric model of the product or process affects the level of technical solutions in the design of new competitive construction elements. Recent widespread use of the fiber-reinforced concrete can significantly enhance building constructions by reducing the cracking of the material during the operation and increasing its resistance to shock loads, as well as stretching and bending. However, experience shows that in practice today it is difficult to obtain uniform fiber reinforced concrete. The reason for this is the use of traditional technological methods for making such a complex material such as fiber concrete. The use of traditional mixing equipment for concrete and mortar does not provide a highly uniform fiber reinforced material.

Purpose. Development of technological schemes of preparation of fiber reinforced concrete (using geometric modeling for formation of various pieces of equipment) on the basis of the developed model of mixing fiber-containing building materials.

Conclusion. Tests have shown that the application of the developed equipment can significantly improve quality of preparation and packing fiber concrete mass. Using a mixer designed with a flexible body with gutters of variable profile ensures high uniformity of dispersion-reinforced blends with the spread of the strength of up to 3 percent. Due to the high quality of mixing time of mixing is reduced, and this, in turn, reduces the cost of hardware maintenance and power. Our proposed mobile technological methods of production can significantly extend the scope of fiber reinforced fine-grained concrete (and provide high quality composite)