Автомобиль шинасының шығу тарихы мен даму бағытгары 14

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
Кембридже (1446— 1515) и Вестминстерском аббатстве (1503— 19). Здесь торжествовало 
единое  пространство^  опоры растворились  в  общем  орнаментальном ритме.  Кружево^ 
сплетенное  нгрвюрами  сводов,  дополняет  впечатление  простора  и  «материальности.
Готические росписи и скульптура в Англии практически ш  сохранились — многое 
было уничтожено в период Реформации. С готикой связан расцвет английской книжной 
миниатюры, резьбы по алебастру и дереву, вышивки.
72

№2 2010 г.
С.К.  Каскирбаев
ТОО «НПО «Сутехносервис»
ПОВЫШЕНИЕ  НАДЕЖНОСТИ 
ДОЗИРОВАНИЯ 
РАСТВОРОВ  РЕАГЕНТОВ  ПРИ 
ВОДОПОДГОТОВКЕ
УДК 628.34
Мақалада  суды  дайындау  кезінде реагенттер  ерітіндісін. 
өлшеу кезінде сенімділігін арттыру мәселгсі көтерілген.
The present article discovers the problem ofraising the solutions ’ 
dosage reliability while water conditioning.
В химико-технологических процессах, протекающих с использованием агрессивных 
растворов,  к дозирующим устройствам обращают  особое  внимание,  поскольку от их 
работы зависит успешность процесса и качество кожчной продукции.
Отказы  в  работе  дозирующего  устройства  могут  привести  различным  авариям 
и  инцидентам.  Поэтому  надежность  дозирующего  устройства,  особенно  химически 
агрессивных жидкостей  в  технологических  процессах,  является  важным  звеном  тех­
нологической  цепочки.  Она  особенно  важна,  когда  от  качества  конечной  продукции 
зависит санитарно-эпидемиологическое благополучие населения, как таковым является 
подготовка питьевсй воды.
При  химической  обработке  воды  на  хозяйствшно-питьевые  нужды  населения  и 
на  энергетическое  обеспечение  промышленных  предприятий  используют  множество 
химических  реагентов.  Например,  для  обработки  природных  вод,  предназначенных 
для хозяйственно- бытового и технического водоснабжения, применяются примерно 40 
различных реагентов.  В основном эти реагоггы в обрабатываемую воду вводятся в виде 
раствора и из ни боже 30 видов реагентов  являются химически агрессивными.
В настоящее время в практике очистки природных и сточных вод в коммунальном 
хозяйстве городов и в энергетических хозяйствах промышлзшых предприятий Казах­
стана для дозирования всевозможных реагентов используют различные модификации 
плунжерных насосов дозаторов типа НДР, производимые заводами России и Латвии. Их 
удельная доля среди дозирующих устройств, применяемых в Казахстаж для дозирования 
растворов, составляет боже 90%.
Хотя плунжерные насосы дозаторы в настоящее время  широко используются для 
дозирования растворов реагентов, они имеют опредежнные «достатки,  которые были 
выявлены
 
при их эксплуатации.
73

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
Поэтому с целью замены в будущем импортных насосов дозаторов типа НДР на 
отечественные насосы дозаторы для коммунального хозяйства городов и энергетических 
хозяйствах промыппганых предприятий Казахстана ТОО «НПО «Сутехносервис» был 
разработан новая конструкция диафрагменного насоса дозатора.
Диафрагмогаый насос  дозатор содержит эластичную диафрагму, которая отделяет 
насосную камеру от гидроприводной камеры. На рис.1, показана схема насоса дозатор 
в разрезе.
Левая половина от эластичной диафрагмы 4 корпуса называется насосной камерой. 
Она обозначаю позицией 5 и насосной камерой. Через данное отделзіие перекачивается 
раствор реагента.
Правая половина от эластичной диафрагмы 4 корпуса называется рабочей камерой. 
Она обозначша позицией 3 и гидроприводнсй  камерой называется по причине того, что 
через данное отделзше осуществляется прогиб эластичней диафрагмы влево в сторону 
насосной камеры, т. е. через нее выводится в рабочее состояние эластичная диафрагма. 
Рабочее состояние эластичной диафрагма считается, когда она прогибается в сторону 
насосной камеры и когда готова к возврату в исходное положение при падении давжния 
в рабочей камере.
К корпусу со  стороны насосной камеры  5  через патрубок 6  соединага клапанная 
система насоса дозатора, представляющая собой  шариковые клапана 7 и 8 для пропуска 
раствора реагшта в одну сторону. Под позицией 7 находится всасывающий клапан, а 
под позицией 8 находится нагнетательный  клапан.
Принцип действия диафрагменного насоса дозатора ТОО «НПО «Сутехносервис» 
заключается в следующем.
При прогибе эластичной диафрагмы 4 влево в сторону насосной камеры, находя­
щийся в ней раствор реагента вытесняется в сторону нагнетательного клапана  8. Рас­
твор реагента поднимает шарик нагнетательного клапана с седла и раствор проходит в 
напорный трубопровод.
При возвращении эластичной диафрагмы 4 на исходное положение, т. е. когда она 
выпрямляется, в насосной камере 5 создается разрежшие и раствор реагшта через вса­
сывающий клапан 7 наполняет насосную камеру S.
При повторном прогибе эластичной диафрагмы 4 влево в сторону насосной камеры, 
поступивший туда через всасывающий клапан 7 раствор реагента снова вытесняется в 
сторону нагжтательного клапана  8.
Рисунок 1-Схема гидравлического диафрагмшного насоса дозатора
74

№2 2010 г.
Таким образом, при цикличном обеспечении прогиба эластичней диафрагмы 4  в 
сторону насосной камеры 5 происходит  дозирование раствора реагента в обрабатыва­
емую жидкость.
В  диафрагменных насосах дозаторах ТОО  «НПО «Сутехносервис» прогиб  элас­
тичной диафрагмы осуществляется  с помощью гидравлического удара.
Использование физического явжния гидравлического удара заключается в с 
je
 ду­
ющем.
Известно  гидравлический удар  возникает  в  тупиковой  трубе  при  внззапной  ос­
тановке движения потока воды по трубопроводу.  Для работы диафрагменного насоса 
дозатора было использовано повышение давления, возникающее в результате внззапной 
остановки движения потока воды.
Бросовая вода по питательной трубе 9 одновременно поступает в гидроприводную 
камеру 3 и в сбросной клапан 2. Постушкние бросовсй воды в них должно происходит 
«прерывна До постушкния бросовсй воды  в сбросной клапан, его клапанный блин 8 
находиться в нижжм положении, т. е. сбросной клапан находиться в открытом состоя­
нии.  Поступающая  по питающей трубе бросовая вода через открытый сброснсй клапан 
вытекает  наружу в атмосферу.
При вытекании бросовсй воды из сбросного клапана наружу, давікние воды в гид­
роприводнсй  камере равно внзшнзму атмосферному давлению.
Под действием вытекающей наружу потока бросовсй воды,  сброснсй клапан 2 резко 
закрывается, т. е. движение потока воды через сброснсй клапан внззапно останавливается, 
и объем воды, имеющийся в гидроприводнсй камере 3 гидравлического диафрагменного 
насоса дозатора, сжимается. При этом, в сжатом объеме воды происходит  мгновенное 
повышение  давжния,  которое  оказывает  механическое  воздействие 
на  эластичную 
диафрагму 4, прогибая ее в сторону насоснсй камеры 5.
При прогибе эластичней диафрагмы гидравлического диафрагменного насоса до­
затора уменьшается объем насосной камеры, что  приводит к повышению  давления в 
жй и вытеснению из нге раствора реагента через выходной патрубок 6 в нагнетательный 
клапан 8. При этом мгновенно падает давжние воды в рабочей камере 3, и под действием 
собственного веса открывается сброснсй клапан 2.
Вода,  приходя  в  движение,  снова  выливается  наружу  через  открытый  сбросной 
клапан 2.  Одновременно  с  открытием сбросного клапана 2 происходят выпрямжние 
эластичней диафрагмы  4  диафрагменного  насоса дозатора и  ее  возвращение  на  свое 
исходное положение.
Даже, потоком бросовой воды, выливающейся через открытый сбросной клапан 2 
наружу в атмосферу, сброснсй клапан 2 снова резко закрывается останавливая движение 
потока бросовсй воды. При этом вышеописанный цикл по вытеснению раствора реагента 
повторяется снова и снова, бесконзчное число раз.
Таким образом, работа диафрагменного насоса дозатора обеспечиваются:
- непрерывной подачей бросовой воды;
- цикличным открытием и закрытием сбросного клапана;
- цикличным изменением объема гидроприводнсй камеры;
- упругостью эластичной диафрагмы.
При водоподготовке объем бросовых вод составляет 4% -  10%  от общего объема 
обрабатываемой воды. Например, объем бросовых вод станции водоподготовки с про­
изводительностью  20 ООО  м3/сутки  составляет  до  2000  м3/сутки,  эта  технологическая 
необходимость.
75

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
Во всех, без исключения, станциях обработки воды в технологических  процессах 
обработки воды химическими реагентами имеются бросовые воды.
Бросовые воды при обработке воды образуются:
-  при  промывке  технологических  сооружений,  оборудований  и  их  загрузки  на 
станциях водоподготовки;
-  при регенерации  ионообменных  фильтров  на станциях  химводоочистки  тепло­
энергетических предприятий;
-  при продувке охлаждающей системы  оборотного водоснабжения промышленных 
предприятий;
-  при удажнии осадка из очистных сооружений на станциях очистки природных 
и сточных вод;
- при очистке и нейтрализации химически агрессивных сточных вод и др.
Кроме веет, бросовые воды образуются от кранов для отбора пробы воды на тех­
нологические, химические и бактериологические анализы.
Краны  для отбора  пробы  должны быть постоянно открытыми, т. е. они работают 
постоянно в проточном режиме  в канализацию.
Из вышесказанных  следует, что используемые для дозирования раствора реагента 
гидравлические диафрагменные насосы дозаторы всегда будут обеспечены бросовыми 
водами.
Для использования бросовых вод для работы диафрагменного насоса дозатора до­
статочно его питающую трубу подключить к линию сброса бросовых вод.
Цикличные открытие и закрытие сбросного клапана обеспечиваются «прерывным 
поступлением в него бросовых вод по питающей трубе и возвратно -  поступательным 
движением его блинного клапана.
Возвратно -  поступательное движение блина сбросного клапана 2 в вертикальном 
направлении обеспечиваются упругостью материала эластичной диафрагмы и потоком, 
выливающейся из сбросного клапана бросовсй воды.
При  нижжм  положении блина сбросного клапана 2  бросовая  вода  свободно  вы­
ливается  наружу,  а эластичная  диафрагма  находиться  на  исходном  положении,  т.  е. 
гидроприводная камера имеет минимальный объем.
При оказании блина сбросного  клапана 2  в верхнем положении, сбросной клапан 
захлопывается, и в шм возникает гидравлический удар, который резко подымает давжние 
в гидроприводнсй камере гидравлического диафрагменного насоса дозатора.
В результате резкого повышения давжния в гидроприводнсй камере насоса доза­
тора происходит увеличение объема гидроприводнсй камеры. При этом, в результате 
прогиба эластичной диафрагмы насоса  дозатора в  сторону его насосной камеры,  его 
объем  начинает уменьшаться, и в растворе реагента, заполняющего насосную камеру, 
создается избыточнее давжние, прижимающее шарик всасывающего клапана к его седлу 
и поднимающее  шарик нагнетательного  клапана  над седлом.  При этом происходит 
разобщение насосной камеры гидравлического диафрагменного насоса дозатора и линии 
всасывания с одновременным ее сообщением с линий нагнетания, т. е. перекачиваемый 
раствор реагента попадает в линию нагнетания насоса дозатора.
Таким образом, происходит такт нагнетания раствора реагента из насосной  камеры 
диафрагменного насоса дозатора.
Посж гидравлического удара в гидроприводнсй камере и прогиба эластичной камеры 
в сторону насосной камеры происходит снижение давжния в гидроприводнсй камере. При 
этом блинный клапан 8 падает вниз и он окажется в нижшм положении.  Тогда бросовая вода
76

№2 2010 г.
из сбросного клапана снова начинает свободно выпивается наружу, а эластичная диафрагма 
благодаря своей упругости  из состояния прогиба возвращается  на исходное  положение. 
При возвращении эластичной диафрагмы на исходное положаше, объем  насосной камеры 
начинает увеличиваться, в растворе реагента,  заполняющего насосную камеру, происходит 
разряжаше, в результате чего образовавшийся перепад давлэшй на напвтательном клапаш 
прижимает шарик к его седлу, отсекая  линию нагнгтания от проточной части и насосной 
камеры. Одновременно перепад давжний на всасывающем клапаж  поднимает шарик  с 
седла, соединяя насосную камеру с линией  всасывания и обеспечивая подачу перекачива­
емого раствора реагагга в клапанную систему.
Таким  образом,  осуществляется  такт  всасывания  раствора  реагента  в  насосную 
камеру диафрагменного насоса дозатора.
К эластичней диафрагме гидравлического диафрагменного  насоса дозатора конс­
трукции «Сутехносервис» предъявляются особые требования по части его упругости, 
так как, именно упругость эластичной диафрагмы обеспечивает такт всасывания.
Кроме тощ  материал эластичной диафрагмы должен быть стойкими по отношению 
химически агрессивных растворов.
Простата конструкции насоса дозатора конструкции ТОО «НПО «Сутехносервис» 
обеспечивает ему высокую надежность при водоподготовке с использованием химичес­
ких реагентов по сравнению с плунжерными насосами дозаторами.
Наши иссждования работы данного  диафрагменного насоса дозатора показали его 
перспективность на практике водоподготовки для дозирования химически агрессивных 
реагентов.
77

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
М.М.  Кертаева, P.O. Олжабаев 
УДК 621:  658.562
Павлодарский государственный университет 
им.  С.  Торайгырова
МЕНЕДЖМЕНТ 
КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
_ _  
Бул  мацалада  сапамен  байланысты  шыгындар  багаланды
жіктелді  жэне  өнім  сапасының  оган  кететін  шыгындар  көлемі, 
сапага жалпы шыгындар мен сапаныц жеткен деңгейіне тәуелділігі 
царастырылады.
In  article  are  evaluated and classified expanseses  connected with 
quality and is considered dependency quality to productfrom volume o f the 
^^^^^enseses^ni^Jhe^nerala^enses^n^uali^andlevelm ached^ualit^^^^
Работа  менгджера  по  качеству  в  рамках  системы  менеджмента  качества  (СМК) 
состоит в сравнении текущего уровня качества с запланированным (рисунок 1). На мно­
гих современных предприятиях затраты на повышение качества продукции составляют 
значительные суммы. Типичная структура на затраты на качество в области машино­
строения выглядит так: затраты на брак -  70%, затраты на контроль -  25% и затраты на 
предупредительные мероприятия -  5% [1].
Затраты на качество -  это затраты, которые нэобходимо понгсти, чтобы обеспечить 
удовлетворенность потребителя продукцией. Классификация затрат на  качество -  одна 
из главных задач,  от правильного решения которой зависит определение их состава и 
требовании к организации учета, анализа и оцшки.
Основным  требованием  к  классификации является  наиболее  полный  охват 
всех затрат,  связанных с  качеством продукции  и  влияющих на  негр,  а также  их 
полная характеристика, отражающая сложность и многофакторный характер про­
цесса  формирования  качества.  Поэтому классификация должна  охватывать  все 
стадии создания и потребления продукции и в нее следует включать максимально 
возможное число признаков.
Затраты подразделяются на четыре категории:
-   з а т р а т ы   н а   п р е д у п р е д и т е л ь н ы е   м е р о п р и я т и я   -   э т о   з а т р а т ы   н а   п р е д о т в р а щ е н и е  
п о я в л е н и я
 д е ф е к т о в ,   т о   е с т ь  з а т р а т ы ,   н а п р а в л з ш ы е   н а  с н и ж е н и е   и л и  п о л н о е   п р е д о т в р а ­
щ е н и е   п о я в л е н и е   д е ф е к т о в   и   п о т е р ь ;
-  затраты  на  контроль -  затраты  на определение  и  подтверждение  достигнутого 
уровня качества;
-  внутренние потери (затраты на внутренние дефекты) -  это затраты, понгсенные
78

№2 2010 г.
внутри предприятия до сбыта продукции, когда запланированный уровень качества æ  
достигнут;
-  
ввзшние потери (затраты на внешние дефекты) это затраты, понесенные предпри­
ятием посж сбыта продукции, когда запланированный уровов» качества œ  достигнут. 
Сумма всех этих затрат дает общие затраты на качество продукции.
Взаимосвязь между всеми затратами на качество, общими затратами на качество и 
уровнем достигнутого качества представжно на рис. 2.
Из рис. 2 видно, что достигаемый уровень качества измдаяется в интервал® «много 
дефектов» -   «нет  дефектов»  («совершенство»).  Общие  затраты  на качество  продук­
ции высоки, так как высоки затраты на устранаше дефектов и контроля, а затраты на 
предупредительные меры сравнительно малы. Если двигаться по графику (рисунок 2) 
вправо, то достигаемый уровень качества будет увеличиваться (снижоше дефектов). Это 
происходит за счет увеяичвшя объема предупредительных мероприятии затраты на 
них растут. Потери (затраты на дефекты) снижаются, как результат предупредительных 
мер. На этой стадии затраты на потери падают быстрее, нгжели возрастают затраты на 
предупредительные мероприятия, как результат -  общие затраты на качество снижа­
ются.  Однако на практике современных предприятий, так называемое экономическое 
равновесие  изменчиво  во  времени  и зависит  от ряда затратных  факторов  (внедрение 
новых разработок и др.), поэтому стремлаше к ситуации «нгт дефектов» («совершшс- 
тво») может сказаться экономически шцелесообразным. Поэтому, важшйшим объектом 
анализа любого предприятия должно быть процентное соотношоше общих затрат на 
качество и общего объема реализованной продукции.
Рисунок  I  - Оценка затрат, связанных с качеством
Рисунок 1 -  Оценка затрат, связанных с качеством
79

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
Рисунок 2 -  Взаимосвязь между затратами на качество и достигнутым уроввзм качества
ЛИТЕРАТУРА
1. 
Управлние качеством: Учеб. пособие. / под общ. ред. И. И. Мазура. -  М.: Омега-Л, 
2005.-400 с.
80

№2 2010 г.
Павлодарский государственный университет 
им.  С.  Торайгырова
П.В.Корниенко
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 
ОБРАЗОВАНИЯ 
ОПТИМАЛЬНОЙ  СТРУКТУРЫ 
ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
УДК 666.973.6
Цемент  тасының  курылымының  капилярларыныц  бойлыц 
өлшемдеріне,  ішкі  қуыстардың  жэне  олардың  щрылымдарының 
цаңцасына  байланысты  бетонның  цасиеттерінің  ңалыптасуына 
анализ берілген.
The article analysis o f depend on property on concretes to floyly 
processes are become o f structure o f cemently stone with use linely sizes 
o f dropes, cells and elements o f structure the frame
Свойства и долговечность ячеистого бетона в значительней мере зависят от качества 
его структуры.  [1,2]. Наибольшее влияние на качество структуры оказывают составы 
и методы 
и з г о т о в л е н и я
 
ячеистого бетона [3, 4].
Результаты ряда иссждований свидетельствуют о положительном влиянии на струк­
туру и свойства ячеистого бетона вибрационных воздействий в период приготовления и 
вспучивания массы, регулирования реологических свойств, газовыделзшя и температуры 
массы в процессе вспучивания, гранулометрического состава сухих 
к о м п о н е н т о в
 
смеси 
[5, 6, 7],  поверхностно-активных веществ [3, 8, 9], качества алюминиевых газообразо- 
вателгй [9,10].  К какой же структуре газовых пор и межпоровых перегородок  сждует 
стремиться,  чтобы  значительно  повысить  качества ячеистого  бетона,  какие  условия 
формирования этой структуры считать оптимальными? Для того чтобы ответить на этот 
вопрос, мобходимо, прежде всего, определить эталон высококачествшной структуры для 
ячеистого бетон и разработать научно обоснованный метод ее образования, максимально 
приближающий реальный материал к эталону.
Обычно при подборе состава ячеистого бетона 
ж  
учитывается различие в 
т о л щ ш е
 
сгаюк газовых пор с изманшем  объемней массы и для разных ее значений применяют 
молотые пески с удельной поверхностью, согласно СН 277-80, ж  моее 2000 см2/г. В то же 
время, как показывают иссждования при повышашей объемной массе возможно примонше 
грубомолотых и жмолотых мелкозернистых песков. Это позволит резко сократить коли­
чество воды затворения, влажность изделий, умшынить усадку и ползучесть, значительно 
упростить технологию и снизить стоимость изделий. Вместе с тем резкое снижение объема 
воды затворошя вызывает умшыпаше общего объема массы, в связи, с чем возникает вопрос
о достаточности его для заполшшя межпорового пространства ячеистого бетона.
81

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
Настоящая  работа  является  попыткой  подойти  к  вопросу  построения  структуры 
ячеистого бетона на основе идеальней модели пористого тела, принятого за эталон, и 
содержит теоретические предпосылки и экспериментальную проверку метода форми­
рования оптимальной структуры ячеистого бетона [14].
Метод базируется на следующих основных положениях, отражающих качественную 
зависимость свойств ячеистого бетона от его структуры: исходные смеси должны содер­
жать минимальное количество воды с целью получения наибоже плотных и прочных 
стенок пор; газовые поры должны иметь наибоже плотную упаковку при максимальном 
отношении их объема к объему пор от испарения свободной воды; объем смеси должен 
быть достаточным для заполнения межпорового пространства.
В  качестве  эталона  принята  модель  идеально  пористого  тела,  образованного 
сферическими порами разного диаметра, упакованными в плотнейшей гексагональной 
или кубической сингониях, подобно  ионам или атомам в кристаллах в металлах [11]. 
Такая  упаковка  соответствует  принципу  минимума  потенциально!  эшргии  системы, 
имеющей в этом случае наибольшую устойчивость.  В  пространстве между крупными 
порами располагаются боже мелкие, так что образуются структуры с максимальными 
координационным числами, зависящими от соотношения диаметров соприкасающихся 
пор. Компактность упаковки пор — в данном случае пористость системы — оценивается 
отношением их объема, приходящегося на одну эжментарную ячейку, к объему ячейки. 
В таблице 1 приведены пористости такой модели при посждовательном засежнии пустот 
боже мелкими порами.
Таблица  1
Характеристика эжментарной ячейки ромбической призмы
Диаметр поры
Координа­
ционное число
Объем одной 
поры
Количество 
пор в ячейке
Общий объем 
пор
в ячейке
Пористость,  %
D
12
5,23510-1 D3
1
5,23510 1 D3
74,05
0,414  D
6
3,7 1 3 ia2 D3
1
3,713 10-2D3
5,25
0,225 D
4
5,96 10 3 D3
2
1,19210'2D3
1,69
0,155 D
3
1,94810-3 D3
15
2,92210'2 D3
4,13
0,12 D
2
9,04610-4 D3
16
1,34710'2D3
1,9
Итого 87,02
Важнее значение при этом имеет правильное опредежние количества пор разного 
диаметра, приходящихся на одну эжментарную ячейку. Расчет произведен для эжмен­
тарной ячейки  - ромбической призмы — с ребром D и объемом 0,707 D3.
При  дальнейшем  засежнии  пустот  порами  диаметром  меньше  0,12D  пористость 
модели  возрастает  совершенно  нг  значительно^  координационное  число  и  положение 
таких  пор  становятся  шгаредежнными.  Поэтому  пористость  87,02%  принимается за 
максимально достижимую для данной модели. Существенно!,  что вычисленные значения 
пористости модели соответствуют состоянию соприкасающихся сфер - пор.
Реальные ячеистые бетоны, естественно, ж  имеют такой упорядоченной упаковки 
и идеальной  формы пор - соответствующих размеров,  как у модели.  Газовые поры в 
них раздвинуты на нгкоторое расстояние 
ô, зависящее от удельной поверхности пор и 
объемной массы ячеистого бетона. В то же время конструкция идеальней модели позво­
ляет произвести нэобходимые расчеты, сопоставить их с экспериментальными данными
82

№2 2010 г.
и установить 
о т к л о н е н и я
 
о т
 
модели, которые согласно терминологии принятой в физике 
твердого тела, можно также характеризовать дислокациями и мозаичностью  [11,12].
Измакние пористости идеальней модели возможно при раздвижке пор [13,14]. Одна­
ко в этом случае меняться будут стенки 
Ô и пористость модели, диаметры пор останутся 
нгизменными.  Это противоречит практически наблюдаемым изменениям размера пор 
с изменением объемной массы ячеистого бетона. Поэтому допускается, что  изменение 
пористости модели происходит вследствие уменьшения начальных диаметров соприка­
сающихся пор и соответственного увеличения толщины стенки. В этом  случае при 
ô = D 
пористость модели будет равна нулю, а при 
ô = 0 достигнгт максимального значения
-  87,02%. Промежуточные значения пористости модели при одинаковой толщиж стенки 
между порами (для данной пористости модели) могут быть получены из уравнения
На рисунке  1  представлен  график изменения  пористости модели,  построенный на 
основании решения этого уравнения подстановки его различных значений 
Ô/D (расчет 
произведен  на  ЭВМ).  Из  уравнения  видноі,  что  пористость  модели,  рассматриваемая 
обособленно!, нг зависит от толщины стенки и диаметра пор D, а зависит от их отноше­
ния. Чтобы иметь возможность известным значениям 
ôfD рассчитать толщины стенок и 
диаметры пор модели разней пористости «обходимо знать наибоже вероятный диаметр 
пор  D  ячеистого  бетона,  имеющего  газовую  пористость,  близкую  к  максимальной  и 
качественную макроструктуру,  приближающуюся к эталону.
Теоретически определить этот диаметр пока ш  представляется возможным. Поэтому 
в работе он был определи экспериментальным путем. С этой целью готовились образцы 
газобетона объемней массы.  Для изготовжния их  применялись рядовые  материалы, 
удовлетворяющие требованиям инструкции СН 277-80. Объем исходной массы в опытах 
изменялся  от 13 до 22%   проектного объема газобетона. Водотвердые отношения  для 
каждого объема массы также менялись от 0,55 до 1. Смеси готовились холодными при 
20...25 °С. Вспучивание их производилось с использованием вибрации. Посж вспучи­
вания  образцы твердели  в  нормальных  условиях,  а затем  их иссждовали.  Принятые 
условия изготовжния образцов отвечают требованию минимального  содержания воды 
в смеси, что находятся в соответствии с первым положением метода.
Качество макроструктуры газобетонных  образцов оценивалось по количеству де­
фектов в стенках пор, отклокниям пор сферической формы (путем сравнения диаметров, 
измеренных  в двух направлениях), характеру распределения  пор по размерам и механи­
ческой прочности.  Оптимальной была признана структура газобетона, изготовжнного 
из  смеси  объемом  19,5  ұ  0,6%  при  водотвердом  отношении  0,65  ±  0,03.  Структура 
газобетона в этом случае имела наименьшее количество дефектов, поры имели преиму­
щественно сферическую форму при явно выраженном многомодальном их распредеж- 
нии, приближающимся к идеальному в эталонг (рисунок 2). Структура газобетона при 
других исходных данных была значительно хуже. Поэтому объем массы, равный 19,6 ±
0,6%, назван нами критическим. Он представляет собой тот минимальный объем массы, 
который обеспечивает получение качественной структуры ячеистого бетона. Объемная 
масса вибровспученного газобетона при этом составляет в средам 216 кг/м3.
+
(1)
83

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
Определение истинных диаметров пор D производилось двумя способами, путем 
измерения глубины лунок с последующим расчетом диаметров  [5,14]  и непосредс­
твенно по участкам с семерной группировкой больших пор,  в промежутках  между 
которыми наблюдались мелкие,  соответствующие в модели размеру 0,155D.  Опре­
деленный таким образом истинный средний диаметр пор D с учетом доверительного 
интервала оказался равным  1,27  ± 0,07 мм. На основании его и расчетных значений 
Æ/D  были  вычислены  толщины  перегородок  и  диаметры  наибольших  пор  D  всех 
технических объемных масс ячеистого бетона (табл 6). Фактические замеры толщин 
перегородок и наибольших диаметров пор D различных объемных масс газобетона, 
изготовленного  в  соответствии  с  вышеуказанными  условиями,  показали  хорошее 
совпадение их  с расчетными данными (таблица 3).
Таблица 4  свидетельствует о том, что с увеличением объемней массы  ячеистого 
бетона толщина межпоровых перегородок возрастает. Исходя из этощ представляется 
целесообразным и дисперсность песка или другого кремнзземистого компожнта выби­
рать таким образом, чтобы крупность его частиц была соизмерима с толщиной стенки.
В таблице 4 приведены результаты микроскопического анализа гранулометричекого 
состава песков разной крупности.
Как видно  из таблице  4, дисперсность песка начиная уО = 500...600 кг/м3 может 
быть  уменьшена  вплоть  до  применения  для  бетона  объемней  массой  900... 1200  кг/м3 
измолотого мелкозернистого песка с модулгм крупности 0,7... 1,3. Это позволит умень­
шить  водопотребность смесей,  ускорить  и удешевить  помол песка,  снизить  усадку и 
влажность ячеистого бетона, увеличить плотность межпоровых перегородок. Кроме тощ 
появляется возможность использования ^ограниченных запасов мелкозернистых песков, 
например барханных песков республик Среднзй Азии, что очень ценно для организации 
производства стеновых камнгй и блоков для сельского строительства.
С уменьшением содержания воды смеси газовая пористость ячеистого бетона возрас­
тает. Это хорошо согласуется с требованиями второго положения метода подбора состава. 
При критическом объеме массы 19,6 ± 0,6% соответствующая ему максимальная газовая 
пористость ячеистого  бетона будет равна  80,4  ±  0,6%,  а отношение  ее к  пористости, 
образующейся при испарении свободней воды, - 7,5 (в расчете принималось количество 
химически связываемой воды в размере 10% массы твердых компонентов).
Очевидно^ это отношение будет максимальным и для других объемных
*3
Ж
 - 
ЗИ-
Рисунок 1  - Изменение пористости модели в зависимости от отношения 8/D
84
nr74,û5(l-4)+5,25(l-Æ
)+l,69(l-^4,0(!-1j#E-^,g(l-^1
’
/
/
1 - 
Ъ
s
 
г-0**1
1
ч 
//
 
$ - ttt
\({ 
/ч 
|] 
4-М55И 
\ 
/V  5 - 0,1213
—
/
/
V 
\
i 
г
 / ///  U
 
I
>/ 
г   '
 V  /
—
/
/
/
. . I l  
1
 
1
U.I 
ІІ.ІЛ If U ш
Ш
КА
ЛА
 Л
О
ГА
 РИ
ТМ
И
ЧЕСКА
Я, (Ц)

№2 2010 г.
масс ячеистого бетона, и поэтому может быть принято постоянным. Обозначив в 
общем случае его значение через а  и приняв во внимание, что единица объема ячеистого 
бетона может быть представляй в виде
(2)
получим посж нгскольких преобразований и подстановки в формулу (2) значений
VT =a>-T;  Г „ = у 0 . ( 1 - * )   Т  = к - у 0, 
(3)
следующие выражжие для водотвердого отношения
д  т _ 1~гс -к-Уо+а-Уо-С1- * )
к-у0(1+а)
где В - количество воды, л (кг);
Т - масса твердых компоштгов, кг;
ю - удельный объем твердых компонентов, равный в среднем 0,36 л/кг; 
уО - объемная масса ячеистого бетона, кг/л, т/м3;
(4)
а _ 
- постоянная (для данного метода изготовжния ячеистого бетона) вели­
чина; 
Vm
к - коэффициент, учитывающий химически связываемую воду (согласно СН 
277-80 для расчетов 
к = 0,9091).
Для  вибровспученного  газобетона на холодных  смесях  при 
а  =  7,5  формула  (5) 
принимает вид
013
В / Т  = - ^ -  + 0,05 
Уо
Характеристика пористости
(5)
Таблица 2
Объемная 
масса, кг/м3
ВЯ
Пористость,  %
Расчетные значения
газо­
вая,  Пг
капил­
лярная,
Пкап
общая,
Побщ
5/D
толщина перегородок в мкм 
при исходном диаметре D, 
мм
1,27
1,2
1,34
216
0,66
80,4
10,72
91,12
0,01738
22
21
23
300
0,48
77,42
10,30
87,72
0,02570
33
31
35
400
0,37
73,67
9,85
83,52
0,03631
46
44
48
500
0,31
70,08
9,35
79,43
0,04842
61,5
58
65
600
0,26
66,39
8,86
75,25
0,06081
77
73
81
700
0,24
62,70
8,36
71,06
0,07482
95
90
100
800
0,21
58,98
7,86
66,84
0,09016
114
108
120
85

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
900
0,19
55,44
7,39
62,83
0,1047
133
126
140
1000
0,18
51,51
6,87
58,38
0,1245
158
150
166
1100
0,175
47,81
6,37
54,18
0,1416
180
170
190
1200
0,17
43,76
5,83
49,59
0,1687
214
202
226
Таблица 3
Характеристика межпорового материала для разных масс
Объемная,
масса^сг/м3
Толщины перегородок 
фактические
Диаметры пор
фактические
расчетные
бст.ср.
бст.шіп.
бст.тах.
Dcp
Dmin
Dmax
Dcp±ÂD
400
41
9
96
1,17
0,77
1,35
1,224±0,068
500
57
12
116
1,15
0,75
1,33
1,208±0,067
600
72
17
137
1,08
0,72
1,31
1,193±0,066
700
92
19
165
1,05
0,70
1,26
1,175±0,065
900
122
29
227
0,99
0,69
1,20
1,137±0,063
1100
170
42
270
0,95
0,66
1,18
0,090±0,060
Для вибровспученного газобетона, для литого газобетона при а = 4  горячих смесях 
(t = 40,. .45°С) а = 5 и формула 5 приобретает вид
B I T  = — — + 
0,023; 
С6)
Го
В / Т  = —
 + 0,01 
<7)
Уо
Ш
Рисунок 2 - Распределите сечший пор по размерам в газобетоне 
с объемней масссй 216 кг/м3
86

№2 2010 г.
1 - литьевая технология: 2 - вибрационная; 3 - холоднев  виброформование 
Рисунок  3 - Изменаше водотвердых отношашй и пористости 
газобетона в зависимости от объемней массы
Таблица 4
Связь удельней поверхности песка и плотности газобетона
1
%
Удельная поверхность 
песка, см2/г
Размеры песчинок, мкм
Рекомендуемые объемные массы 
газобетона, кг/м3
dep
dmîn
dmax
1
Немолотый с Мкр=1 -1,3
185
80
290
1100-1200
2
360
144
63
270
900-1100
3
640
84
51
256
700 - 900
4
1000
74
39
249
5
1470
65
36
242
600 - 500
6
1700
55
33
227
7
2100
52
28
163
400 - 500
8
2350
42
21
124
9
2810
34
17
116
10
3200
32
15
109
30 0 -4 0 0
11
3700
26
12
101
Величина 
а для вибровспучшного и литого газобетона на горячих смесях определзш 
экспериментальным путем так же для объемной массы 216 кг/м3. Значошя В/T, вычис­
ленные по формулам (12), (13), (14), оказываются ниже применяемых в настоящее время, 
особото для повышашых  объемных масс.  Возможность их понижали  обусловлена 
меньшей дисперсностью песка и водопотребностью смеси. Графически полученные зави­
симости В/Ц -  уО представляют собой нзравнобочные гиперболы (рисунок 3). На рисунке 
показан также характер измевашя газовой и капиллярной пористости. При достижоош 
критических значений объемной массы (216 и 85кг/м3)  наблюдается резкий излом на 
прямых пористости. Для литого газобетона  это состояние наступает при уО = 0.
87

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
Для закритических значений объемной газобетона формулы (4), (5), (6) для опреде­
ления В/T нгпригодны.  Расчет В/T  в этом случае должен производиться по формулг
Я /Г  = ^ ^ - 0 , 3 6 ,  
(8)
Уо
а  для  изготовления  газобетона  «обходимо  принять  стабилизирующие  добавки, 
предотвращающие осадку массы после вспучивания.
Разработанный  метод подбора состава ячеистого бетона и его основные расчетные 
положения широко апробированы в лабораторных и полупроизводственных  условиях 
Автовского ДСК-3  Ленинграда.  Экспериментальными данными  подтверждены теоре­
тические разработки метода.  Показана реальная возможность  оптимизации составов 
и  способов  изготовжния  ячеистого  бетона.  Прочность  газобетона,  изготовленного 
различными  способами  с  помощью  предлагаемого  метода,  превышает нормативную 
для различных  -  объемных масс  в  среднем на 20...40%.  Влажность газобетона после 
автоклавной обработки составляет 13... 19 %.
В  связи  с  повышением  плотностью  межпоровых  перегородок  сопротивжние  па- 
ропроницанию газобетона с объемней массой 600...700 кг/м3, по полученным данным, 
возрастает на 30.. .70%  по сравнашю с расчетными. Это будет  способствовать улуч­
шению тепловлажностного режима ограждающих конструкций.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баранов А. Г., Бахтияров К. И, Ухова Т. А., Максимов Л.П., Усова Л. С. Влияние 
качества макрапористей структуры  ячеистого бетона на его прочность и морозостейкость. 
Сб. «Вопросы технологии ячеистых бетонов и конструкций из них».-Стрейиздат», 1972.
2.  Кривицкий М.Я., Левин Н.И., Макаричев В.В. Ячеистые  бетоны.-Стройиздат,
1972.
3. Горчаков Г.И., Сахаров Г.П., Абдуганиев А.А. К вопросу оптимизации составов 
и методов изготовжния ячеистого бетона. Строительство и архитектура Узбекистана. - 
1971, №  12.
4. Производство ячеистых бетонов в СССР (обзор). ЦНИИТЭСТРОМ. М.,  1969.
5. Меркин А.П. Теоретические предпосылки и практические рекомендации к произ­
водству поризованных бетонов с малодефектней структурой. Сб. трудов № 69 МИСИ им.
В. В. Куйбышева (кафедра общей химии) «Способы интенсификации и методы контроля 
процессов производства строительных материалов.-М.,  1971.
6. Горяйнов К. Э. Новые пути интенсификации производства изделий из ячеистых 
автоклавных бетонов. «Строительные материалы»,  1970.-№ 2.
7.  Иванов И.А.,  Федынин Н.И.  О значении рационального  гранулометрического 
состава сырьевых смесей в улучшении свойств ячеистых бетонов. Сб. «Структурообра- 
зования и органогенная коррозия цементных и полимерных бетонов. Пшзенский ИСИ. 
Сб. трудов 7*4.  1967.
8. Меркин А.П., Сахаров Г.П., Гаджилы Р.А., Зежнцова Т.К., Алиев З.А. Производс­
тво теплоизоляционных и конструктивных автоклавных ячеистых бетонов по газопшной 
технологии.  ЦНИИТЭСТРОМ.  Техническая  информация.  Серия  «Промышленность 
автоклавных материалов и местных вяжущих, выл 1,1968.
9.  Мирецкий  Ю.И.  Предварительная  поризация растворной  массы  при  изготов­
жния газобетона.  Материалы четвертей конференции по ячеистым  бетонам.  Саратов
— Пенза,  1969.
8 8

№2 2010 г.
10. Меркин А. П., Вагина JI. Ф., Куйбышев А. 3. Алюминиевые  газообразователи 
для ячеистых бетонов. «Строительные материалы»,  1971.-№ 5.
11.  Попов  Г.М.,  Шафрановский И.  И.  Кристаллография.  Изд.  «Высшая  школа». 
М.,  1972.
12. Физика твердого тела. Изд. «Наука».-М.,  1972.
13. Шумков А. И.  Формирование структуры ячеистых бетонов. «Известия вузов», 
1966.-№ 5.
14. Корниенко П.В. Образование оптимальней структуры ячеистого бетона. -  М.:
1973. -  161  с.
89

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
К.Ш. Арынгазин, А.М.  Едылбаева, 
УДК 664.723.002.5 
М.Б.  Мажимова
Павлодарский государственный университет 
им.  С.  Торайгырова
О ТРАССИРОВКЕ 
АСПИРАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
Авторлар  аспиросты  желілердің  трансировкасы  туралы 
мәселелерді гақтылап ашқак
Authors discover in details  the  issue o f  the aspiration  networks 
tracing.
При решении задачи трассировки аспирационных сетей будем считать, что разме­
щение технологического оборудования выполняю на предыдущем этапе т.е. известно 
его  положение  в  заданном  объеме  промышленного  здания.  Таким  образом  известно 
местоположение аспирационных отверстий и вентиляционного оборудования, являю­
щихся начальными и конгчными точками искомых трасс аспирационных сетей. Кроме 
тощ  предложим, что известно положение запертых зон, задаваемых в виде ограничений, 
через  которые  нг  могут быть  вложены трассы  аспирационных  сетей  (это  технологи­
ческие  трубопроводы,  строительные  конструкции,  пространство  для  обслуживания 
оборудования и т.п.).
Содержательная формулировка задачи трассировки аспирационных сетей может 
быть  сформулирована слгдующим  образом:  имеется  множество  точек  в  трехмерном 
пространстве, треб}ется связать их сетью прямолингйных участков, идущих от точки к 
точке таким образом, чтобы длина сетей была минимальней.
Для решения этой задачи предлагается следующая математическая модель. Все 
технологическое оборудование, а также запретные зоны и строительные конструкции 
представим в виде параллелепипедов, размеры которых равны габаритам описывае­
мого  объекта. Все характерные точки на оборудовании (аспирационные отверстия 
для  выпуска  разного  рода  продуктов),  считаем  расположенными  на  поверхности 
соответствующих параллелепипедов. Из всего объема, занимаемого предприятием, 
выделяем  только  тот  объем  и  так  же  представим  его  в  виде  параллелепипеда,  в 
пределах  которых  необходимо  трассировать  сеть.  Через  грани  параллелепипедов 
проводим плоскости до их пересечения с гранями выделяемого объема, через точки 
откоса проводим две плоскости: фронтальную и профильную. На каждом из этажей, 
попадающих в пространство, выделенное  для трассировки сети, на высоте допусти­

№2 2010 г.
мой для трассировки (не менее 2000мм. от чистого пола) проводим горизонтальные 
плоскости. Пересечение указанных плоскостей образует граф G (рисунок 1), вершины 
и ребра которого описывают множество трасс аспирационных сетей.
v]
/S ,
Ж
7
Р ’'
J
7
/  /
7 /
i
V'  у
у  V
"7 
^ 
Из
7
//
\l 
ГКк 
\
j
f
e
N
\
—
à?
Ш
/
/
у
'7
/
Рисунок 1  - Граф G 
Граф описания пространства трассировки:
H q - высота  j-ro оборудования 
Н[   - высота  I -го этажа
Н

жүктеу/скачать 3,17 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: