диапазоны изменения случайных величин:

Tсн и Tск – минимальная и максимальная продолжительность смены, ч;

Kвн и Kвк – минимальный и максимальный коэффициент использования машины по времени;

Vпн и Vпк – минимальная и максимальная скорость движения катка, км/ч;

Lнс и Lкс – минимальная и максимальная длина полосы уплотняемого слоя, м;

Hсн и Hск – минимальная и максимальная толщина полосы уплотняемого слоя, м;

Bсн и Bск – минимальная и максимальная ширина полосы уплотняемого слоя, м;

bн и bк – минимальная и максимальная ширина перекрытия смежных полос при уплотнении, м;

tдопн и tдопк – минимальное и максимальное время на повороты и холо-

стой ход, ч; Проведенные соискателем исследования позволили выявить основ-

ные факторы, влияющие на ОТН работы катков (таблица 3.35).

Таблица 3.35. Факторы, влияющие на ОТН работы катков

3.7. Прогнозирование и оценка организационно-технологической надежности работы комплектов машин для производства бетонных работ

Организационно-технологические и проектные решения сборных и монолитных железобетонных конструкций приведены в [49, 276, 288, 289, 297, 303, 322, 356]. Оценка стоимости бетонирования дана в [19, 153, 154, 201, 202, 240, 243, 266, 273, 274, 342]. Показатели машин и оборудования для производства бетонных работ показаны в [224, 311–315]. Надежность производства работ проиллюстрирована в [64, 65, 91, 95–98, 345–349].

120

3.7.1. Модель подбора бетоносмесителей

Имеются две категории бетоносмесительных установок для приготовления бетонной смеси: цикличного и непрерывного действия. Цикличный процесс приготовления смеси состоит из ряда последовательно чередующихся операций: дозирования исходных материалов, подача их в смеситель, перемешивание и выгрузка готового замеса. В установках непрерывного действия операции дозирования, перемешивания и выдачи готовой смеси совмещены во времени.

Vзам =Vзагр Kвых ,

tц = tзагр +tпер + tвыгр +tпб , Tсн ≤ Tс ≤Tск ,

Kвн ≤ Kв ≤ Kвк ,

Цн ≤ Ц ≤ Цк ,

Кн ≤ К ≤ Кк ,

Мн ≤ М ≤ Мк ,

Вн ≤ В ≤ Вк ,

γцон ≤ γцо ≤ γцок ,

γкон ≤ γко ≤ γкок ,

γмон ≤ γмо ≤ γмок , tзагрн ≤ tзагр ≤ tзагрк , tперн ≤ tпер ≤ tперк , tвыгрн ≤ tвыгр ≤ tвыгрк , tпбн ≤ tпб ≤ tпбк ,

где n – количество проектировок; Vзагр – объем загрузки, м3;

Vзам – объем замеса, м3;

Квых – коэффициент выхода бетонной смеси, при отсутствии точных данных следует принимать равным 0,6...0,7;

tц – время цикла, с;

γц – плотность цемента, т/м3;

122

γк – плотность крупного заполнителя, т/м3;

γм – плотность мелкого заполнителя, т/м3;

равномерно распределенные случайные величины:

Tc – продолжительность смены, ч;

Kв – коэффициент использования бетоносмесителя по времени в тече-

ние рабочего дня; Ц – расход цемента, кг/м3;

К – расход крупного заполнителя, кг/м3; М – расход мелкого заполнителя, кг/м3; В – расход воды, л/м3 [362];

γцо – объемная масса цемента, т/м3; γко – объемная масса крупного заполнителя, т/м3;

γмо – объемная масса мелкого заполнителя, т/м3; tзагр – время загрузки бетоносмесителя, с;

tпер – время перемешивания бетонной смеси, с; tвыгр – время выгрузки бетонной смеси, с;

tпб – время подъема барабана, с.

диапазоны изменения случайных величин:

Tсн и Tск – минимальная и максимальная продолжительность смены, ч;

Kвн и Kвк – минимальный и максимальный коэффициент использования машины по времени; Цн и Цк – минимальный и максимальный расход цемента, кг/м3;

Кн и Кк – минимальный и максимальный расход крупного заполнителя, кг/м3;

Мн и Мк – минимальный и максимальный расход мелкого заполнителя, кг/м3;

Вн и Вк – минимальный и максимальный расход воды, кг/м3; γцон и γцон – минимальная и максимальная объемная масса цемента, т/м3;

γкон и γкон – минимальная и максимальная объемная масса крупного заполнителя, т/м3; γмон и γмон – минимальная и максимальная объемная масса мелкого заполнителя, т/м3;

tзагрн и tзагрк – минимальное и максимальное время загрузки бетоносмесителя, с;

tперн и tперк – минимальное и максимальное время перемешивания бетонной смеси, с;

tвыгрн и tвыгрк – минимальное и максимальное время выгрузки бетонной смеси, с;

123

tпбн и tпбк – минимальное и максимальное время подъема барабана, с.

При отсутствии точных данных время загрузки принимается равным 20 с, время выгрузки бетонной смеси принимается равным 10 с, время подъема барабана принимается равным 10 с.

Продолжительность смешивания компонентов бетонной смеси на плотных заполнителях в стационарных цикличных смесителях:

–принудительного действия всех типов принимается 50 с;

–гравитационного действия для подвижных смесей приведена в таблице 3.36.

Таблица 3.36. Рекомендуемая продолжительность смешивания бетонной смеси на плотных заполнителях в гравитационных смесителях

Проведенные соискателем исследования позволили выявить основные факторы, влияющие на ОТН работы бетоносмесителей (таблица

3.37).

Таблица 3.37. Факторы, влияющие на ОТН работы бетоносмесителей

124

3.7.2. Модель транспортировки бетонной смеси

Lнпор ≤ Lпор ≤ Lкпор ,

Vгружн ≤Vгруж ≤Vгружк ,

Vпорн ≤Vпор ≤Vпорк ,

Tсн ≤ Tс ≤Tск ,

Kвн ≤ Kв ≤ Kвк , tбсн ≤ tбс ≤ tбсн ,

tразгрн ≤ tразгр ≤ tразгрк ,

γбсн ≤ γг ≤ γбск ,

где n – количество проектировок;

tат – время цикла транспортного процесса, с;

tат* – время цикла транспортного процесса при времени ожидания рав-

ном нулю, с;

tо – время ожидания погрузки, с;

125

N – необходимое количество автотранспорта, исходя из условия обеспечения непрерывной работы ведущей машины-бетоносмесителя и дальности возки бетонной смеси;

Vкуз – вместимость кузова автотранспорта, м3; Pат – грузоподъемность автотранспорта, т;

Trunc – функция округления до ближайшего минимального целого числа;

равномерно распределенные случайные величины:

Tc – продолжительность смены, ч;

Kв – коэффициент использования машины по времени, учитывающий

неизбежные внутрисменные простои, вызванные технологией и организацией работы машин;

Vзам − объем замеса, м3;

m – число замесов, загружаемых в кузов автотранспорта, шт.;

Lгруж, Lпор – расчетное расстояние перемещения бетонной смеси и дли-

на пути порожнего хода автотранспорта, км;

Vгруж, Vпор – скорость движения груженого и порожнего автотранспор-

та, км/ч;

tразгр – время разгрузки автотранспорта с учетом установки машины под

разгрузку, с;

tбс – продолжительность цикла бетоносмесителя, с;

γбс – объемная плотность бетонной смеси, т/м3;

диапазоны изменения случайных величин:

Tсн и Tск – минимальная и максимальная продолжительность смены, ч;

Kвн и Kвк – минимальный и максимальный коэффициент использования машины по времени;

Lнгруж и Lкгруж – минимальное и максимальное расстояние перемещения грунта автомобилем-самосвалом, м;

Lнпор и Lкпор – минимальная и максимальная длина пути порожнего хода самосвала, м;

Vгружн и Vгружк – минимальная и максимальная скорость движения груженого автотранспорта, м/с;

Vпорн и Vпорк – минимальная и максимальная скорость движения порожнего автотранспорта, м/с;

Tсн и Tск – минимальная и максимальная продолжительность смены, ч;

Kнн и Kнк – минимальный и максимальный коэффициент наполнения ковша;

126

Kвн и Kвк – минимальный и максимальный коэффициент использования машины по времени;

Kрн и Kрк – минимальный и максимальный коэффициент разрыхления грунта;

tбсн и tбск – минимальная и максимальная продолжительность цикла бетоносмесителя, с;

tразгн и tразгк – минимальная и максимальная продолжительность разгрузки автотранспорта, с; γбсн и γбск – минимальная и максимальная плотность бетонной смеси,

т/м3.

Проведенные соискателем исследования позволили выявить основные факторы, влияющие на ОТН работы автобетоносмесителей, автобетоновозов и самосвалов (таблица 3.38).

Таблица 3.38. Факторы, влияющие на ОТН работы автотранспорта

3.7.3. Уплотнение бетонной смеси

От уплотнения бетонной смеси в основном зависит плотность и однородность бетона [210], а, следовательно, его прочность и долговечность.

Погружение глубинного вибратора в бетонную смесь должно обеспечивать углубление его в ранее уложенный слой на 5–10 см. Для обеспечения качественного уплотнения и проработки примыкающего слоя свежеуплотненного бетона в месте контакта с ранее уложенным рекомендуется глубинные вибраторы устанавливать с наклоном под углом 30–35 градусов к горизонту для увеличения их производительности. Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия. Толщина уплотняемого слоя не должна превышать 1,25 длины рабочей части вибратора.

127

Радиус действия и амплитуду смещения Aв глубинных вибраторов Rв находится из соотношения

E = (po + pст )2 ,

П

tц = tвиб + tпер

где n – количество проектировок; Rв − радиус действия вибратора, см;

Emax − максимальная относительная деформация смеси; α − коэффициент затухания, см-1; ω − угловая частота колебаний, рад/с;

E − модуль упругости, МПа; tат – время цикла вибратора, с;

равномерно распределенные случайные величины:

Tc – продолжительность смены, ч;

Kв – коэффициент использования катка по времени в течение рабочего

дня, равен 0,8…0,95 в зависимости от квалификации обслуживающего персонала, технического состояния машины и организации работ;

h – толщина прорабатываемого слоя, см; p − плотность смеси, кг/м3;

П − пористость смеси, %;

pо, pст − соответственно атмосферное и статическое давление на смесь, МПа;

tвиб – время вибрирования, с;

tвиб – время перестановки вибратора, с;

диапазоны изменения случайных величин:

Tсн и Tск – минимальная и максимальная продолжительность смены, ч;

Kвн и Kвк – минимальный и максимальный коэффициент использования машины по времени;

hн и hк – минимальная и максимальная толщина прорабатываемого слоя, см;

128