Особливості реалізації процесів приготування бетонних сумішей і розчинів із урахуванням умов їх подачі
DOI:
https://doi.org/10.26906/znp.2026.66.4353Ключові слова:
бетонна суміш, будівельний розчин, змішування, трубопровідна подача, реологічні властивості, змішувач, транспортування, технологічні режими приготування, екструзійне формування, 3D-друкАнотація
У сучасних умовах механізованого будівництва підвищення ефективності технологічних процесів приготування бетонних сумішей і будівельних розчинів потребує узгодження параметрів роботи змішувального, транспортуючого та формувального обладнання з реологічними характеристиками матеріалу та умовами його подачі. Особливої актуальності це набуває при використанні трубопровідних і екструзійних систем транспортування, а також у технологіях пошарового формування конструкцій методами будівельного 3D-друку. У роботі розглянуто особливості взаємозв’язку процесів перемішування, транспортування та екструзійної подачі бетонних сумішей і будівельних розчинів як взаємопов’язаних елементів єдиної технологічної системи.
Проаналізовано вплив питомої енергії перемішування на ефективну в’язкість середовища, а також встановлено залежність граничного напруження зсуву від кінематичних параметрів змішувального обладнання. Показано, що зміна цих характеристик визначає умови руху суміші трубопровідними каналами та величину втрат тиску під час транспортування. Отримано аналітичні залежності для оцінювання впливу геометричних і кінематичних параметрів шнекових систем подачі на продуктивність транспортування матеріалу, що дозволяє обґрунтовувати раціональні режими роботи обладнання залежно від властивостей суміші та умов її переміщення.
Досліджено особливості екструзійного формування шарів будівельних сумішей після виходу з формувальних насадок та запропоновано залежність коефіцієнта формостійкості від граничного напруження зсуву середовища, яка дозволяє оцінювати здатність матеріалу зберігати геометричні параметри після укладання. Отримані результати можуть бути використані для обґрунтування раціональних режимів приготування та подачі бетонних сумішей і будівельних розчинів у трубопровідних та екструзійних системах, зокрема при реалізації технологічних процесів будівельного 3D-друку.
Посилання
1. Hattani, F., Menu, B., Allaoui, D., Mouflih, M., Zanzoun, H., Hannache, H., & Manoun, B. (2024). Evaluating the Impact of Material Selections, Mixing Techniques, and On-site Practices on Performance of Concrete Mixtures. Civil Engineering Journal. https://doi.org/10.28991/cej-2024-010-02-016.
2. El-Motaal, A., Abdel-Reheem, A., & Mahdy, M. (2020). Effect of Low Mixing Speed on the Properties of Prolonged Mixed Concrete. Civil Engineering Journal, 6, 1581-1592. https://doi.org/10.28991/cej-2020-03091568.
3. Alaneme, G., Olonade, K., Esenogho, E., & Lawan, M. (2024). Proposed simplified methodological approach for designing geopolymer concrete mixtures. Scientific Reports, 14. https://doi.org/10.1038/s41598-024-66093-y.
4. Ikumi, T., Salvador, R., & Aguado, A. (2022). Mix proportioning of sprayed concrete: A systematic literature review. Tunnelling and Underground Space Technology. https://doi.org/10.1016/j.tust.2022.104456.
5. Zhdaniuk, V., Volovyk, O., Kostin, D., & Lisovin, S. (2021). An investigation of the effect of thermoplastic additives in asphalt concrete mixtures on the properties of different types of asphalt concrete. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2, 61-70. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.227806.
6. Bao, Y., Li, T., Wang, D., Cai, Z., & Gao, Z. (2020). Discrete element method study of effects of the impeller configuration and operating conditions on particle mixing in a cylindrical mixer. Particuology, 49, 146-158. https://doi.org/10.1016/j.partic.2019.02.002
7. Jadidi, B., Ebrahimi, M., Ein‐Mozaffari, F., & Lohi, A. (2023). Investigation of impacts of particle shape on mixing in a twin paddle blender using GPU-based DEM and experiments. Powder Technology. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2023.118259.
8. Nazar, S., Yang, J., Thomas, B., Azim, I., & Rehman, S. (2020). Rheological properties of cementitious composites with and without nano-materials: A comprehensive review. Journal of Cleaner Production, 272, 122701. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122701.
9. Dejaeghere, I., Sonebi, M., & De Schutter, G. (2019). Influence of nano-clay on rheology, fresh properties, heat of hydration and strength of cement-based mortars. Construction and Building Materials, 222, 73-85. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.111.
10. Si, W., Khan, M., & McNally, C. (2025). A Comprehensive Review of Rheological Dynamics and Process Parameters in 3D Concrete Printing. Journal of Composites Science. https://doi.org/10.3390/jcs9060299.
11. Paritala, S., Singaram, K., Bathina, I., Khan, M., & Jyosyula, S. (2023). Rheology and pumpability of mix suitable for extrusion-based concrete 3D printing – A review. Construction and Building Materials. 402. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.132962.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Kostiantyn Pochka, Leonid Polishchuk, Mykola Prystailo, Valerii Shenfeld
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
