Исследование разрушения бетона электрическим взрывом проводников с целью его утилизации
По найденным гранулометрическим характеристикам определялась поверхность образовавшихся осколков бетона Sвн и их средний диаметр Dср. При нахождении Sвн расчетной формулой для элементарного класса крупности являлась:
dS = 6dP/xρ0,
где dP – весовой выход элементарного класса крупности, х – средний размер класса крупности, ρ0 – плотность бетона.
Исчисление среднего рамера ку
сков бетона производилось по формуле:
D = ΣdP/ΣdP/x.
2.2 Анализ гранулометрических характеристик продуктов электрического взрыва проводников разного диаметра
В первой серии экспериментов для исследования влияния диаметра взрываемого проводника на характер разрушения бетона использовались медные проводники диаметром 0,1; 0,25 и 0,4 мм.
На осциллограммах тока и напряжения наблюдается различие во времени начала и длительности взрыва проводников разного диаметра. В качестве примера на рисунке 20 приведены осциллограммы тока и напряжения при взрыве медных проводников в бетоне.
Рисунок 20 - Осциллограммы тока и напряжения при взрыве медных проводников в бетоне
Определенные по результатам ситового анализа гранулометрические характеристики продуктов разрушения для различных диаметров представлены в таблицах 5 и 6. Х, мм – средний размер класса крупности
На рисунке 21 представлены суммарные характеристики крупности образцов бетона, показывающие долю частиц, размер которых больше данного класса крупности.
Таблица 5 - Суммарные характеристики крупности продуктов разрушения бетона при ЭВ медных проводников, %
Диаметр ВП, мм | ||||
X, мм |
0, 1 |
0,25 |
0,4 | |
2,8 |
99,9 |
99,9 |
100 | |
3,77 |
99,8 |
99,8 |
100 | |
5,33 |
99,6 |
99,5 |
100 | |
7,54 |
99 |
98,5 |
100 | |
10,67 |
97,5 |
97,5 |
99,9 | |
15,09 |
93 |
95,5 |
99,9 | |
21,34 |
87 |
89,5 |
96,5 | |
30,18 |
82 |
83 |
95 | |
42,68 |
80 |
76 |
92 | |
60,36 |
70 |
64 |
90 | |
Рисунок 21 - Суммарные гранулометрические характеристики продуктов разрушения бетона при взрыве медных проводников разных диаметров
Для образцов с медными проводниками диаметром 0,1 и 0,25 мм характеристики имеют примерно одинаковый вид, с меньшей эффективностью разрушены кубики бетона с проводниками 0,4 мм. Это подтверждают и результаты расчета вновь образованной поверхности S и среднего размера осколков D, приведенные в таблице.
Таблица 6 - Площадь вновь образованной поверхности и средний размер кусков бетона
Материал проводника |
Диаметр проводника, мм |
S, см2 |
Dср, см |
медь |
0,1 |
1217 |
3,3 |
0,25 |
1044 |
3,4 | |
0,4 |
443 |
5,4 |
На рисунке 22 представлены частные характеристики крупности образцов бетона, показывающие долю частиц, приходящихся на каждый класс крупности.
Таблица 7 - Частные характеристики крупности разрушения бетона в области от 2,2 до 45мм при ЭВ медных проводников, %.
Диаметр ВП, мм | |||
X,мм |
0, 1 |
0,25 |
0,4 |
2,8 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
3,77 |
0,2 |
0,3 |
0,1 |
5,33 |
0,5 |
0,7 |
0,2 |
7,54 |
1,8 |
0,9 |
0,6 |
10,67 |
2,1 |
1,8 |
0,7 |
15,09 |
6,2 |
3,9 |
2,8 |
21,34 |
4,2 |
6,7 |
1,2 |
30,18 |
2,5 |
5 |
2,9 |
42,68 |
9,6 |
13 |
1,8 |