Введение к работе
Актуальность теми. Проектирование новых, реконструкция и модернизация действующих заводов по производству железобетонных изделий нуждаются во внедрении ресурсосберегающих технологий. С введением рыночных отнесений и освобождением материальных ресурсов от нормируемых цен следует обратить особое внимание на складывающуюся себестоимость продукции. Тепловая обработка (ТО) является наиболее продолжительной, занимающей 70 -f 80% всего времени, необходимого для изготовления изделий, и наиболее энергоемкой, она забирает около 70% всех энергоресурсов.
Накопленный научный и практический опыт по применению различных методов ТО бетона позволяет технологически обосновать, провести теплотехнический расчет для выбора эффективного варианта технологии ускорен-л тсэрдения бетона» Это требует дополнительных ^следований, направленных на сокращение энергетических затрат іри сохранении требуемого уровня прочности изделия.
Как правило, разработка режимов ТО основывалась на проведеній исследований набора прочности бетоном в зависимости от про-юлкнтельности выдержки его при изотермических условиях, но практически не обращалось должного внимания на теплоризические осо-іенности бетона, подвергаемого ТО, определяемых кинетикой тепдо-ыделения цемента (экзотермической реакцией твердения), теплово-приятием бетона в различные периоды ТО, изменением величини ко-ффициента теплопроводности бетона в процесса его твердения и др. Цель работы. На основе исследований тепловых полей изделий в амерах разработать методику выбора режимов ТО бетонных и яелезо-етонных изделий широкой номенклатуры, которые гарантировали бы реоуемие температурные ренины при экономной организации подачи эпловой энергии с учетом динамики теплооосприятия и теплофизн-гских свойств твердеющего бетона (наличие внутреннего источника гплоты, зависящего от температуры и времени ее достижения, теп-эпроводности и др.), при условии набора требуемой прочности.
В задачу работы входило исследование динамики теплофкзичес-IX характеристик (теплопроводности) бетона ov . температуры и гемеки, а такке исследование кинетики зкзотершш для применяемых >, определение ее вклада в общие энергетические затраты в зази-мости от марки цемента, количества цемента, номенклатури гаде-
лий и предварительного ЕНДерживания для использования при разработке ресурсосберегающих режимов ТО. Автор защищает:
аналитические решения для определения динамики изменения температуры в конструкциях, плотности теплового потока на их поверхности и количества теплоти в процессе ТО с учетом теплоты экзотермии;
математические модели процесса ТО при твердении бетона и для определения коэффициента теплопроводности А. твердеадего бетона;
методику учета теплоти экзотермия в общем тепловом балансе ТО и расчеты влияния режимов ТО и параметров изделий на кинетику тепловыделения оптимальних температурных уровней режима ТО;
методику выбора оптимальных энергетических затрат, обеспечивающих достаточный температурный режим для набора соответствующей прочности бетона;
- результаты экспериментальных иследований. режимов ТО.
Научная новизна.
Разработана методика расчета вклада экзотермии qs в общий тепловой баланс процесса тепловой обработки ;( повышения за ее счет температуры в камере при гидратации бетона.
Разработаны математические модели для определения абсолютных величин количества теплоты экзотермии,.выделившейся в процессе ТО, и исследования влияния габаритов изделий, количества и марки цемента, а также некоторых технологических особенностей. Определена зависимость коэффициента теплопроводности X бетона от временного и температурного фактора.
Разработана и проверена экспериментально на полигоне ДСК методика выбора эффективных по энергетическим затратам режимов ТО обеспечивающих заданные уровни температуры и необходимые для набора требуемой прочности изделий.
Разработаны управляемый режим с непрерывной подачей теплот и режим прерывистой подачи теплоты при ТО бетонных изделий.
Достоверность результатов исследований.
Достоверность полученных результатов основана на высоком качестве и повторяемости результатов экспериментальных исследований и подтверждена расчетами, выполнеными на основе математического моделирования, а также их соответствием имеющимся научным данным.
Научная и практическая ценность.
- Разработка энергоресурсосберегаюцих режимов ТО, для изго-ления гселезобетошшх изделий из различных составов бетона при их использовании действующими ЗХШК и ЛСК, позволившая значительно (до 14 т 25) снизить затрати тепловых и энергетических ресурсов. После ТО образцы показали прочность близкую к 0,8 R2Q, а после 24 часов после распзлубования -' (0,97 + 1,0) R, .
Реализация работы. Разработанный резеим использован на Самаркандском ДСК в 1993 - 1994 гг. с годовии экономическим эффектом 21 млн.руб. в ценах 1993 г.
Апробация работц. Результаты научных исследований доложены на: 55-ой научно-практической конференции, Киев, 1994 г.; Научной. <онференции молодых ученых и аопирантов СамСХИ, г.Самарканд 1994 г.; докладывалась и обсуждались на расширенном научном- семинаре сафедры "ТГВ и ОВБ" СамГЛСИ, г.Самарканд, 1995 г. кафедры "ПТЭ" ГашГТУ, кафедры ТАДИ и институт ЭиА АН РУз, г.Ташкент, 1996 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных ра-5от.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, іетцрех глав, заключения, приложения и содержит /J2 страниц ма-іинописного текста, до рисунков, /а таблиц, список исполь-юванной литературы, из юс наименований»
