Удлинение периода гелиотермообработки сборного железобетона с применением отражающих систем (стр. 3 )

-наличие градиентов температур в среде и изделиях по высоте, что является дополнительной причиной неравнопрочности изделий, твердеющих на различных уровнях в гелиокамерах  при  их штабелировании;

трудоемкость сооружения и эксплуатации гелиокамер, их дороговизна:

Указанными недостатками гелиокамер объясняется отсутствие, их практического применения в настоящее время, хотя они были предложены уже более 20-30 лет тому назад. Однако основной причиной яв­ляется недостаточная изученность особенностей твердения бетонов в этих гелиокамерах и, в первую очередь, отсутствие исследований физических процессов, протекающих в бетонах, твердеющих в них.

Ещё одним направлением использования солнечной энергии для тепловой обработки сборного железобетона, изготовляемого по традиционным технологическим схемам, является разработка и применение систем промышленного гелиотеплоснабжения и гелиоборудования для подогрева и аккумуляции промежуточного теплоносителя, используемого для прогрева твердеющего бетона.

Прогрев бетона с применением промежуточного теплоносителя отличается недостаточно высоким КПД, несмотря на это, по данным /70,71/ завод фирма «YorkBuildingProdukts" (США) уже более 25 лет производит бетонные блоки с тепловлажностной обработкой их по системе, использующей солнечную энергию. Уложенные по стелажам блоки в количестве 22 тыс. шт. помещаются в ’’лодку” диаметром 55м, которая плавает в бассейне, вмещающим 210м3 горячей воды. Около 35 % тепла, идущего на подогрев воды в бассейне, поставляется системой промышленного гелиотеплоснабжения. Эта система состоит из зеркал, отражающих солнечные лучи на трубы, покрашенные черным цветом и заполненные жидкостью составом: 50 % этиленгликоля и 50 % вода и размещена на крыше одного из производственых зданий. Нагретая жидкость поступает в теплообменник, обеспечивая соответствующий нагрев воды. Для подогрева воды в не солнечное время суток применяется специальный бойлер, работающий на традиционном топливе.

По данному направлению использования солнечной энергии для тепловой обработки сборного железобетона у нас в государствах СНГ в настоящее время в ВНИПИ теплопроекте Минмонтажспецстроя б. союза, НИИЖБ Госстроя б. союза и Киев ЗНИИЭП , . , А. И.Ли с сотрудниками проводятся комплексные исследования /19,20,24,28,29/, которые показывают, что применение систем промышленного гелиотеплоснабжения открыла широкие возможности для использования солнечной энергии при тепловой обработке изделий в закрытых  цехах.

Гелиотермообработка железобетонных изделий в закрытых цехах с применением промежуточного теплоносителя впервые была внедрена на Балавитском заводе ЖВИ б. Министерством мелиорации и водного хозяйство России.

В начале 80-х годов институтами НИИЖБ б. Госстроя союза и б. ВНИПИТ теплопроект Минмонтажспецстроя союза совместно с б. Министром и б. Минсельстроем Республики Узбекистан разработана новая технология из - готовления сборных бетонных и железобетонных изделий в полигонных условиях с тепловой обработкой их в гелиоформах за счет использования солнечной энергии.

Сущность предложенной и широко внедренной гелиотехнологии заключается в том, что прогреваемое в форме изделие, выполняет функции гелиоприемника, при этом собственно твердеющий бетон является поглощающим и аккумулирующим элементом приемника, металлическая форма, его корпусом, а крышка, со специально рассчитанным светотехническими и теплотехническими параметрами, выполняет роль прозрачного покрытия гелиоформы.

Разработаны различные способы гелиотермообработки железобетонных изделий. Одним из наиболее простых, эффективных и широкоопробированных в настоящее время является способ тепловой обработки изделий и конструкций в гелиоформах со светопрозрачным и теплоизолирующим покрытием  СВИТАП  /7,4/.

Впервые опытно-промышленное внедрение гелиотермообработки бетона с применением покрытий СВИТАП было осуществлено в 1982 году на ЗЖИ б. Минсельстроя республики Узбекистан в г. Нариманове, а серийное промышленное производство сборного железобетона по этой гелиотехнологии впервые в 1983 году было организовано на заводе ЖБК % 2 б. Минстроя республики Узбекистан в г. Ташкенте.

В настоящее время гелиотехнология с применением покрытий СВИТАП внедрена на объектах строительной индустрии г. Чирчика, Чиназа, Душанбе, Куляба, Бухары и др.

СВИТАПовская гелиотехнология позволила полностью отказаться в течение 5-6 месяцев в году, для ряда плитных изделий от традиционого пропаривания или тепловой обработки другим теплоносителем, съэкономить потребность в воде, используемой для создания насыщенного водяного пара, создавать сезонные полигоны работающие лиш в период достаточный для тепловой обработки бетона с использованием солнечной энергии; создать экологически чистую среду производства; и при всём при этом обеспечить суточный технологический цикл производства изделий.

Однако необходимо отметить следующие основные ограничения применения данной гелиотехнологии /53/

- потребности больших площадях под гелиотермообрабатываемые изделия;

- необходимость окончания формирования изделий, при сезонной экс­плуатации гелиополигонов до 11-12 часов дня для обеспечения суточной оборачиваемости форм;

- наличие больших теплопотерь через боковые грани и дно металлооснастки;

- необходимость применения для каждого типоразмера изделий ин­дивидуального покрытия СВИТАП.

Разработанный Рыбасовым и /37,56/ способ гелиотермообработки железобетона с применением различных пленкообразующий составов, хорошо зарекомендовал себя на полигоне ЖБИиК-6 в городе Бухаре, при выпуске ряда изделий со сложной конфигурацией и выпусками  арматуры и деталей.

Сущность способа гелиотермообработки железобетонных изделий с применением пленкообразующих составов, заключается в прогреве свежеуложенного бетона под воздействием солнечной радиации естественной плотности со значительным участием в этом процессе экзотермии цемента и последующем термосном выдерживании изделий  различными способами, обеспечивающими достижение бетоном в суточном возрасте требуемой прочности. Для его реализации практически не требует дополнительной оснастки и специального оборудования и при этом, этот способ характеризуется высокой эффективностью и оперативностью внедрения в производство.

Однако недостатки принадлежащие к СВИТАПовской гелиотехнологии присущи и для этого способа. Применение данного способа не позволило удлинить период гелиотермообработки или начало ГТО в течение суток, только увеличился перечень конструкций выпускаемых с гелиотермообработкой их на полигонах.

Заседателевым и способ гелиотермообработки сборного железобетона с использованием теплоаккумулирующего массива и камеры /39,40/, в какой-то степени исключили некоторые недостатки технологии СВИТАП и СГИТИП. Согласно предложенной технологии, на открытом полигоне параллельно с формой под СВИТАП, прогревается отдельно, камера (пустая) снабженная прозрачным гелиопокрытием, а в несолнечное время суток гелиоформа совмещается с камерой, т. е. формы штабилируют в камере и изделие прогревается дальше за счет аккумулированного тепла стенками и поддоном камеры в течение светового дня. Этим-же, разработанный способ путем сочетания гелиотермообработки изделий в формe с покрытием СВИТАП и в теплоаккумулирующих гелиостендах позваляет продлить время формования изделий с 1100 часов до 1600 часов в обеспечением суточного цикла оборота форм. Это достигается за счет аккумулированного тепла стенками камеры и в достаточной мере уменьшения теплопотерь в окружающую среду, которые является основным преимуществом способа, однако данная технология требует дополнительных площадей открытого полигона под гелиостенды. Этот способ также обеспечивает в течение 5-6 месяцев в году выпуск высококачественного железобетона с суточной оборачиваемости форм.

Кординальным технологическим приемом явился способ, обве­чивающий круглогодичное применение гелиотехнологии путём совместного использования солнечной энергией с дополнительно-дублирующих источниками тепловой энергии - комбинированная гелиотермообработка (КГТО) изделий /38,36,49/. В этом случае кругло­годично обеспечивается суточный цикл оборачиваемости форм, достигается высокое качество сборного железобетона и значительная экономия топливно-энергетических ресурсов.

Сущность комбинированной гелиотермообработки состоит в оптимальном сочетании воздействия на твердеющий бетон изделий солнечной радиации с различной естественной плотностью потока и регулируемого подвода тепловой энергии от дополнительно-дублирующих  источников при обеспечении суточного технологического цыкла. При этом дефицит солнечной энергии, предостаточной для тепловой обработки изделий, восполняется путем регулируемой подачи тепла от традиционных источников. При комбинированной гелиотермообработке обеспечивается эффективное использование солнечной энергии в весенне-осенний и даже зимний периоды года. Комбинированная гелиотермообработка позволяет без существенных изменений технологий:

-обеспечить круглогодичную эксплуатацию гелиополигонов;

-значительно 95-100% экономить традиционные виды эенргии при тепловой обработке изделий в теплое время года, а в осеннее-зимне-весенний период до 30-40%;

-организовать двухсменный режим работы по формированию изделий, основной недостаток способа КГТО, это потребление дополнительной традиционной энергии. По результатам это значение составляет для марта, октября месяцев 30-60 квт. ч/м3.

Анализ недостатков, присущих способам, приведенным выше в настоящей главе, обусловил необходимость изыскания пути гелиотермообработки сборных железобетонных изделий в стационарных условиях, например: в камерах щелевого типа, с движущими формами вагонетками по конвейерной технологии и др. В этом случае гелиотехно­логия должна быть переведена на более развито-промышленную, индустриально-механизированную основу.

На сегодняшний день известен опыт практического использования разновидностей таких гелиокамер /59/.

В своих работах/14,15/ показывает возможность гелиообработки сборного железобетона в теплоизолирующих гелиостендах. Продолжая эти исследования под руководством и разработал способ гелиотермообработки конструкционно-теплоизоляционного керамзитобетона в теплоаккумулирующих гелиокамерах, который явился ещё одним шагом в развитии гелиотехнологии бетона /42/. Учеными были определены оптимальные параметры теплоаккумулирующих гелиокамер с позиции физических процессов, протекающих в твердеющем легком бетоне в камере. Предложенная технология нашла своё внедрение на полигонах ЗЖБИ и К-6 иДСК в городе Бухаре