Удлинение периода гелиотермообработки сборного железобетона с применением отражающих систем (стр. 4 )

Параметры гелиокамеры /Кзап, дпр/ были оптимизированы для гелиотермообработки легкого бетона, только с позиций физических процессов протекающих в нем, а не были установлены параметры гелиокамеры о позиции прогрева и нарастания прочности бетона твер­деющих в нём.

Таким образом, к настоящему времени, разработанные и внед­ренные на производстве способы гелиотермообработки бетона можно было бы представить в следующем виде (табл. 1.1).

Использование энергии солнечной радиации естественного потока для тепловой обработки бетона сборных железобетонных изделий и конструкции с помощью различных технологий, приведенных выше, позволяет обеспечить суточный технологический цикл производства в течение 5-7 месяцев в году, с ограничением во времени начала гелиотертермообработки в течение суток и по толщине выпускаемых изделий.

В настоящее время весьма актуальна проблема удлинения сезонного периода эксплуатации гелиополигонов (без применения традиционных видов энергии), хотя бы до 8-9 месяцев в году. Вместе с тем ставится задача повышения суточной прочности бетона всех марок /в  летний период года/ до 60-70% и более от R28 c  целью отказа от последующего ухода.

Известны пути удлинения сезонного периода эксплуатации гелиополигонов без подвода дополнительной энергии, с достижением суточного цикла формования, которые могут быть квалифицированы на технологические и технические. К технологическим относятся; применение в бетонных смесях быстротвердеющих цементов и цементов активностью 450, 500, 550 кгс/см2 и выше: увеличение жесткости бетонных смесей, снижение водоцементного отношения введением пласфиицирующих добавок; введение в бетонные смеси химических добавок ускорителей твердения; повышение начальной температуры  бетонных смесей и другие комплексные методы. 

Таблица - 1.1

Способы гелиотермооброботки сборного железобетона

Изготовление изделий в открытых цехах, на полигонах в т. ч мобильных приобъектных, атакже в условиях передвижных заводах	Изготовление моделей в закрытых цехах	Объекты внедрения (заводы полигоны врегионах… )
ГТО с спименением СВИТАП-(гелиоформы в т. ч.с теплоизалированными бортами и поллонами)	ТВО с пременением промежуточного теплоно-сителя (термоформы термо-пакеты в т. ч. с теплоизоли-рованными бортами поддо-нами,  стенами )	ЗЖБ. 2 б минстроя РУз в городе бухаре ЗЖВИ в г Чирчике. Чиназе и др
ГТО с спименением плёнкообразующих составов (теплоизолированные каме-ры и пакеты, гелиокамеры прниковога типа ) ГТО в ТАГ однорядрой загрузки /Теплокумулирующие ге-лиокемеры ямного типа (в т, ч. с  напольные щелевые).	ТВО с пременением нагретой в гелиосистеме горячей воды (камера ямного типа гидроциркуляционного действия)	ЗЖВИиН б минстроя РУз в г. Бухаре ЗЖВИ в г. Сергели ЗЖВИиН в г. Бухаре, Бухарский ДСК и др
ТВО в ТАГ многорядной загрузки /теплаккумулирую-щие гелиокамеры ямного типа  (в т, ч. с  напольные), с подвижными ограждениями/ двухстадийная теплообра-ботка изделий	ЗЖВИ треста Бухарагазпромстроя

Примечания к таблице 1.1,

1.Принятая аббревиатура: ГТО-гелиотермообработка; ТВО-тепловлажностная обработка; ТАГ - теплоаккумулирующие гелиокамеры; СВИТАП - светопрозрачное теплоизолирующее покрытие.

2. Гелиотермоформы - это гелиоформы, снабженные дополнительно-дублируюцими источниками тепловой энергии для реализаций КГТО, в качестве которых применяются различные электронагрева­тели, вт. ч. инфракрасные; сухой пар, горячее масло, вода и другие жидкости теплоносители, в. т.ч. нагретые с применением гелио­систем.

К техническим - ряд разработанных методов, способствующих увеличению теплосодержания бетона, среди которых; применение подогретого с помощью гелиокол­лекторов теплоносителя для обогрева изделия через полые борта и поддоны; применение теплоаккумулирующих поддонов и гелиостендов и ряд других.

Если вышеназванные пути удлинения сезонного периода эксплуации гелиополигонов направлены в основном на увеличение тепло­содержания бетона изделий в суточном возрасте, а в результате и на достижение минимально 50% марочной прочности, то принципи­ально отличным путем, на наш взгляд, является разработка различннх систем способствующих увеличению концентрации солнечной энер­гии по поверхности твердеющего бетона. Среди таковых, способ интенсификации твердения бетона изделий при гелиотермообработке с применением плоских отражателей.

Подытоживая состояние вопроса, можно сделать следующие выводы:

ВЫВОДЫ

1. Анализ примиеняемнх в настоящее время тардицжнтшх способов тепловой обработки показали мало эффективность этих способов с позиции ресурсо-и энергосбережения, так как при пропаривании коэфицент полезного использования теплоты поступтившей с паром не привышает 17-20%, к тому же происходит ухудшение структуры пропаренного бетона ( цементного камня) вследствие объемных деформаций возникающих на ранней стадии твердения при нагревании изделий со скоростью 25-30°с/час, а также каждый вид электротермооброботки (электропрогрев, электрообогрев, индукционный обогрев и др) имеет по несколько ограничений при применении их на производстве.

2. Использование солнечной энергии для ускорения твердения бетонав условиях жаркого климата в целях отказа от традиционного пропаривания или значительного сокращения толливно-энергетических ресурсов, представляет значительный научный и практический интерес

3. Ускорение твердения бетона в разработанных различных гелиокамерах (гелиоустановках) для двухстадийной или одностадийной тепловлажностной обработки изделий и конструкций, а также с по­мощью систем гелиооборудования для прогрева и аккумуляции промежуточного теплоносителя, используемого для прогрева бетона, либо не позволяют значительно снизить расходы топливно-энер­гетических ресурсов при тепловой обработке изделий и конструк­ций, либо характеризуются сложностью их содержания и эксплуатации для, дороговизной; лиоо не позволяют эффективно использовать энрергию солнечной радиации.

4. Выявлено, что использование солнечной радиации естественного потока для тепловой обработки бетона сборных железобетонных изделий и конструкций с помощью СВИТАПовской гелиотехнологии позволяет обеспечить суточный технологический цикл производства в течение 5-7 месяцев в году с ограничениями во времени начала гелиотермообработки в течение суток и по толщине выпускаемых изделий. Разработка и создание ряда последующих способов гелиотермообработка. а также применение ряда технологических и технических мероприятий не могли снять вопросов, связанных с продлением периода гелиотермообработки и ряда ограничений, приведенных выше.

5. При изыскании новых подходов к удлинению периода гелиотермооброботки сборного железобетона, нами была выдвинута концепция возможности и эффективности ускорения твердения бетона в оптимизированных с позиций теплообмена гелиокамерах, с применением плоских отражателей.

Цель и задачи исследований.

Целью исследовательской  работы является разработка энергосбе­регающей технологии производства сборных железобетонных изделий тяжолого бетона, с интенсивной тепловой обработкой их в теплоизолирующих гелиокамерах снабженных плоскими отражателями  позволяющими эффективно использовать солнечную энергию и обеспечивающий высокое качество изделий при суточном цикле производства.

Поставленная цель определила следующие задачи исследования

1. Изучение возможности применения плоских отражателей при  гелиотермообработке бетона.

2. Кинетика прогрева нарастания прочности бетона при применении плоских отражателей в зависимости от начала ГТО в течение суток и сезона укладки.

3. Установление параметров плоских отражателей, таких как углы наклона плоских отражателей к гелиопокрытии и материал отражателя. 

4. Установление чувствительности бетона к солнечному спектру, как один из путей повышения эффективности гелиотермообработки бетона.

5.Отработка технологических параметров тепловой обработки изделий из тяжелого бетона в теплоизолирующих гелиокамерах снабженных плоскими отражателями и их опытно - промышленное внедре ние.

II. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ УДЛИНЕНИЯ ПЕРИОДА ГЕЛИОТЕРМООБРАБОТКИ БЕТОНА

II.1. Обоснование целесообразности применения плоских отражателей при гелиотермообработке бетона

Весьма актуальным вопросом выпуска сборных железобе­тонных изделий с использованием солнечной энергии в настоя­щее время является удлинение периода гелиотермообработки, без подвода дополнительной традиционной энергии. Использование энергии солнечной радиации естественного потока для тепловой обработки бетона сборных железобетонных изделий и конструкций с помощью различных технологий, в т. ч. СВИТАповской, с примене­нием теплоаккумулирующих и теплоизолирущих гелиокамер, аккуму­лирующих поддонов и массивов и др., позволяет обеспечить суточ­ный технологический цикл производства в течение 5-7 месяцев в году, с ограничениями по времени начала гелиотермообработки в течение суток и по толщине выпускаемых изделий.

Актуальным на наш взгляд является решение задачи удлине­ния периода гелиотермообработки сборного железобетона в тече­ние года, повышением интенсивности радиационного потока с по­мощью плоских отражателей, без потребления традиционных теплоносителей, снятие ограничений при гелиотермообработке по времени его начала в течение суток и по толщине изделий.

Первые исследования изучения эффективности применения плоских отражателей для ускорения твердения гелиотермообрабатываемого бетона, проводились в НИИЖБе 1980 - 1982 г. г /7/. Ре­зультаты экспериментов, проведенные на моделях из затвердевшего бетона показали целесообразность изыскания путей и метод применения отражателей при гелиотермообработке бетона с приме­нением покрытий СВИТАП. Поскольку эксперименты, поставленные с целью изучения кинетики прогрева бетона показали, что как в скорости разогрева бетона, так и в суточном теплосодержании режим прогрева под СВИТАП с применением плоских отражателей в ясный солнечный зимний день приближается к весене-летнему (Рис.2.1), а при использовании отражателя в жаркий летний день увеличение теп­лосодержания бетона уже на стадии разогрева составляет 10-15%.