Удлинение периода гелиотермообработки сборного железобетона с применением отражающих систем (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

БУХАРСКИЙ ФИЛИАЛ ТАШКЕНТСКОГО ИНСТИТУТА ИРРИГАЦИИ И МЕЛИОРАЦИИ

УСМОНОВ  Ф. Б., УСМОНОВА Г. Ф., ИБОДОВ Р. К.

Для служебного пользования Экз.  № .......

  УДЛИНЕНИЕ ПЕРИОДА ГЕЛИОТЕРМООБРАБОТКИ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА  С ПРИМЕНЕНИЕМ ОТРАЖАЮЩИХ  СИСТЕМ

Бухара-2016

УДК 691.327.32:666.64-492.3:66.04

В монографии  приведены  результаты многолетных исследований по изыскания пути удлинения периода гелиотермообработки сборного железобетона с применением отражающих систем. Обоснованы возможности применения отражающих систем как один из путей интенсификации гелиотермообработки сборного бетона. Установлены параметры плоского отражателя по материалу и углам наклона отражателя к гелиопокрытия.  Приведены результаты исследования по изучении зависимости коэффициента поглощения бетона от длины волны солнечного спектра.

Для научных работников, конструкторов, соискателей и преподавателей.

Ответственный редактор:

кандидат технический наук 

Рецензенты:

доктор технический наук 

Кандидат технический наук 

Монография  рекомендована к печати решением Совета Бухарского филиала Тошкентского института ирригации и мелиорации

протокол  № 8 от  “06”  мая  2016 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

  стр 

Введение  …………………………………………………………….	6
I	Ускорение твердения бетона на основе использо­вания солнечной энергии  ………………………………………………………………	9
II	Разработка и исследование методов удлинения периода гелиотермообработки бетона ……………………………………..	28
II.1	Обоснование целесообразности применения плоских отражателей при гелиотермооброоброботки бетона ……………………………..	28
II.2	Прогрев и нарастание прочности бетона при применении плоских отражателей в зависимости от начало формовки в течение суток и сезона укладки  ………………………………………………………	33
II.3	Исследование роли тепловыделения цемента при прогреве бетона в  гелиокамерах  снабженных плоскими отражателями.  …………..….	47
III	Установление параметров плоских отражателей  при их применении в гелиотермообработке бетона  …………. ………….	51
III.1	Определение углов наклона плоских отражателей  к гелиопокрытию и установление эффективного материала плоского отражателя  ……	51
III.2	Установление зависимости коэффициента поглощения бетона от длины волны солнечного спектра………………………………………	57
III.3	Изменение коэффициента поглощения бетона солнечного спектра с течением времени при переменных технологических факторах…….	57
III.4	Изменение коэффициента поглощения бетона солнечного спектра при применении различных красящих составов в бетонной  смеси….	66
IV.1.	Исследование гелиотермообработки плиты ограждения серии П6-ВК в теплоизолирующих гелиокамерах снаб­женных плоскими отражателями при опытно-промышлен­ном внедрении ……………….	70
Список литературы	78

ВВЕДЕНИЕ

Преимущественно все источники энергии на нашей земле, так или иначе используют энергию солнца, поскольку, нефть, уголь, природный газ представляют по сути как бы ’’законсервированную” солнечную энергию. Они имеют ограниченные запасы, а продолжитель­ность возможного их использования однозначно определяется темпами потребления.

Ограниченность запасов органического топлива уже влияет на их долю в общемировом потреблении первичной энергии. Так, если в 1950 году доля органического топлива была равна по данным Мировой Энергетической конференции (МЭК) 96 %, то по прогнозам на 2000 год энергоносители органического происхождения составят в мировом ба­лансе уже 65 %., а на 2010 год  61%.  Это произойдет за счет использования новых энер­гоносителей, а также в результате применения энергосберегающих технологий /21/, при этом съэкономленные ресурсы будут направлены на использование растущих потребностей народного хозяйства.

О        необходимости перехода на энергосберегающие технологии говорит тот факт,  что весь требуемый прирост расхода энергии, на 60-70% должен быть обеспечен только за счет экономии ее на действующих предприятиях.

В строительной индустрии наиболее энергоемким производством является заводская технология сборного железобетона, на которую расходуется более 40 % от энергии потребляемой всей промышленнос­тью стройматериалов. В количественном выражений на производство сборного железобетона в государствах СНГ ежегодно расходуется более 13 млн. т. у.т. /41/, причём основная часть его расходуется на тепловую обработку бетонных и железобетонных изделий (около 70 %). В то же время анализ пропарочных камер показывает, что коэффицент ƞ полезного использование теплоты поступившей с паром Qn и затраченной на прогрев собственно изделий Qu составляет 17- 20 % /21/.

При этом внутренний источник тепла - экзометрия цемента - практически не участвует в прогреве изделия из-за быстрого подъе­ма температуры в бетоне за счет внешнего теплового воздействия.

Почти 30% общего объема сборного и монолитного бетона и железобетона, производимого и укладываемого в настоящее время в СНГ, приходится на районы с сухим жарким климатом (Средняя Азия, южные и средние области Казахстана, южные области России и Украины и др.).  Между тем в этих районах при производстве сборного железобетона на заводах и полигонах повсеместно применяются такие же способы тепловой обработки, как и там, где климат умеренный и холодный.

Низкие цены на топливо и незаинтересованность производственников в экономии энергозатрат из-за отсутствия материального стимулирования привело к тому, что несмотря на большие возможности экономии топлива путем использования солнечной энергии для термообработки сборного железобетона этот способ был использован крайне неудовлетворительно. Изготовление железобетонных изделий этим способом в целом по республике не превысило объема 200 тыс. м3 в год, что равносильно экономии топлива в количестве 14 тыс. т. у. в то же время непроизводительные потери тепла на изготовление в целом по республике составили 300 тыс. т.у. т. /26/.

В настоящее время стоимость одной тонны нефти составить около 300 тыс. сум, а при реализации по мировым ценам 80-100 долларов. Либерализации  цена энергоносители высветит не эффективные производство, которые потребляют больше, чем производят и такая мера, прежде всего окажет воздействие на заводы железобетонной изделий.

Вследствие вышеизложенного, одним из реальных путей создания энергосберегающей технологии при производстве сборного железобетона в районах с жарким климатом, где количество солнечных дней в году приближается к тремстам, является использование энергии солнечной радиации для его тепловой обработки уже в широком пла­не. В связи с этим поставлена цель, исследовать возможности применения различные интенсифицирующие приемы в гелиотермообработке сборного железобетона с использованием солнечной энергии.

\

I.  Ускорение твердения бетона на основе использования  солнечной энергии

Целью настоящей работы является разработка энергосбе­регающей технологии, связанной с интенсивной термообработкой сборного железобетона в теплоизолирующих гелиокамерах, снабженных плоскими отражателями, позволяющей эффективно использовать солнеч­ную энергию и обеспечивающей высокое качество изделий при суточном  цикле производства.

Жаркая и сухая погода, характеризующаяся высокой температурой воздуха и низкой относительной влажностью, вносит ряд осложнений в технологию бетонных работ, вызывая увеличение водопотребности бетонной смеси при повышении ее температуры /34,32/, быструю потерь смесью подвижности в процессе её транспортирования или выдерживания до укладки /63,34/, трудности в регулировании содержания вовлеченного воздуха в бетонных смесях, имеющих различную температуру: интенсивное обезвоживание сввжеуложенкого бетона /16,41/, значительную пластическую усадку бетона, растрескивание его /41,33,27,31,35,44,48/ формирование неравномерного температурного поля в конструкциях под действием солнечной и радиации /51,17/, усложнение условий производства бетонных работ,  повышение их стоимости и другие негативные последствия.

Деструктивные процессы, возникающие при протекании пластической усадки бетона вследствие интенсивного обезвоживания  в условиях  жаркой и сухой погоды, блокировались эффективным начальним уходом за бетоном /54,45/.

До 80-х годов при организации ухода за бетоном (как сборным так и монолитным) в жаркую погоду выдвигались одни из самых основных условий - необходимость защиты свежеуложеного бетона от вредного воздействия солнца и ветра /54/. Поэтому все виды ухода и непрерывный влажностный-покрытие открытых поверхностей конструкций и сооружений влагоемкими материалами (мешковиной, рогожей, соломенными матами и т. д.) и применение покрывающих водных бассейнов /43,62,63/ и применение пленкообразущих составов, готовых полимерных пленок (светлых, отражающих солнечные лучи, тонов) /45,55/ и другие, создавая бетону, благоприятные влажностные условия твердения, нейтрализуют действие солнечной радиации и не позволяют использовать солнечное тепло для ускорения его твердения.

Вместе с тем, наряду с обширными исследованиями по проблеме использования солнечной энергии в различных отраслях народного хозяйства (опреснительные устройства, водонагреватели, кондиционеры, сушилка для фруктов, овощей, каракулевых шкурок и т. д.), в отечественной практике к настоящему времени уже накопился довольно солидный опыт использования солнечной энер­гии для ускоренного твердения бетона изделий и конструкций.