Введение к работе
Актуальность проблемы» На современном этапе общественного развития все больиее значение приобретает технико-экономическая политика сбережения ресурсов, которая настоятельно требует использования новых научных идей и интенсификации технологий, в том числе и в промышленности строительных материалов. Главным звеном в этой политике должны стать научные исследования» воплощенные г новейшие технологии.
В производстве сборного желевобетона в последнее время широкое распространение получает ресурсосберегающая технология тепловой обработки СТО) изделий в среде продуктов сгорания природного газа СПСПГ). Замена традиционного теплоносителя - пара газовым экономит на каждом кубическом метре изделий из бетона до 30 кг условного топлива, исключает необходимость строительства котельных, улучщает, экологию окружающей среда и санитарно-гигиеническое состояние в цехах заводов, снижает коррозио металлоформ, увеличивает срок службы строительных конструкций цеха и в целом повышает культурі' производства.
Выполненные в последние годы экспериментальные исследования показали, что при определенных условиях ТО в среде с пониженной влажностью допустима для многих видов бетона. Однако при длительных и жестких режимах тяжелый бетон обезвоживается, что приводит к снижению его прочности, для предотвращения этого рекомендуется увлажнять ПСПГ, иди же завещать поверхность бетоне различными составами - депрессорами испарения влаги. Тем не менее, результат*.' исследований ТО тяжелого бетона в газовой среде моглк бы быть более значительными прь глубоком изучении природа внутренних сил взаимодействия и механизма их проявления в изделиях, как покрытых депрессорныыи составами, так и без покрытия.
Накопленный опыт ыногих заводов, перешедших на новую технологию ТО, показал, что известные режимы прогрева, -отраженные в нормативной литературе, зачастую оказываются неэкономичными и неувя-ганы с теплотехническими и технологическими факторами работы ям-нкх камер. Кроме ямных, в отрасли сейчас насчитывается около 1000 щелеькх камер, в которых обрабатывается 7,3 всей продукции сборного железобетона, причем многие из щелей оснащены и продолжают оснащаться теплогенераторами сухого прогрева. Существующей информации для проектирования установок непрерывного действия, работающих на ПСПГ, крайне мало, т.к. исследования на щелевых камерах, . обрабатывающих тяжелый бетон, практически не проводились. Коннрет-ных рекимов ТВО бетона в среде ПСПГ применительно к щелевым камерам нет. Многие вопросы конструирования щелевых камер специально для данного вида теплоносителя, подключение теплогенераторов, организация циркуляционных контуров движения ПСПГ либо вообще отсутствуют, либо не конкретизированы и требуют необходимых исследований и оптимизации. В результате сложившейся практики в проектировании и эксплуатации установок непрерывного действия, использующих ПСПГ, имеют место серьезные недостатки, которые приводят к перерасходу природного газа в 2-3 раза выше нормы, требуют дополнительных финансовых вложений. Опыт показывает, что при эксплуатации ямных камер, потребляющих ПСПГ, выявляются скрытые резервы, использование которых позволяет повысить экономичность кх работы на 20-50^.
Такал образом, в настоящее время назрела необходимость развития и совершенствования данной технологии на собственной основе, направленная в первую очередь на экономичную эксплуатацию действующих типовых тешюиспользующкх установок и создание новых конструктивных решений камер, оснащенных теплогенераторами, без снижения прочности прогреваемых изделий.
В связи с этим основной целью данной работы было создание ікономичньпс способов и режимов прогрева изделий из тяжелого бето-ta в ямных и щелевых камерах, использующих ПСПГ, а также совер-іенствование конструкций щелевых камер с позиций энергосбереже-іия. Для достижения поставленной цели необходимо было реаить ведущие задачи:
провести исследования тепловлажностных и аэродинамических условий твердения бетона в щелевых камерах, изучить кинетику его трогрева и влагопотерь, разработать на основе этого экономичные зежимы ТО, увязанные с ритмом движения конвейера;
оптимизировать начальные параметры твердения тяжелого бе-гона, обрабатываемого в щелевых камерах, с позиций кинетики стру-яурообразования;
создать принципиально новые конструктивные решения щелевых *амер, использующих ПСПГ, позволяющие интенсифицировать процесс ГО изделий без увеличения энергопотребления;
- разработать энергосберегающие мероприятия и способы позы-пения эффективности работы ямных камер;
исследовать механизм формирования капиллярно-пористой структуры тяжелого бетона, покрытого депрессорным масляньм составом в различных средах;
разработать экономичный способ контроля температурно-вла-жностных характеристик среды в установках, оснащенных теплогенераторами типа ТОК;
- внедрить указанные разработки в производство.
Автор защищает:
- результаты экспериментальных исследований по формированию
капиллярно-поровой структуры бетона при тепловой обработке в раз
личных теплоносителях и нанесением на поверхность деяреесорного
покрытия;
разработанный способ ТО изделий из тяжелого бетона ПСПГ в ямных камерах и мероприятия по повышенно экономичности работы тепловых агрегатов периодического действия;
разработанные экономичные режимы ТО бетонов в щелевых камерах с учетом ритма движения конвейера;
-.способы интенсификации прогрева изделий в щелевой камере и предложения по конструктивному совершенствованию установок непрерывного действия;
- .методгку эффективного контроля темлературно-влажностных
параметров среды ПСПГ в установках, оснащенных теплогенераторами
типа ТОК.
Научная новизна работы:
предложен и запатентован экономичны^ способ ТО изделий из тяжелого бетона ПСПГ в ямных камерах;
предложен и запатентован экономичный способ ТО бетонных изделий в щелевых камерах, использующих ПСПГ;
предложены и запатентованы новые конструктивные решения щелевых камер, оснащённых теплогенераторами типа ТОК;
разработана эффективная методика контроля темлературно-влажностных параметров среды в камерах с газовым теплоносителем;
изучено распределение тепловлажностных полей и аэродинамика потоков ПСПГ в щелевой камере, оптимизированы параметры начальной стадии ТО изделий в установках непрерывного действия с позиции кинетики структурообразования..
Практическое значение работы;
- предложения по рациональным схемам привязки теплогенерато
ров к щелевым камерам, эффектиэнымрежимам ТО и методике контроля
темлературно-влажностных параметров среды ПСПГ включены а дополне
ние к соответствующим 'разделам "Пособия по тепловой обработке же
лезобетонных изделий продуктами сгорания природного газа"' (к СНиП
-5-3.09.01-85);
способ ТО бетонных изделий ПСПГ в ямных камерах внедрен.на Полтавском и Яьвовском ДСК (общий объем внедрения 42921 м3);
способ ТО бетона в щелевых камерах внедрен на Львовском ДСК (объем внедрения 19467 м3), Криворожском заводе КПК треста "Кривсрожжилстрой" (объем 9935 м3) и Криворожском заводе КПД-2 (объем внедрения 80235 м3);
способ контроля тешературно-влежностных параметров среды
в установках, использующих БСПГ, внедрен на Полтавском и Львовском ДСК.
Апробация результатов, работы. Основные положения диссертации доложены на:
42-44-х научных конференциях студентов, аспирантов и преподавателей Полтавского инженерно-строительного института в 1990-1992 гг.;
областных научно-практических конференциях "Научно-технический прогресс и охрана окружающей среды" в г.Полтаве, в 1988, 1989 гг.;
- Х-й Всесоюзной конференции по бетону и железобетону "Ресу-рсо- и энергосберегающие конструкции и технологии" в г.Казани, в 1983 г.;
- ХХІУ-й Международной конференции по бетону и железобетону
"Кавказ-92", в 1992 г.
Работа выполнялась в 198Э-1992 гг. в лаборатории тяжелых бетонов Научно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института бетона и железобетона (НИИЖБ) под руководством канд.техн.наук, ведуцего научного сотрудника Н.Н.Куприянова. Автором были также использованы результаты исследований, полученные в 1985-1992 гг. в лаборатории кафедры технологич строительного производства Полтавского инженерно-строительного института под ру-
.-(5--
ководством канд.техн.наук, доцента И.А.Коршунова. Работа проводилась б соответствии с заданием Hi 55.01.04.08 "Исследовать и внедрить ресурсосберегающую технологии тепловой обработки железобетонных изделий продуктами сгорания природного газа" Украинской отраслевой региональной научно-технической программы "Индустриально-системные методы в строительстве".
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 107 наименований и приложений» содержит 196 стр., в т.ч. ИЗ стр. машинописного текста, 38 рисункоз и 12 таблиц на 48 стр., списка литературы на 10 стр. и 22 стр. приложений.
