автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Интенсификация технологических процессов возведения монолитных бетонных конструкций путем кондуктивного прогрева извлекаемыми греющими стержневыми системами

кандидата технических наук
Казимиров, Иван Александрович
город
Москва
год
2000
специальность ВАК РФ
05.23.08
цена
450 рублей
Диссертация по строительству на тему «Интенсификация технологических процессов возведения монолитных бетонных конструкций путем кондуктивного прогрева извлекаемыми греющими стержневыми системами»

Автореферат диссертации по теме "Интенсификация технологических процессов возведения монолитных бетонных конструкций путем кондуктивного прогрева извлекаемыми греющими стержневыми системами"

На правах рукописи

РГВ Ой

г

Казимиров Иван Александрович

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПУТЕМ КОНДУКТИВНОГО ПРОГРЕВА ИЗВЛЕКАЕМЫМИ ГРЕЮЩИМИ СТЕРЖНЕВЫМИ СИСТЕМАМИ

05. 23.08. - Технология и организация промышленного и гражданского строительства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2000

Работа выполнена на кафедре "Технология строительного производства" факультета "Промышленное и гражданское строительство" Московского государственного строительного университета.

Научный руководитель - доктор технических наук, член-корреспондент РААСН, профессор Афанасьев А.А.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, действительный член

РААСН, профессор Крылов Б. А.

- кандидат технических наук Сагадеев P.A.

Ведущая организация - АО ЦНИИОМТП

Защита диссертации состоится «_» декабря 2000г. в_часов на

заседании диссертационного совета Д 053.11.10 при Московском государственном строительном университете по адресу: 113114, Москва,

Шлюзовая набережная, дом 8 в аудитории №__.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «_» ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Н626 Ш О

Ширшиков Б.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На сегодняшний день бетон и железобетон являются основными материалами современного строительства. Рост объемов монолитного строительства при условии круглогодичного производства работ и сжатых сроках возведения объектов предполагает развитие и совершенствование методов интенсификации производства бетонных работ. Решение задачи интенсификации процесса бетонирования связано с созданием технологических способов и технических средств, обеспечивающих надежность и эффективность технологии, сокращение затрат.

Анализ методов интенсификации твердения бетона, разработанных и применяемых на сегодняшний день, показал, что перспективным с точки зрения надежности, технологичности и экономичности является кондуктивный метод, основанный на подаче тепла во внутренние слои конструкции.

Диссертация направлена на снижение сроков возведения монолитных конструкций, повышения их качества, сокращение расхода энергетических, трудовых и материально-технических ресурсов.

Цель диссертации разработка технологии управляемого термического воздействия на бетон вертикальных конструкций через центральные слои конструкции извлекаемыми источниками тепла.

Для достижения указанной цели выполнен комплекс аналитических и экспериментальных исследований:

- аналитические исследования физических и математических моделей формирования тепловых полей при интенсификации твердения бетона как многофазной среды с изменяющимися технологическими и реологическими параметрами путем теплоподвода через центральные полости;

- исследования и оценка однородности тепловых полей в бетоне вертикальных конструкций при сочетании различных технологических условий его термообработки через центральные полости;

- разработка технологических регламентов интенсификации процесса твердения бетона путем подвода тепла в центральные слои конструкции;

- разработка новых конструкций греющих систем для термообработки бетона монолитных конструкций через внутренние полости.

В качестве объекта исследования приняты несущие вертикальные монолитные конструкции с Мп=5...12 м"1 (стены, колонны, ж.б. трубы и т.п.)

Предметом исследования является разработка технологии и оптимизация технологических режимов направленного теплового воздействия на бетон через внутренние полости при возведении монолитных конструкций в зимних и летних условиях.

Научная новизна представлена: - разработкой нового технологического метода термообработки бетона при возведении вертикальных монолитных конструкций;

- созданием математических моделей процессов формирования температурных полей в теле уложенного бетона при воздействии теплом через центральные полости;

- разработкой методики расчета основных параметров нагревателя для обеспечения равномерных тепловых полей по сечению и высоте конструкции;

- разработкой технологических режимов теплового воздействия на уложенный бетон, обеспечивающих однородный набор прочности по объему конструкции;

исследованием эффективности термообработки конструкций с использованием конвективного, лучевого и кондуктивного способов теплопередачи на стенки канала.

Практическая значимость исследований заключается в:

- создании новой технологии и технологических режимов термообработки бетона монолитных конструкций через внутренние полости;

- разработке конструктивных решений систем, обеспечивающих прогрев через внутренние полости;

- обосновании области рационального применения технологий.

На защиту выносятся:

- технологические режимы круглогодичного возведения монолитных вертикальных конструкций с использованием термообработки бетона через внутренние полости;

- исследования технологической эффективности метода при производстве работ в условиях отрицательных и положительных температур;

-аналитические и экспериментальные исследования по оценке кинетики формирования температурных полей в зависимости от конструктивно-технологических условий и влияния факторов внешнего воздействия.

Достоверность результатов исследования подтверждена результатами экспериментальных и производственных испытаний разработанного метода.

Внедрение и апробация: результаты и основные положения диссертации представлены в виде докладов на научно-технических конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов МГСУ «Окружающая среда: развитие-строительство-образование» (1998 г); «Строительство - формирование сферь: жизнедеятельности» (2000 г); научно-техническом симпозиуме «Экологическа$ безопасность в строительстве» (1998 г).

прошли производственную апробацию на объекте, возводимом ООС «Предприятие Иркут-Инвест» в г. Иркутске (2000 г.).

По теме диссертации опубликованы шесть печатных работ. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четыре> глав, заключения, списка литературы, трех приложений; содержит 198 странш машинописного текста, включая 27 таблиц, 18 рисунков, списка литературы и: 137 наименований и приложения на 21 странице.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении рассмотрена и обоснована актуальность исследуемо! проблемы, сформулированы цель, задачи исследования, научная новизн;

работы и ее практическая значимость, определены методологические и методические подходы к решению проблемы.

В первой главе изложены результаты анализа литературных источников и производственного опыта о состоянии исследований в области интенсификации твердения бетона монолитных конструкций как многофазной среды с изменяющимися во времени параметрами. Представлен обзор и анализ методов интенсификации бетона монолитных конструкций, изложены современные представления о процессах, протекающих в бетоне при интенсификации его твердения термическим воздействием. В основу диссертации положены обобщение и развитие исследований, сделанных в НИИЖБ, ЦНИИОМТП, ВНИИТеплопроект, МГСУ и др. учеными:

В.С.Абрамовым, C.B. Александровским, А.С.Арбеньевым, Г.А. Айрапетовым, А.А.Афанасьевым, И.И.Богатыревым, Р.Б.Вегенером, В.Я. Гендиным, Б.В. Генераловым, А.И. Гнырей, С.Г.Головневым, Б.В.Гусевым, Н.Н.Даниловым, И.Б.Заседателевым, Б.М. Красновским, Б.А.Крыловым, Л.И.Кудояровым, А.В.Лагойдой, Л.А.Малининой, С.А.Мироновым, В.М.Москвиным, Б.Г.Скрамтаевым, В.А.Сизовым, И.Г.Соваловым, В.Д.Топчием, А.А.Шишкиным, А.К.Шрейбером и др.

Анализ существующих технологий возведения зданий из монолитного железобетона показал, что на сегодня индустриальное стоительство предполагает применение пластифицированных высокомарочных бетонов (В25...В30) с низким водоцементным отношением, густую насыщенность основных несущих конструкций арматурой. Сжатые сроки возведения объектов диктуют круглогодичное производство бетонных работ и ранние сроки распалубливания конструкций, при этом установленная мощность энергоснабжения на объектах, возводимых в условиях городской застройки, как правило, ограничена. Возведение конструкций производится в большинстве случаев в крупно- и мелкощитовой переставной инвентарной опалубке с палубой из стали или ламинированной водостойкой фанеры. '

Методы электротермообработки как наиболее распространённые из' способов интенсификации твердения бетона отличаются значительными удельными затратами электроэнергии, расходных материалов и труда, повышенной элёетр'оопаснбстШУШибоЯЙ" применяемы

время являются камерный прогрев, прогрев греющими проводами, электродный прогрев и др. Эти методы позволяют производить раннее распалубливание вертикальных конструкций, производя их догрев до достижения требуемой прочности под гибкими тепловетрозащитными покрытиями.

Камерный прогрев предполагает создание закрытого прогреваемого контура, образуемого опалубкой, тепловетрозащитными пологами и тепляками, и применяется при возведении конструкций в тоннельной опалубке, бетонировании перекрытий и в качестве дублирующего метода.

Для электродного и проводного методов характерны безвозвратные потери материалов, высокая трудоемкость монтажа греющей системы,

значительный расход коммутационных проводов. Отмечается низкая надежность проводного метода и определенные трудности применения электродного метода в густоармированных конструкциях.

Прочие методы электротермообработки бетона применяются реже и обладают определенными недостатками, основными из которых являются низкая надежность, невозможность управления технологическими режимами и значительный расход электроэнергии. Сравнение методов электротермии по расходу электроэнергии приведен в табл. 1.

Таблица 1

Расход электроэнергии методов электротермообработки бетона

Метод электротермии Электродный В греющей опалубке Греющим проводом Индукционный Камерный Предварительный элеетро-разогрев

Расход электроэнер гии, кВт*ч/м3 52... 100 70... 195 70...150 150...180 90...180 40...60

Недостаточно высокий уровень технологической надежности данных методов предопределен рядом свойств греющих систем. Проводной нагреватель имеет малую площадь поверхности теплоотдачи и низкую механическую прочность, что приводит к переохлаждению конструкций в стыках и зонах вблизи верхних открытых поверхностей, частым обрывам и перегоранию проводов, неравномерным температурным полям по поверхности прогрева, затруднено осуществление прогрева при послойном бетонировании конструкций. Неравномерность температурных полей в густоармированных конструкциях, пересушивание бетона в приэлектродных зонах характерны для электродного прогрева. Все это влечет неравную прочность бетона в различных зонах конструкции и появлению дефектов структуры.

Исследования структурно-физических и теплофизических процессов в твердеющем бетоне позволили предварительно назначить ряд технологических параметров и ограничений для режимов прогрева. Рассматривая сложный процесс твердения бетона как комплекс физико-химических и термодинамических процессов, отмечается, что на развитие деструктивных процессов оказывают значительное влияние градиенты температурных полей и миграция химически несвязанной воды. При этом режимы теплового воздействия выступают в качестве факторов, лимитирующих скорость процессов термообработки бетона.

При кондуктивной теплопередаче на бетон распространение тепла пс массе бетона зависит от теплофизических свойств бетона: тепло- и температуропроводности, теплоемкости и плотности. Анализ исследование этих характеристик выявил, что эти показатели (кроме плотности) на ранни> стадиях твердения обладают изменчивостью во времени. Также отмечаете} зависимость теплофизических характеристик от состава бетона и свойств егс компонентов, водоцементного отношения, температуры термообработки. Дщ дальнейших аналитических исследований использовались допущения <

неизменности во времени теплопроводности, температуропроводности и теплоемкости бетона.

Исследования тепловыделения цемента твердеющего бетона показали, что мощность экзотермии по времени непостоянна и зависит от ряда частных и общих факторов, из которых наиболее значимым является температура. Допущением в расчетах принято постоянное значение мощности тепловыделения цемента. В результате экспериментальных исследований получена величина мощности тепловыделения в диапазоне 0,8...0,95 кВт/м3 для бетонов на портландцементе марок 400...500.

Проведенный анализ показал, что существует потребность в технологии прогрева, в которой били бы устранены вышеназванные недостатки и отличающийся меньшей ресурсоемкостью. В основу работы заложена идея способа прогрева бетона монолитных вертикальных конструкций через внутренние полости (патент РФ №2119025 «Способ возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций»). На рис. 1 представлена схема термообработки вертикальных монолитных бетонных конструкций предлагаемым методом. Во внутренней зоне конструкции формируется вертикальный канал, в котором находится нагреватель и (при необходимости) теплоноситель. По окончании прогрева нагреватель и теплоноситель удаляются из канала, а оставшаяся полость может быть забетонирована. Выдвинута гипотеза, что данный способ прогрева бетона отличается повышенной надежностью, меньшей энерго- и трудоемкостью в сравнении с применяемыми

Рис. 1. Схема прогрева бетона монолитной вертикальной конструкции через центральные слои: а) с помощью жидкого теплоносителя; б) излучением; в) контактный обогрев. 1- формообразователь; 2 - «старый» бетон;3 - утепленная опалубка; 4 - возводимая конструкция; 5 - нагреватель; 6 - жидкая среда; 7 -термостат; 8 - сигнальная лампа; 9 - теплоизоляция..

В соответствии с этим сформулирована цель диссертационного исследования: разработка технологии управляемого термического воздействия на бетон вертикальных конструкций через центральные слои конструкции извлекаемыми источниками тепла. Поставлены следующие задачи исследования:

- аналитические исследования физических и математических моделей формирования тепловых полей при интенсификации твердения бетона как многофазной среды с изменяющимися технологическими и реологическими параметрами путем теплоподвода через центральные полости;

- исследования и оценка однородности тепловых полей в бетоне вертикальных конструкций при сочетании различных технологических условий его термообработки через центральные полости;

- разработка технологических регламентов интенсификации процесса твердения бетона путем подвода тепла в центральные слои конструкции;

- разработка новых конструкций греющих систем для термообработки бетона монолитных конструкций через внутренние полости.

Вторая глава содержит комплекс аналитических и экспериментальных исследований по формированию тепловых полей при кондуктивном воздействии нагревательными системами через внутренние полости.

Выполнены аналитические исследования процессов формирования тепловых полей, базирующиеся на решении уравнения теплопроводности. Цель аналитических исследований состоит в оценке однородности тепловых полей, темпов роста температур и величины температурных градиентов в зависимости от удельной мощности подводимой тепловой энергии и характера теплопотерь. Допущением при решении задач теплопроводности является постоянство температуры укладываемой бетонной смеси. Следующим допущением является принятие бетона как изотропной однородной массы с постоянными теплотехническими характеристиками и постоянной по времени, равномерно распределенной мощностью экзотермии цемента.

Моделирование процессов теплопередачи рассмотрено для вертикальных элементов конструкций (колонны, стены, массивы), которые разбиваются на вертикальные стержни с высотой много большей двух других габаритов (рис. 2, 3). Пространственное положение стержня и наличие соседних стержней определяют граничные условия на наружных гранях сечения.

К>2(1(а,Ь)

а) б)

Рис. 2. Расчетное сечение в а)цилиндрической; б) призматической колонне. Т1, Т2 -температура на поверхности канала и окружающей среды соответственно; ql - подводимая удельная поверхностная тепловая мощность.

г^г

Рис. 3. Выделение расчетного сечения в стене.

Задача исследования теплопроводности заключается в изучении изменения температуры бетона, характерной для данного явления, в зависимости от времени и пространственного положения, которое выражается функцией:

Т=Г (х, у, г, х, а6) (1)

где: х, у, z- пространственные декартовы координаты;

т - координата времени;

а.б-функция, учитывающая свойства бетона по стадиям набора прочности. В зависимости от краевых условий на поверхности и формы сечения при условии равномерного распределения тепловой мощности по поверхности теплопередачи для рассматриваемых моделей функция (1) зависит от одной (цилиндрические колонны) или двух пространственных координат. Соответственно функция (1 ) в этих случаях имеет вид:

Т=Г (г, т) (2 а)

1Н1 (х, у, т) (2 б)

Определение функций (1, 2) производится путем решения дифференциального уравнения теплопроводности с учетом начальных и краевых условий.

В общем случае в цикле термообработки бетона выделяются три периода: подъем температуры, изотермическое выдерживание и остывание, которые определяют начальные и граничные условия задачи нахождения температурных полей. В работе исследованы периоды подъема температуры и изотермического выдерживания, как периоды активного воздействия теплом на бетон конструкции.

Для цилиндрического сечения наружним радиусом Я с полостью внутри радиусом Яо (рис. 2 а) уравнение теплопроводности имеет вид:

аг

8т'

д2Т 5Г,

дг2 + дг

(3)

где:

а - температуропроводность бетона; г - полярная пространственная координата, 0 < г < Л. Аналитическое моделирование тепловых полей выполнялось в предположении неизменности теплотехнических характеристик бетона. Реально значения коэффициентов теплопроводности и

температуропроводности зависят от вида заполнителя, водоцементного отношения и от стадии набора прочности бетоном во времени. Из графика изменения изменения тепло- и температуропроводности бетона (рис. 4) видно, что наступление стабилизации этих характеристик наступает (при твердении в нормальных условиях) при наборе прочности бетоном около 1/28...1/14 части марочной прочности, что позволяет использовать в расчетах значение коэффициентов тепло- и температуропроводности по 4 стадии. Для тяжелого конструкционного бетона использовались следующие значения этих показателей: С=1,047 кДж/кг°С; а=0,004 м2/ч; Х=1,47 Вт/м°С.

Э| ичс1ис относительно го иозффжуснта теплогроаодности, %

2 \ Возраст бетона,

4 фаза

Рис. 4 Изменение относительного значения коэффициента теплопроводности (температуропроводности) бетона при твердении в нормальных условиях.

При условии поддержания на наружной поверхности цилиндра температуры Т2, а на поверхности канала температуры I-! в виде T|=T0+Vpt, граничные условия имеют вид:

Г{г,0) = const = Т0 T(R, т)=Т2 T(Ro, t)=T,=To+Vpt При таких условиях решение уравнения (3) имеет вид:

r(r>r)=i^H+inij

»-I

т -

■'о

(4)

где:

цп - корни характеристического уравнения

виде:

ш=11/ Ио; Бо=ат/ Яо2; а функция У0 определяется как При задании начального и граничных условий для полого цилиндра в Т(г,0К,(г);

ш

л

яЛт) Л

дтд^.т)

дг дТ(Я .т) дг

= 0;

= 0

что означает: начальное распределение температуры по телу цилиндра описано функцией Дг), к поверхности внутренней полости подводится тепловой поток мощностью Я|(т), к наружной поверхности - тепловой поток мощностью ц2(т). Для этих условий решение уравнения (3) имеет вид:

Т(г,т)

Я к,

¡гГ(г)а- + -

2 ./.'(р.Чу'СД.*)

МрА)

11 где:

¡г/(г)

■А(лЛ)

рМ

МРЛ) МРЛ)

ехр(°р1ехр(ар1 г)

(5)

и - переменная для изображения функции Т(г,т); параметр рп определяется из характеристического уравнения: Л, (рЯо)У1(рК)-У1(рЯ{)у1(рК)=0

Для прямоугольного сечения теплопроводности имеет вид:

с круглой полостью

дТ_ дх

д2Г 5Г ^ 1 + + д Т

уравнение

(6)

дг2 дг г г2 д<р

Решение этого уравнения, описывающего нестационарное двухмерное температурное поле, способом интегральных преобразований и получение его в аналитическом виде представляет значительные трудности. Для решения подобных задач применяется метод сеток (или, метод конечных разностей). Реализация этого метода потребовала применения ЭВМ ввиду значительной трудоемкости итерационных вычислительных операций, но позволила моделировать стационарные и нестационарные тепловые процессы в телах различной конфигурации и для различных характеристик подвода тепла.

Для решения задач моделирования тепловых полей использовались программные пакеты СИнсЫчеИ 3.1 и Е1си1 - Т, реализующие метод конечных разностей. Адекватность расчетных результатов, полученных с помощью данных программ, подтверждена экспериментально.

Компьютерным моделированием были получены данные о развитии температурных полей в зависимости от сочетания технологических факторов: внешних габаритных размеров сечения и характеристик его формы, диаметра

полости, условий теплоотдачи с поверхности (сочетание термосопротивления опалубки и ветровых условий), температуры среды и подводимой тепловой мощности.

1

1 -в

! П 1

\ !

1 -Р—т^

-—

««•ее* 10 часов ЗОчаа

врамя лрсгрма, «I

30 «аоса 40 часо* Н чае

1 1

/ I 1 К:

" | -

/. -

!

2 часа в чка 10 ч<

Рис. 5 Температурные поля в сечении призматической колонны при прогреве через полость диаметром 100 мм мощностью 1кВт/м без утепления опалубки (слева) и с утеплением пенополистиролом толщиной 50 мм: справа от графиков дано обозначение линий графиков для соответствующих точек сечения

Аналитическим путем произведена оценка тепловых потерь с поверхности прогреваемой конструкции и произведено сравнение теплопотерь при прогреве монолитных колонн через канал и при подаче тепла на поверхность конструкции (термоактивная опалубка, прогрев греющим проводом). Анализ данных показал, что потери тепловой энергии с поверхности конструкции можно существенно уменьшить путем утепления конструкции эффективными материалами и снижением температурного перепада между поверхностью бетона и наружным воздухом. Влияние последнего фактора увеличивается с увеличением приведенного коэффициента теплопередачи опалубки (уменьшением теплоизолирующих свойств и увеличением силы ветра). Исследованиями установлено, что перенос поверхности нагрева во внутренние слои позволяет снизить теплопотери на 10...35% в сравнении с нагревом поверхности бетона.

Рассмотрены три варианта передачи тепла от источника на бетон: кондуктивная теплопередача на стенки канала, конвективная теплопередача через жидкостный или газовый теплоноситель, теплопередача лучевым переносом.

Для исследования конвективной теплопередачи через жидкость проведен ряд экспериментальных исследований с точечными и линейными жидкостными нагревателями на базе ТЭНов. В качестве жидкостного теплоносителя использована водопроводная вода. Исследовано влияние высоты и формы расположения термоэлемента нагревателя на равномерность температур по столбу каналообразователя, кинетика формирования температурного поля по высоте столба в зависимости от скорости нагрева и температуры теплоносителя.

Аналитические исследования кондуктивного способа теплопередачи позволило оценить влияние воздушной прослойки между нагревателем и каналообразователем на увеличение термического сопротивления при передаче тепла от нагревателя на бетон и снижение эффективности прогрева. Сделан вывод, что необходимо обеспечение плотного контакта между каналом и нагревателем.

Разработана методика расчета требуемой мощности кондуктивных термоэлементов, основанная на моделировании температурных нестационарных полей по сечению конструкции и косвенной оценке темпов набора прочности бетоном в точках сечения по данным роста температуры, на основании которой установлено, что назначаемые характеристики греющей системы (диаметр полости, удельная погонная мощность) имеют следующие величины: диапазон удельной поверхностной мощности составляет 1200... 1800 Вт/м2 на стадии разогрева и 600...700 Вт/м2 на стадии изотермического выдерживания; толщина прогреваемого слоя бетона должна находиться в пределах 100...250 мм; шаг каналов (в стенах) 200...600 мм при диаметре полости 50... 150 мм. При этом набор распалубочной прочности К=70%К28 для бетонов В15...В22.5 составляет 30...48 часов, при использовании технологии раннего распалубливания при 11=40...50%1128 - 20...30 часов с последующим догревом до 70%1128 под гибкими утепленными покрытиями. Блок-схема расчета представлена на рис. 6.

Третья глава рассматривает аналитические и экспериментальные исследования конструкции греющей системы и ее компонентов. Греющая система состоит из извлекаемого или оставляемого каналообразователя, извлекаемого электрического нагревателя, электрокоммутации, теплоносителя (при необходимости), системы регулирования режимов прогрева (если последняя предусмотрена). Проведено исследование технологических нагрузок на греющую систему и ее компоненты, на основании которого составлены и исследованы технические требования к нагревателю, к каналообразователю и в целом к греющей системе. В процессе цикла использования компоненты системы испытывают ряд механических нагрузок (монтажные нагрузки и давление укладываемой и уплотняемой бетонной смеси), термодинамических (влияние высоких рабочих и низких температур при монтаже и хранении) и электрических (высокие рабочие значения электротока) нагрузок, значения которых определены.

Рис. 6 Блок-схема расчета греющей системы при прогреве через внутренние полости

Исследованы технические характеристики промышленно выпускаемых труб наружным диаметром 50... 200 мм, применяемых в качестве каналообразователя.

Исследованы резистивные линейные термоэлементы, пригодные к использованию в конструкциях кондуктивных нагревателей: греющие кабели постоянной мощности, греющие саморегулирующиеся кабели, углеволокнистые материалы. Саморегулирующиеся кабели, позволяющие поддерживать постоянную максимальную температуру самостоятельно без введения средств регулирования и контроля, являются наиболее приемлемым техническим решением термоэлемента. Но высокая стоимость делает их неконкурентноспособными в сравнении с нагревателями постоянной мощности. Наиболее приемлемыми из которых являются углеволокнистые ленты, имеющие наибольшую поверхность контактной теплопередачи, малое изменение мощности в зависимости от температуры, стабильные прочностные характеристики в диапазоне рабочих и монтажных температур, высокий рабочий ресурс.

Разработан порядок расчета кондуктивных нагревателей на основе линейных нагревателей постоянной мощности и саморегулирующихся кабелей.

Разработана конструкция контактного нагревателя на основе греющих кабелей и углеродных лент. Потный контакт между формообразователем и нагревателем обеспечивается надувным элементом, на внешней стороне которого закреплен термоэлемент. Начальное рабочее давление составляет 0,1 Мпа, к концу нагрева до 80°С повышается до 0,18.. .0,2 Мпа.

Разработана конструкция жидкостного нагревателя на базе ТЭНов. Выяснено, что для получения равномерной температуры по столбу жидкости предпочтительно использование линейных ТЭНов. Применение точечных нагревателей может вызывать перегрев жидкости в точке нагрева и выкипание теплоносителя.

Управление процессом прогрева заключается в регулировании подводимой тепловой мощности. Регулирование осуществляется изменением подаваемого на нагреватель электрического напряжения или циклическим включением-выключением нагревателя при неизменном напряжении. В первом случае после нагрева бетона до температуры изотермического выдерживания производится понижение напряжения и выдерживание бетона при постоянной температуре в течение периода изотермического выдерживания. Во втором случае регулирование периода подачи тепла в течение цикла включения-выключения призводится с помощью термостата, датчик которого вводится в точку контакта формообразователя с бетоном конструкции.

Обозначена область применения метода. С его использованием могут быть возведены: вертикальные элементы из тяжелого бетона (колонны, стены, сваи, антисейсмические пояса в каменных зданиях); массивы (в сочетании с периферийным прогревом).

Обязательным условием при бетонировании конструкций малой массивности является эффективное утепление опалубки. Каналообразователи из асбестоцементных труб в колоннах и стенах размещаются и центрируются с

таким расчетом, чтобы между каналообразователем и стенкой опалубочной формы было не менее 100 мм. Крепление каналообразователя производится хомутами к арматурному каркасу не менее чем в двух точках по высоте конструкции. Погружение нагревателя производится в установленный каналообразователь в сдутом состоянии. Нагнетание воздуха - малогабаритным компрессором до давления 0.9...1 атм. Защита нагревателя и коммутации от бетонной смеси производится защитной крышкой-кожухом. Бетонирование производится подвижными бетонными смесями с ОК=8...15 см с фракцией крупного заполнителя до 20 мм. Уплотнение - поверхностным вибрированием навесными вибраторами. Предварительный отогрев производится подключением нагревателя на 10...15 минут перед бетонированием.

Прогрев производится по следующим режимам: нагрев при удельной мощности 1500... 1700 Вт/м2 до температуры 60...80°С на поверхности нагрева, снижение мощности до 600...700 Вт/м2 и изотермическое выдерживание на поверхности нагрева при подъеме температуры по объему конструкции, охлаждение в опалубке (или ускоренное охлаждение по тентовым укрытием). Общее время термообработки до прочности 70%Я28 в этом случае занимает 30...48 часов. Выдерживание в опалубке до прочности 40...50% И28 при догреве конструкции со снятой опалубкой под укрытием позволяет сократить выдерживание в опалубке до 20.. .30 часов.

Четвертая глава содержит результаты производственной апробации технологии термообработки бетона вертикальных конструкций через центральные полости и оценки ее экономической эффективности. 1

Апробация технологии осуществлена на объекте, возводимом ОАО «Предприятие Иркут-Инвест» в г. Иркутске, при бетонировании монолитнйх' колонн. Работы проводились при температуре наружного воздуха-Ю...-20°С.

Были отработаны способ установки и крепления каналообразователя, конструкция и технология изготовления и монтажа кондуктивного нагревателя' с надувным прижимным элементом, технологическая последовательность бетонирования колонн с прогревом через внутренние полости (рис. 9): Получена экономическая эффективность в сравнении с применяемым электродным методом в размере 23,8 руб/м3 бетона в деле. Подтверждены основные технологические решения метода.

Расчет экономической эффективности произведен по сравнительной себестоимости, критерием является дополнительная прибыль строительной организации, получаемая за счет сокращения трудоемкости работ и продолжительности строительства.

В качестве базовой принята широко применяемая в настоящее время технология монолитного строительства с термообработкой бетона конструкций греющими проводами.

Экономический эффект достигается за счет ускорения процесса набора прочности бетоном и сокращения продолжительности строительства и трудоемкости работ.

нагреватель

№ №]

©

" а о с

II

©

®

Рис. 9 Схема последовательности вьшолнения работ (подкосы опалубки условно не показаны): 1. Исходное положение; 2. Установка каналообразователя; 3. Раскрепление каналообразователя, установлена крышка; 4. Установлена опалубка, бетонирование; 5. Погружение нагревателя; 6. Надувание нагревателя и его коммутация; 7. Прогрев конструкции, установлен тентовое укрытие верха колонны; 8. Охлаждение колонны под тентовым укрытием, опалубка и нагреватель демонтированы. Экономия затрат рассчитывалась по формуле:

Э Эм Эзп "Ь Э)м + Энт "^Эдз + Эуп (7)

где: Эм - экономия по статье «Материальные ресурсы»; Эзп - то же по статье «Заработная плата»; Ээм - то же по статье «Эксплуатация машин»; Энт - экономия накладных расходов, зависящих от трудоемкости; Эд3 - то же, зависящих от заработной платы; Э>п - экономия условно-постоянных расходов. Экономический эффект составил 23,8 руб на 1 м3 бетона в деле.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан метод термообработки бетона вертикальных монолитных конструкций на основе прогрева через центральные полости извлекаемыми нагревателями и отработаны технологические режимы.

3. Получены основные аналитические зависимости процессов теплопередачи от технологических факторов и внешних воздействий, позволившие осуществить оценку параметров формирования температурных полей и технологических регламентов для различных климатических условий.

4. Разработана методика компьютерного расчета технологических параметров греющих канальных систем по условию минимальных температурных градиентов и требуемых временных показателей термообработки в

предположении постоянных значений теплофизических характеристик бетона. Определены диапазоны мощностей на стадии нагрева 1500...1700 Вт/м2 и 500...700 Вт/м2 при изотермическом выдерживании. В зависимости от соотношения размеров полости и сечения конструкции время термообработки составляет30...48 часов.

5. Разработаны новые типы греющих извлекаемых систем на основе низко- и высоковольтных нагревателей, обеспечивающих управляемые , режимы теплового воздействия на бетон в широком диапазоне удельной мощности (0,5... 1,8 кВт/м2).

6. Исследованы и адаптированы различные типы нагревателей, обеспечивающих кондуктивный, конвективный жидкостный и лучевой способы теплопередачи на стенки канала. Наиболее эффективными признаны кондуктивные надувные нагреватели на основе углетканевого термоэлемента.

7. Разработана методика электрического расчета кондуктивных нагревателей, формируемых из линейных термоэлементов (углетканевые ленты, кабели постоянной мощности, саморегулирующиеся кабели).

8. Произведена производственная апробация новой технологии термообработки бетона монолитных вертикальных конструкций, позволившая оценить ее эффективность и отработать в условиях производства. Экономический эффект на 1 м3 бетона в деле составляет 23,8 руб.

9. Выполнена технико-экономическая оценка эффективности кондуктивного прогрева через внутренние полости и получен технологический эффект от их применения в сравнении с проводным и электродным методами прогрева.

Экономия электроэнергии составляет до 40 кВт-час/м, сокращение трудоемкости до 1,5 чел.час/м3.

Основные положения выполненных исследований изложены в следующих работах:

1. Казимиров И.А. Интенсификация твердения бетонов путем кондуктивного прогрева трубчатыми извлекаемыми электронагревательными системами // Тезисы докладов научно-технической конференции «Окружающая среда: развитие, строительство, образование». М., 1998.

2. Казимиров И.А. Интенсификация твердения бетонов путем кондуктивного прогрева трубчатыми извлекаемыми электронагревательными системами через центральные слои конструкции // Материалы заочного научно-технического симпозиума «Экологическая безопасность в строительстве». М„ 1998.

3. Афанасьев А.А., Минаков Ю.А., Абдулин И.Б., Казимиров И.А. Термоактивные опалубки в монолитном домостроении // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, № 7-8, 1999 г. - 26-27 с.

4. Казимиров И.А., Сорокин А.В. Новые способы интенсификации твердения бетона//Сборник прикладных научно-технических работ областного факультета «ПГС». - М.: МГСУ, 2000 г. - с. 185 - 189.

5. Казимиров И.А. Моделирование температурных полей при возведении вертикальных монолитных конструкций // Совершенствование профессионального образования выпускников факультета ПГС и

специалистов строительного комплекса г. Москвы с учетом требований мировой практики: Материалы семинара-презентации. - М.: МГСУ, 2000 г. -118 с.

6. Казимиров И.А. К вопросу о моделировании температурных полей в бетоне монолитных конструкций, подвергаемых термообработке // Сборник материалов академических чтений «Развитие теории и технологий в области силикатных и гипсовых материалов» и третьей традиционной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование сферы жизнедеятельности». Часть 4. - М.: МГСУ, 2000 г. - 112 с.

_Лицензия ЛР №-020675 от 9.12.1997 г._

Подписано в печать 27.10.2000г. Формат 60x84'/16 Печать офсетная _И 40_Объем 1 п.л._ Тираж 100_Заказ

Московский государственный строительный университет. Типография МГСУ. 129337, Москва, Ярославское шоссе, 26

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Казимиров, Иван Александрович

Введение.

Глава 1 Обзор исследований в области термообработки бетона.

Цели и задачи и задачи исследования.

1.1 Способы возведения несущих конструкций из монолитного железобетона.

1.2 Анализ и оценка технологической эффективности методов теплового воздействия на бетонную смесь.

1.3 Теплофизические процессы в бетонной смеси при тепловой обработке.

Выводы по главе 1. Цели и задачи исследования.

Глава 2 Экспериментально-теоретические исследования термообработки бетона монолитных конструкций путем формирования теплового потока через внутреннюю полость.

2.1 Аналитические исследования тепловых полей (применительно к линейно протяженным элементам).

2.2Анализ факторов, влияющих на формирование равномерных тепловых полей.

2.3 Способы формирования равномерного теплового поля при прогреве конструкций.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Разработка технологии прогрева бетона несущих монолитных конструкций извлекаемыми греющими системами.

3.1 Исследования технологических особенностей прогрева.

3.2Конструкции систем. Автоматизированная регистрация, контроль и регулирование процессов термообработки.

3.3Технологическая схема прогрева через внутренние полости.

Выводы по главе 3.

Глава 4 Внедрение технологии термообработки монолитных конструкций через внутренние полости.

4.1 Производственная апробация технологии прогрева вертикальных монолитных конструкций через центральные слои.

4.2 Технико-экономическая эффективность метода.

Выводы по главе 4.

Введение 2000 год, диссертация по строительству, Казимиров, Иван Александрович

На сегодняшний день бетон и железобетон являются основными материалами современного промышленного, энергетического, жилищно-гражданского, дорожно-транспортного, сельскохозяйственного и иных видов строительства. Высокие строительные качества бетона: индустриальность, долговечность, огнестойкость и сравнительно невысокая стоимость - сделали его по праву основным материалом при строительстве любых сооружений.

В сравнении со сборными конструкциями здания и сооружения из монолитного железобетона имеют определенные преимущества, что определяет рациональную область их применения. Монолитный вариант требует на 40-45% меньше затрат на создание производственной базы, на 720% снижается удельный расход металла [76]. По сравнению с возведением кирпичных зданий, затраты труда при монолитном строительстве на 25-30% ниже, и на 10% сокращается его продолжительность. Здания и сооружения из монолитного железобетона отличаются высокой сейсмостойкостью и долговечностью. Поэтому не случайно в последнее десятилетие этому методу ведения работ в стране уделяется все больше внимания. Согласно программе развития строительной отрасли России в производстве железобетонных изделий намечена переориентация значительной части мощностей промышленности сборного железобетона на расширение производственно-технической базы для монолитного домостроения с применением современных и эффективных видов опалубки [29]. Программа размещения строительства в г. Москве предусматривает снижение объема крупнопанельного домостроения на 43% к 2000 году и на 69% к 2005 году. В пять раз планируется рост к 2005 году сборно-монолитного домостроения [106]. Однако, несмотря на значительные достоинства, монолитное строительство имеет и свои слабые стороны, основными из которых являются значительные трудозатраты при производстве работ на строительной площадке, относительно длительные сроки возведения сооружений из-за продолжительного времени твердения бетона до достижения проектной прочности, осложнение производства работ в холодное время года. С другой стороны с распадом СССР Россия оказалась в совершенно новой геополитической ситуации: нарушена целостность трансконтинентальных и региональных структур, ряд крупнейших транспортных узлов и портов, рекреационных районов оказался на территории новых самостоятельных государств. Возникли проблемы размещения населения, мигрирующего из ближнего зарубежья, переселенцев из северных районов, увольняемых в запас военнослужащих. Решению актуальных проблем расселения посвящены разработанные и принятые в последние годы правительством РФ Генеральная схема расселения на территории Российской Федерации и ряд целевых программ. Генеральной схемой расселения определена приоритетность развития трансконтинентального направления расселения по оси Санкт-Петербург - Владивосток с активизацией роли городов на востоке страны (Екатеринбург, Новосибирск, Красноярск, Иркутск, Хабаровск, Владивосток). Усиление транспортно-экономических связей Центра, Урала, Западной Сибири и Дальнего Востока предполагается осуществлять за счет развития железных дорог и дальнейшего совершенствования федеральных автодорог в основной полосе расселения. Отличительной особенностью регионов, планируемых к дальнейшему освоению, является значительная продолжительность холодного времени года до 5-6 месяцев и низкими отрицательными температурами в этот период. Прогнозируемая интенсификация освоения северных районов, богатых полезными ископаемыми, потребует от строителей готовности вести работы в условиях еще более длительного (до 10 месяцев) холодного периода и вечной мерзлоты.

Потребность в ускорении темпов строительства ставит вопрос о необходимости использования термообработки при возведении монолитных конструкций в летнее время [2].

Достижения отечественных ученых и производственников в области зимнего бетонирования являются общепризнанными, целый ряд решений, разработанный и внедренный в СССР, стали применять и за рубежом (предварительный электроразогрев бетонной смеси, применение противоморозных добавок, инфракрасный прогрев и др.). Значительный вклад в развитие теории и технологии зимнего бетонирования внесли A.C. Арбеньев, B.C. Абрамов, В.П. Ганин, С.Г. Головнев, H.H. Данилов, И.Б. Заседателев, A.B. Лагойда, А.И. Ли, B.C. Лукьянов, Б.А. Крылов, В.Д. Копылов, С.А. Миронов, В.М. Москвин, В.Н. Сизов, Б.Г. Скрамтаев, И.Г. Совалов, В.Д. Топчий и многие другие.

В настоящее время разработан ряд методов интенсификации твердения бетона в зимних условиях, которые дают возможность возводить здания и сооружения высокого качества и долговечности в любых температурных условиях. Однако универсальных методов не существует, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

В современной практике очень широко применяется метод термоса, основанный на утеплении конструкции с целью сохранения тепла, вносимого в бетон за счет подогрева материалов и выделяемого при гидратации цемента. Но эффективное его применение возможно для конструкций с модулем поверхности менее 5 [92]. В некоторых случаях приходится прибегать к периферийному обогреву, обеспечивающему поддержание нужной температуры в наружных слоях массива конструкции.

Твердеющие на морозе бетоны, затворенные водными растворами солей, достаточно хорошо зарекомендовали себя и используются при производстве бетонных работ в зимнее время. Хорошие результаты достигаются при введении их в бетон совместно с пластифицирующими добавками. Это позволяет сократить расход ускоряющих добавок при сохранении темпов твердения. В отдельных случаях при низких отрицательных температурах среды бетоны с небольшим количеством противоморозной добавки интенсивно твердеют в комбинации с обогревом при температурах до 30-50 °С. В условиях относительно мягкого климата метод применения добавок-ускорителей и быстротвердеющих цементов представляет собой самостоятельный метод зимнего бетонирования [92]. В более суровых условиях метод комбинируется с методами термосного выдерживания.

В практике строительства при производстве бетонных работ иногда используют тепляки. В довоенный период этот метод был одним из основных. В 50-60-е годы наметился спад в его использовании из-за высокой стоимости, однако с появлением в 80-е годы новых легких теплоизоляционных и пленочных материалов тепляки вновь применяются. Стало возможным быстро устанавливать легкие покрытия, надежно защищающие возводимые конструкции от прямого воздействия окружающей среды (температуры, ветра, осадков). Поскольку поддержание в тепляках температуры выше 20 °С нецелесообразно, то для ускорения твердения в них используют дополнительный прогрев бетона.

Высокие темпы твердения бетона при любых низких температурах воздуха достигаются при применении методов электротермообработки, объединяющих электропрогрев, кондуктивный электрообогрев, предварительный электроразогрев, индукционный прогрев, инфракрасный обогрев и их некоторые комбинации. Методы электротермообработки имеют различные модификации, и выбор наиболее рациональной из них зависит, прежде всего, от вида конструкции, ее размеров, характера армирования, температуры среды и других факторов. Правильный выбор технологии производства работ гарантирован только при хорошем знании возможностей каждого метода. Применение этих методов в регионах с высокой стоимостью электроэнергии экономически может быть экономически эффективно только за счет интенсификации твердения бетона и ускорения темпов строительства, т.к. затраты электроэнергии на термообработку бетона колеблются в широком л диапазоне - от 40 до 150 кВт*ч на 1 м . Эффективная термообработка бетонных смесей предполагает создание равномерных температурных полей в слоях бетона. Равномерный нагрев и выдерживание бетона позволяют избежать возникновения в монолитных конструкциях температурных и усадочных деформаций. Для достижения равномерности помимо применения тепляков и т.п. методов наиболее эффективным с точки зрения производства работ является создание направленного и регулируемого теплового воздействия на бетонную смесь.

Цель диссертации разработка технологии управляемого термического воздействия на бетон вертикальных конструкций через центральные слои конструкции извлекаемыми источниками тепла.

Для достижения указанной цели выполнен комплекс аналитических и экспериментальных исследований:

- аналитические исследования физических и математических моделей формирования тепловых полей при интенсификации твердения бетона как многофазной среды с изменяющимися технологическими и реологическими параметрами путем теплоподвода через центральные полости;

- исследования и оценка однородности тепловых полей в бетоне вертикальных конструкций при сочетании различных технологических условий его термообработки через центральные полости;

- разработка новых конструкций греющих систем и технологических регламентов, обеспечивающих интенсификацию процесса твердения бетона путем подвода тепла в центральные слои конструкции;

- разработка новых конструкций извлекаемых нагревателей для термообработки бетона монолитных конструкций через внутренние полости.

В качестве объекта исследования приняты несущие вертикальные монолитные конструкции с Мп=5.12 м"1 (стены, колонны, ж.б. трубы и т.п.)

Предметом исследования является технология и оценка технологических режимов направленного теплового воздействия на бетон через внутренние полости при возведении вышеназванных монолитных конструкций в зимних и летних условиях. Научная новизна представлена:

- разработкой нового технологического метода термообработки бетона при возведении вертикальных монолитных конструкций;

- созданием математических моделей процессов формирования температурных полей в теле уложенного бетона при воздействии теплом через центральные полости;

- разработкой методики расчета основных параметров нагревателя для обеспечения равномерных тепловых полей по сечению и высоте конструкции;

- определением технологических режимов теплового воздействия на уложенный бетон при прогреве через центральные полости; исследованием эффективности термообработки конструкций с использованием конвективного, лучевого и кондуктивного способов теплопередачи на стенки канала; результаты исследований показали наибольшую эффективность кондуктивного способа теплопередачи; результаты экспериментов адекватно соответствуют расчетным моделям. Практическая значимость исследований заключается в:

- создании новой технологии и технологических режимов термообработки бетона монолитных конструкций через внутренние полости;

- разработке конструктивных решений систем, обеспечивающих прогрев через внутренние полости;

- обосновании области рационального применения технологий.

На защиту выносятся:

- регламенты технологии круглогодичного возведения монолитных вертикальных конструкций с использованием термообработки бетона через внутренние полости;

- теоретические обоснования по интенсификации процессов возведения монолитных вертикальных конструкций с использованием кондуктивного метода термообработки бетона через внутренние полости;

- аналитические и экспериментальные исследования по оценке кинетики формирования температурных полей в зависимости от конструктивно-технологических условий и влияния факторов внешнего воздействия.

Внедрение и апробация: результаты и основные положения диссертации представлены в виде доклада на научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов МГСУ «Окружающая среда: развитие-строительство-образование» (1998 г); на заочном научно - техническом симпозиуме "Экологическая безопасность в строительстве" в рамках международной научно-практической конференции "Критические технологии в строительстве" (Москва, МГСУ, 1998 г.) прошли производственную апробацию на объекте, возводимом ООО «Предприятие Иркут-Инвест» в г. Иркутске (2000 г.).

По теме диссертации опубликованы шесть печатных работ. Настоящая диссертационная работа выполнена в лаборатории «Интенсификация строительных процессов» кафедры «Технология строительного производства» МГСУ им. В.В. Куйбышева в соответствии с нормативными документами [42, 70, 104] под руководством зав. кафедрой ТСП МГСУ, член.-корр. РААСН, д-ра техн. наук, профессора A.A. Афанасьева.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, и 3 приложений, содержит 205 страниц машинописного текста, 27.таблиц, и 96 рисунков, 3 приложения на 21 странице. Библиография включает 138 наименований.

Заключение диссертация на тему "Интенсификация технологических процессов возведения монолитных бетонных конструкций путем кондуктивного прогрева извлекаемыми греющими стержневыми системами"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан метод термообработки бетона вертикальных монолитных конструкций на основе прогрева через центральные полости извлекаемыми нагревателями и отработаны технологические режимы.

3. Получены основные аналитические зависимости процессов теплопередачи от технологических факторов и внешних воздействий, позволившие осуществить оценку параметров формирования температурных полей и технологических регламентов для различных климатических условий.

4. Разработана методика компьютерного расчета технологических параметров греющих канальных систем по условию минимальных температурных градиентов и требуемых временных показателей термообработки в предположении постоянных значений теплофизических характеристик бетона. у

Определены диапазоны мощностей на стадии нагрева 1500.1700 Вт/м и

•у

500.700 Вт/м при изотермическом выдерживании. В зависимости от соотношения размеров полости и сечения конструкции время термообработки составляет 30.48 часов.

5. Разработаны новые типы греющих извлекаемых систем на основе низко- и высоковольтных нагревателей, обеспечивающих управляемые режимы теплового воздействия на бетон в широком диапазоне удельной мощности (0,5. 1,8 кВт/м2).

6. Исследованы и адаптированы различные типы нагревателей, обеспечивающих кондуктивный, конвективный жидкостный и лучевой способы теплопередачи на стенки канала. Наиболее эффективными признаны кондуктивные надувные нагреватели на основе углетканевого термоэлемента.

7. Разработана методика электрического расчета кондуктивных нагревателей, формируемых из линейных термоэлементов (углетканевые ленты, кабели постоянной мощности, саморегулирующиеся кабели).

8. Произведена производственная апробация новой технологии термообработки бетона монолитных вертикальных конструкций, позволившая оценить ее

190 эффективность и отработать в условиях производства. Экономический эффект на 1 м3 бетона в деле составляет 23,8 руб.

9. Выполнена технико-экономическая оценка эффективности кондуктивного прогрева через внутренние полости и получен технологический эффект от их применения в сравнении с проводным методом прогрева.

Сокращение трудоемкости до 1,5 чел.час/м , наступление положительного экономического эффекта наступает при использовании греющей системы не менее чем в 40 циклах бетонирования.

Библиография Казимиров, Иван Александрович, диссертация по теме Технология и организация строительства

1. Абрамов B.C., Веселовский А.Б. Разработка комбинированной электротермообработки бетонов с использованием полимерных электропроводящих покрытий. -М.: МИСИ, 1986. 135 с.

2. Абрамов B.C., Копылов В.Д., Красновский Б.М. Исследование методов зимнего бетонирования и электрической обработки бетонов: Отчет по научно-исследовательской работе. М.: МИСИ, 1973. - 64 с.

3. Абрамов В.М., Кузнецов Г.В., Наумов С.М. Методы электротермии в технологии прогрева работ в условиях строительной площадки: Отчет по хоздоговорной научно-исследовательской работе. М.: МИСИ, 1972. - 129 с.

4. Абрамов B.C., Гендин В.Я. Разработка и применение металлических разборно-щитовых термоактивных опалубок с греющим элементом из токопроводящего композиционного материала: Отчет по научно-исследовательской работе. М.: МИСИ, 1985. - 113 с.

5. Абрамов B.C. Некоторые вопросы теории и технологии периферийного электропрогрева бетонных и железобетонных конструкций в зимних условиях: Дисс. . канд. техн. наук. М.: 1971. - 158 с.

6. Абрамов B.C., Данилов H.H., Красновский Б.М. Электротермообработка бетона: Учебное пособие. М.: МИСИ, 1975. - 167 с.

7. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. -278с.

8. Айменов Т.Т. Совершенствование тепловой обработки бетона на основе применения окрасочных электропроводных полимерных покрытий.: Дисс. канд. техн. наук. М.: 1990. - 238 с.

9. Айрапетов Г.А. Технологические основы обеспечения качества бетона в процессе тепловой обработки.: Дисс.доктора техн. наук. — Грозный, 1984.

10. Ю.Александровский C.B. Применение бумажных пустотообразователей и трубчатой картонной опалубки при изготовлении железобетонных конструкций. Минск, 1973. - 32 с.

11. П.Александровский C.B. Расчет бетонных и железобетонных конструкций на изменение температуры и влажности с учетом ползучести. Изд.2-е, перераб. и доп. М.,Стройиздат, 1973, 432 с.

12. Александровский C.B. О тепло-влагофизических свойствах бетона, связанных с тепло- влагообменом. Исследования свойств бетона и железобетонных конструкций. Труды НИИЖБ, вып. 4. Госстройиздат, 1959.

13. З.Александровский C.B. Теория теплопроводности бетона. Исследования. Массивные и стержневые конструкции. Труды НИИ по строительству. -М.: Стройиздат, 1958.

14. Амбарцумян С.А. Совершенствование греющих металлических опалубок на основе применения электропроводных полимеров.: Дисс. . канд. техн. наук. М.: 1986. - 184 с.

15. Амбарцумян С.А., Гендин В.Я., Турецкий Ю.Б., Шапиро А.Л., Мартиросян A.C., Сапожников М.А. Греющая опалубка с полимерным токопроводящим покрытием. «Бетон и железобетон», 1998, №3.

16. Амбарцумян С.А., Гендин В.Я., Турецкий Ю.Б., Шапиро А.Л., Сапожников М.А. К вопросу автоматизации электротермообработки бетона монолитных конструкций. «Бетон и железобетон», 1998, №4.

17. Амбарцумян С.А., Гендин В.Я., Турецкий Ю.Б., Шапиро А.Л., Сапожников М.А. Пути снижения требуемой электрической мощности при электротермообработке монолитного бетона. «Бетон и железобетон», 1998, №5.

18. Амбарцумян С. А., Гендин В.Я., Турецкий Ю.Б., Шапиро А. Л., Сапожников М.А. Расчет энергозатрат при электротермообработке бетона монолитных конструкций. «Бетон и железобетон», 1998, №6.

19. Арбеньев A.C., Крылов Б.А. О расчете остывания бетона. «Бетон и железобетон», 1993, №4.

20. Архангельский А.Н. Исследование технологии периферийного электроразогрева железобетонных конструкций с использованием металлической опалубки в качестве электрода: Дисс. . Канд. техн. наук. -Челябинск: 1975. 151 с.

21. Архангельский А.Н., Шубина Т.С., Абрамов B.C. Электропрогрев монолитных железобетонных конструкций в металлической опалубке. -«Бетон и железобетон», 1975, №9, с. 16-18.

22. Атаев С.С. Технология индустриального строительства из монолитного бетона. М.: Стройиздат, 1989. - 336 с.

23. Афанасьев A.A. Возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона. М.: Стройиздат., 1990. - 234 е.: ил.

24. Афанасьев A.A., Матвеев Е.П., Минаков Ю.А. Технологическая эффективность ускоренных методов твердения бетонов в монолитном домостроении. «Промышленное и гражданское строительство», 1997, №8 - с. 36-37.

25. Афанасьев A.A., Минаков Ю.А. Оценка тепловых полей при ускоренных методах твердения бетонов в монолитном домостроении // Теоретические основы строительства. М., 1998. С. 247-254.

26. Афанасьев A.A., Минаков Ю.А., Абдулин И.Б., Казимиров И.А. Термоактивные опалубки в монолитном домостроении // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, № 7-8, 1999 г. 26-27 с.

27. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1981. - 464 с.

28. Бадеян Г.В. Бетонирование монолитных конструкций в греющей опалубке с электропроводными полимерными покрытиями: Дисс. . канд. техн. наук. М.: 1982. - 216 с.

29. Басин Е.В. Основные направления и прогноз развития строительного комплекса до 2000 года. «ИркутскстройИНФО», 1997, №2.

30. О.Булгаков С.Н. Технологичность железобетонных конструкций и проектных решений. М.: Стройиздат, 1983. - 303 с.

31. Волосян Л.Я. Тепло- и массообмен при термообработке бетонных и железобетонных изделий. Минск: Наука и техника, 1973. - 255 с.

32. Ганин В.П. Исследование твердения бетона при различных режимах электропрогрева. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Новосибирск, 1960,- 18 с.

33. Гасанов К.А. Предварительный кондуктивный разогрев смеси при бетонировании монолитных конструкций в зимних условиях.: Дисс. . канд. техн. наук. М.: 1982. - 235 с.

34. Гендин В .Я., Кузьмин В.К. Малоэнергоемкие режимы электротермообработки бетона. «Бетон и железобетон», 1984, №5.

35. Гендин В.Я. Расчет влагопотерь бетонов при электротермообработке. -«Бетон и железобетон», 1989, №2.

36. Гендин В.Я., Толкынбаев Т.А. Повышение качества бетона в результате снижения температурных градиентов. «Бетон и железобетон», 1990, №10.

37. Гендин В.Я., Толкынбаев Т.А. Повышение качества бетона в результате уменьшения его деструкции в процессе электротермообработки. М.: «Машиностроение», 1998. - 178 с.

38. Генералов Б.В. Исследование методов инфракрасного нагрева в технологии бетонирования конструкций зданий повышенной этажности при отрицательной температуре.: Дисс. канд. техн. наук М.: 1966. -199 с.

39. Герман C.JT. Технология зимнего бетонирования монолитных стен с применением энергии инфракрасного излучения.: Дисс. канд. техн. наук.-М.: 1987.-209 с.

40. Головнев С.Г. Параметры технологии и качество зимнего бетонирования. «Известия вузов. Строительство», 1995, №5-6.

41. Головнев С.Г. Технологические основы повышения эффективности и качества зимнего бетонирования.: Дисс. д-ра техн. наук. Челябинск.: 1982. - 370 с.

42. ГОСТ 7.1 84 Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления. - М.: Введ. 01.01.84. - 75 с.

43. ГОСТ 12.1.013-78 Система стандартов безопасности труда. Строительство. Электробезопасность. Общие требования. Постановление Госстроя СССР от 18.09.78 № 180 ГОСТ от 18.9.78 № 12.1.013-78.

44. Грозав В.И., Михайлов В.В., Крылов Б.А. Выбор оптимальных режимов обогрева железобетонных изделий в закрытых формах. «Бетон и железобетон», 1977, №3.

45. Гутер P.C., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. М.: Физмат, 1962 г. -424 с.

46. Данилов H.H. Термообработка сборного железобетона инфракрасными лучами.// РИЛЕМ. Доклады Международной конференции по проблемам ускорения твердения бетона при изготовлении сборных железобетонных конструкций. -М., 1964.

47. Данилов H.H., Наумов С.М., Минаков Ю.А. Стальная термоактивная опалубка. «Бетон и железобетон», 1982, №6, с. 19-20.

48. Данилов H.H. Инфракрасный нагрев в технологии бетонных работ и сборного железобетона.: Дисс.д-ра техн. наук. М.: 1970. - 285 с.

49. Данилов H.H., Копылов В.Д. Исследование методов тепловой обработки бетонных и железобетонных конструкций и изделий: Отчет по научно-исследовательской работе. М.: МИСИ, 1976. - 40 с.

50. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. Приближение функций, дифференциальные и интегральные уравнения. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963 г. - 400 с.

51. Захаров A.B., Маклакова Т.Г., Ильяшев A.C. и др. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Гражданские здания: Учеб. для ВУЗов. М.: Стройиздат, 1993. - 509 с.

52. Злодеев A.B. Теплообмен при твердении бетонных строительных конструкций.: Дисс. канд. техн. наук. Новосибирск, 1982. - 214 с.62.3имнее бетонирование и тепловая обработка бетона. Под ред. С.А. Миронова. М., Стройиздат, 1975. 248 с.

53. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. Учебник для вузов, Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: «Энергия», 1975. 488 с.

54. Казимиров И.А. Интенсификация твердения бетонов путем кондуктивного прогрева трубчатыми извлекаемыми электронагревательными системами // Тезисы докладов научно-технической конференции «Окружающая среда: развитие, строительство, образование». М., 1998.

55. Казимиров И.А., Сорокин A.B. Новые способы интенсификации твердения бетона//Сборник прикладных научно-технических работ областного факультета «ПГС». М.: МГСУ, 2000 г. - с. 185 - 189.

56. Ким H.H., Маклакова Т.Г. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Спец. курс: Учеб. пособие для вузов. М.: Стройиздат, 1987. -287 с.

57. Комиссаров C.B., Копылов В.Д. Проектирование метода термоса на ЭВМ. «Бетон и железобетон», 1993, №4.

58. Композиционное построение и оформление диссертации и автореферата. М.: ГБЛ, 1981. - 37 с.

59. Копылов В.Д. Исследование удельного сопротивления, деформаций и потерь влаги бетоном в процессе электроразогрева.: Дисс. . канд. техн. наук. -М.: 1969. 180 с.

60. Копылов В.Д. Дифференцированные режимы прогрева бетона. «Бетон и железобетон», 1997, №4.

61. Кошляков Н.С. Основные дифференциальные уравнения математической физики. М.: Гостеоретиздат, 1936 г.

62. Красновский Б.М. Развитие теории и методов зимнего бетонирования в условиях индустриализации бетонных работ.: Дисс. д-ра техн. наук. -М.: 1988.- 555 с.

63. Крылов Б. А. Вопросы теории и производственного применения электрической энергии для обработки бетона в в различных температурных условиях: Дисс. д-ра техн. наук. М., 1969. - 501 с.

64. Крылов Б.А. Состояние и проблемы монолитного строительства. -«Бетон и железобетон», 1995, №5.

65. Крылов Б.А., Хухуташвили Г.Н. Электротермообработка легких бетонов в монолитных конструкциях. «Бетон и железобетон», 1976, №3.

66. Крылов Б.А., Сергеев К.И., Филатов В.П. Особенности возведения монолитных конструкций при отрицательных температурах. «Бетон и железобетон», 1985, №3.

67. Крылов Б.А., Кравченко А.Ф. Некоторые вопросы обеспечения равномерности температурного поля при электропрогреве // Тепло- имассоперенос при новых способах теплового воздействия на твердеющий бетон. Киев: Бущвельник, 1973. - с. 134-139.

68. Крылов Б.А., Кравченко А.Ф. Эффективные электронагревательные устройства для термообработки бетона. «Бетон и железобетон», 1972, №10.

69. Крылов Б.А., Грозав В.И. Эффективные теплоносители и оптимальные режимы термообработки бетона. «Бетон и железобетон», 1979, №10, с. 6-8.

70. Крылов Б.А., Ли А.И. Форсированный электроразогрев бетона. М.: Стройиздат, 1975. - 152 с.

71. Крылов Б.А. Методы производства работ с применением прогрева и обогрева конструкций // Второй международный симпозиум по зимнему бетонированию. Генеральные доклады. Дискуссия. / РИЛЕМ. М.: Стройиздат, 1978.

72. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967. - 599 с.

73. Лысов В.П. Рациональность опалубок и методов термообработки бетона в монолитном домостроении. «Бетон и железобетон», 1993, №9.

74. Маклакова Т.Г., Нанасова С.М., Шарапенко В.Г. Проектирование жилых и общественных зданий. М.: Высш. школа - 1998. - 400 с.

75. Малинина Л.А. Тепловлажностная обработка бетона и разработка способов ее оптимизации.: Дисс. д-ра техн. наук. М.: 1972. - 287 с.

76. Минаков Ю.А. Ряд технических средств реализации кондуктивного нагрева бетона на основе низковольтных термоэлементов (в технологии монолитного и сборного железобетона). «Механизация строительства», 1994, №2.

77. Минаков Ю.А. Технические средства на основе низковольтных термоэлементов. «Инженер», 1991, №11.

78. Миронов С.А., Крылов Б.А. Применение электротермообработки изделий на заводах сборного железобетона. «Бетон и железобетон», 1969, №12.

79. Миронов С.А., Крылов Б.А. Зимнее бетонирование и тепловая обработка бетона. М.: Стройиздат, 1975. - 248 с.

80. Миронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1975. 700 с.

81. Мустафа Батум, Коммисаров C.B. Оперативное компьютерное прогнозирование прочности бетона при выдерживании конструкций административного здания в зимних условиях. «Строительство и строительная индустрия» - № 11, 1998 г.

82. Мчедлов-Петросян О.П., Ушеров-Маршак A.B., Урженко A.M. Тепловыделение при твердении вяжущих веществ и бетонов.- М.: Стройиздат, 1984 г. 222 с.

83. Патент РФ №2025053 Способ изготовления гибкого электронагревателя и инструмент для его изготовления.

84. Патент РФ №2052907 Способ изготовления плоского резистивного электронагревателя.

85. Патент РФ №2082282 Способ изготовления плоского электронагревательного элемента.

86. Патент РФ №2119025 Способ возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

87. Патент РФ №2125635 Термоактивный низковольтный опалубочный элемент.

88. Пойярви X. Опыт зимнего бетонирования в Финляндии // Второй международный симпозиум по зимнему бетонированию. Генеральные доклады. Дискуссия. / РИЛЕМ. М.: Стройиздат, 1978.

89. ЮЗ.Покатилов В.П. Электротермообработка бетона в опалубках с токопроводящим покрытием.: Дисс. . канд. техн. наук. М.: 1979. - 182 с.

90. Положение о порядке присуждения ученых степеней и присвоения ученых званий / Высшая аттестационная комиссия при Совете Министров СССР. М.: 1982. - 123 с.

91. Пособие по тепловой обработке сборных железобетонных и бетонных изделий (к СНиП 3.09.01-85)/ ВНИИ Железобетон. М.: Стройиздат, 1989. - 48с.

92. Юб.Проект размещения строительства на 1998-2005 г. «Московская стройка», 1997, №4.

93. Ю7.Проект производства работ на устройство монолитных перекрытий, колонн и стен жилого дома по Погорельскому пер., вл. 5 в зимнее время. М.: Госстрой России. ГП КТБ ЖБ, 1999. - 7 с.

94. Ю.Прозоров B.B. Основные направления научно-технического прогресса в монолитном домостроении. «Энергетическое строительство», 1991, №9.

95. Пудиков A.B. Совершенствование технологии зимнего бетонирования в термоактивной подвижной опалубке на основе использования электропроводных полимеров., Дисс. .канд.техн.наук, М.- 1986 г. 167 с.

96. Рекомендации по применению методов математического планирования эксперимента в технологии бетона. М.: НИИЖБ, 1982. - 103 с.

97. Руководство по производству бетонных работ в зимних условиях, районах Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера./ ЦНИИОМТП Госстроя СССР. М: Стройиздат, 1982. - 312 с.

98. Руководство по электротермообработке бетона. / НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1974. -254 с.

99. Руководство по подбору составов тяжелого бетона. / НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1979. - 103 с.

100. Руководство по бетонированию монолитных конструкций с применением термоактивной опалубки. М.: Стройиздат, 1977. - 95 с.

101. Смирнов М.В., Дунин-Барковский И.В. Краткий курс математической статистики для технических приложений. М.: Физмат, 1959 г. - 368 с.

102. СНиП III-4-80* Техника безопасности в строительстве.

103. Ш.Совалов И.Г., Творогов И.И. Электротермообработка бетона импульсным способом. «Бетон и железобетон», 1975, №3.

104. Технология строительного производства./ С.С. Атаев, H.H. Данилов, Б.В. Прыкин и др.; М.: Стройиздат, 1984. - с. 233-324.

105. Технология строительного производства в зимних условиях: Учебное пособие для вузов/ Л.Д. Акимова, Н.Г. Аммосов, Г.М. Бадьин и др.; под ред. В.А. Евдокимова. Д.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1984. - с. 170-213.

106. Технология строительных процессов: Учеб. для вузов по спец. «Пром. и гражд. стр-во»/ A.A. Афанасьев, H.H. Данилов, В.Д. Копылов и др.; под ред. H.H. Данилова, О.М. Терентьева. М.: Высш. шк., 1997. - 464 е.: ил.

107. Толкынбаев Т.А., Гендин В.Я. Повышение качества бетона путем ограничения температурных градиентов при его электротермообработке. М.: «Машиностроение», 1998. - 96 с.

108. Топчий В. Д. Бетонирование в термоактивной опалубке. М.: Стройиздат, 1977. - 112 с.

109. Тюренн Р.Г., Середа П.Дж. Опыт зимнего бетонирования в Канаде // Второй международный симпозиум по зимнему бетонированию. Генеральные доклады. Дискуссия. / РИЛЕМ. М.: Стройиздат, 1978.

110. Ушеров-Маршак A.B., Першина Л.А., Кривенко П.В. Оценка вклада экзотермии в энергетический баланс твердения вяжущих и бетонов. -«Бетон и железобетон», 1997, №3.

111. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Том 2. М.: Издадельство «Наука», 1969 г. - 800 с.

112. Ш.Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров./пер. с англ. B.JI. Арлазарова, Г.С. Разиной, A.B. Ускова; под ред. P.C. Гутера М.: Издательство «Наука», 1972 г. - 400 с.

113. Ш.Хикс Ч. Основные принципы планирования эксперимента /пер. с англ. Т.И. Голиковой, Е.Г. Коваленко, Н.Г. Микешиной; под ред. В.В. Налимова М.: Мир, 1967. - 406 с.

114. Хямяляйнен О. Бетонные работы в зимних условиях. «Бетон и железобетон», 1985, №3.

115. Цыганков И.И., Кравченко А.Ф., Забродина К.Н. Технико-экономические показатели электронагревательных устройств для термообработки бетона. «Бетон и железобетон», 1973, №12, с. 28-29.

116. Шаимбетов Д.А. Форсированный кондуктивный разогрев бетона в монолитной конструкции с трубчатыми индукционными нагревателями.: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Бишкек, 1993.- 18 с.

117. Шенк X. Теория инженерного эксперимента / пер. с англ. Е.Г. Коваленко. М.: Мир, 1972. - 381 с.

118. Ш.Шишкин В.В. Совершенствование технологии зимнего бетонирования монолитных конструкций в термоактивной опалубке: Дисс. . канд. техн. наук. М.: 1980. - 165 с.

119. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1991 г. - 766 с.