автореферат диссертации по энергетике, 05.14.08, диссертация на тему:Разработка и исследование интенсивной тепловой обработки сборного железобетона с использованием солнечной энергии

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ' 'ШСТ&ПУТ ЭНЕРГЕТИКИ И АВТОМАТИКИ

1 - Ш ' . -• ". . V -

На правах рукописи

УСМОНОВ ФАРХОД БАФОЕВИЧс

разработка и исследование' интенсивной тепловой обработки сборного железобетона с ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ солнечной энергии

I

I '

Специальность 05.14.08. - Преобразование

воз&вноа'яяелсых аидоа энергии и устаноаки на их осНозе

05Л4.04. - Промышленная -.....

теплоэнергетика. - '

АВТОРЕФЕРАТ.-;

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ташкент - 1994 г.

Работа выполнена' иа кафедре "ПГС Бухарского технологического института тшщевой л легкой' тгромыилерчости и кафедре общей физики Бухарского государственного университета

доктор технических наук, профессор Ачилов Б.М., кандидат технических наук, доцент Абдуллаев М.М.

доктор технических наук, профессор Хайриддинов Б.Х.,

доктор технических наук, профессор Ыузщщщнов Д.Н.

Ташкентский архитектурно-строительный институт

защита диссертации состоится " ZS " Апреля 1994 г.

в /0°" часов на заседании специализированного совета

К 015.28.21 в Институте взэргвтакл и автоматики АН Республики Узбекистан по адрзсу: 700143, г. Ташкент, Акадз.-городск Ийстатут энергетики и автоматики Республики Узбекистан.

Научные руководители:

Официальные оппоненты: -

о

.Ведущая организация: -

С диссертацией ыолно ознакомиться в библиотеке Института энергетики я автоглатаси АН Р. Узбекистан.

Автореферат,-.разослан " " 199^ г.

Учений секретарь л, /

спеанализированного совета к.т.н. С.Ф. АОдурахманова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы . Использование энергии солнечной радиации естественного потока для тепловой обработки бетона сборных, железобетонных изделий и конструкций с помощью разработанных в последнее время различных технологии позволяет обеспечить суточный технологический цикл производства только в течение 5-6 месяцев в году, с ограничениями по времени начала гелиотермообработки в течение суток и по толщине выпускаемых изделий.

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, цутем использования солнечной энергии для тепловой обработки сборного железо- ' бетона, этот способ был использован крайне неудовлетворительно.

В настоящее время в условиях всевозростащей ограниченности невоспроизводимых топливно-энергетических ресурсов(ТЭГ), усложнения и удорожания их добычи', а также критической экологической обстановки, огромное значение для районов с гарким климатом приобретает проблема широкомасштабного использования солнечной энергии в различных областях промышленности и строительства и,особенно, в производстве сборного железобетона. В связи с этим, весьма актуальна проблема разработки технологии интенсивной гелиотермообработки(ГТО) бетона, позволяющей удлинить период ГТО без использования традиционных ТЭР с обеспечением суточного цикла производства, увеличить оборачиваемость формо-оснастки в течение суток или ае достичь в течение одних суток

критической прочности относительно влагопотерь и, отпускной

- • . о.

я О

о

- -

. О • '

прочности, позволяющей отказаться от последущего ухода.

Пелью диссертационной -работы является разработка энергосберегающей технологии производства сборных железобетонных изделий из тяжелого .бетона, с интенсивной тепловой обработкой их. в теплоизсдарувдих. гелиокадерах, снабженных плоскими отрака-жателями, позволявшими эффективно использовать солнечную энергию, обеспечивающей высокое качество изделий при суточном цикле производства.

Автор, защищает;

- разработанную методику расчета температурного режима и мате: матическую модель теплообмена гелиокамеры;

- разработанный алгоритм и программу расчета на ЭШ темпера-тугого режима гелиокамеры и её конструктивные параметр!, обе с~ Пачтаютв эффективный прогрев и нарастание прочности бетона в ней;

- параметры. теплоизолирующих гелиокамер и методику их опреде-

о

ления на основе изучения физических процессов, протекающих в тяжелом бетоне при его гелиотермообработке;

- результаты исследований по обоснованию эффективности применения плоских отражате^пй повыщаших интенсивность солнечной радиации падащей на поверхность бетона и его аффективные конструктивные параметры;

■ - результаты исследований особенностей твердения бетона в теплоизолирующих гелиокамерах, снабженных плоскими отражателями, при изготовлении изделий в течение всего светового дая и степени участия экзотермии цемента при<этом;

- результаты опытно-промышленного внедрения технологии тепловой обработки изделий из тяжелого бетона в теолоизолируших гелиокамерах, снабженных плоскими отражателями.

• - о -

Научная новизна работы;

- разработана энергосберегающая технология производства сборная железобетонных изделий из тяжелого бетона с тепловой обработкой , их в теплоизолирущих гелиокамерах, снабженных плоскими отражателями, позволяющая эффективно использовать солнечную энергию н обеспечить суточный цикл производства в течение 10 месяцев в году без подвода дополнительного традиционного вида энергии;

- разработаны методика расчета, алгоритм и программа расчета на ЭВМ температурного режима гелиокамеры;

- установлены конструктивные параметры гелиокамеры; с позиции эффективного прогрева и нарастания прочности бетона, а также физических процессов протекающих в бетоне,твердеющего в ней;

- установлены углы наклона плоского отражателя к гелнопокры-тию, обеспечивающие эффективное использование отраженных лучей, " а также эффективный материал отравителя с позиции максимального отражения падающих на его поверхность солнечных лучей; ^

- выявлена роль экзотермин цемента при прогреве тякелого бетона в теплоизолирующих гелиокамерах, снабженных плоскими отражателя;,и;

- установлены зависимости изменения . коэффициента поглощения -бетона различных длин волн солнечного спектра с течением 'времени при переменных технологических факторах;

Достоверность результатов исследований. Достоверность полученных результатов основана на многолетних и не однократных результатов экспериментальных исследований в период с 1987 го

1ЭЭЗгода и подтверждением расчетными результатами.

Практическое значение работы:

- разработана энергосберегающая, экологически чистая технология

° -, с

О

о

О. ' - ' ■

- ■ . ' изготовления железобетонных изделий из тяжелого бетона

с тепловой обработкой их в теплоизолирующих гелиокамерах, снабженных плоскими отражателями, позволяющими обеспечить суточный технологический цикл производства в течение 10 месяцев в году без подвода традиционной энергии, при достижении бетоном изделий GQS i выше.

Реализация работы.Газработанная технология внедрена в 1992г. на гелиополигоне ПМГС-10Б Треста Ш У? чгростроя пос. Шафиркан, при выпуске плиты ограждения серии П6--ВК. D период с 1992 г. по 1993г.изготовлено 1260м3 железобетонных изделий.

. Апробация работа. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях по проблеме "Повышение долговечности сельскохозяйственных зданий и сооружений" (г. Челябинск, 21-23 марта I99Q года), по проблеме Телио-техЕологии и долговечности бетонов в условиях сухого жаркого климата (г,>Мадск, 14-16 декабря 19Э1года. г.Бухара 12-14 октября

о

ХЭ92года), по проблеме "Гесурсо и энергосбережения в народном хозяйстве республики Узбекистан"(г.Бухара 23-24 апреля 1993года) на научном -семинаре кафедры общей физики Бухарского госуниверситета (г. Бухара 2 октября 1ЭЭЗгода), иг. научных конференциях профессорско- преподавательского состава Бухарского технологического института (г. Бухара. 1939-1993г.) и на заседании семинара лаборатории " Общей и промышленной энергетики" ИЭиА All Р. Узбекистан(г. Ташкент, 1394год),

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованно 9 научных статей. ,.,

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 120 наименования. Объём работы составляет 112 страниц, в том числе иллюстраций 67,

таблщ 12, прилопвний С.

Содержание работы Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулиро-вгна цель исследований, основные элементы научной навизны, которые выносятся на защиту, практическое значение работы.

В первой главе приведен обзор и анализ по даншм отечественной и зарубежной литература по разработке и созданию промышленных методов тепловой обработки сборных железобетонных изделий.Анализ разработанных в последние годы методов ускорения твердения бетона с использованием солнечной энергии показал на имеющийся ряд ограничений при принешими их на производстве, среди которых: обеспечение суточного технологического цикла производства только в течение 5-7 месяцев в году, необходимость завершения формования к 11-12 часа« дня, ограничения по толщине выпускаемых изделий. Проведенные предварительше исследования показали, что гелнотермообработка в теплоизолирующих гелиокамерах,снабйенных плоскими отранателяш,монет оказаться весьма эффективной при тепловой обработке изделий из тяжелого бетона. В связи с чем сформулированы задачи исследований .

Вторая глава посвящена разработке методики расчета температурного режима и математическому моделированию теплообмена камеры, позволяющей изучить влияние конструктивных и теплотехнический характеристик гелиокамер на температурный реяим обрабатываемых изделий и установить на их основа эффективный вариант гелискакеры.

Для определения наиболее предпочтительных конструктивных характеристик гелиокамер с позиции эффективного прогрева и нарастания прочности бетона в них, а также для оценки эффективности их работы в различных климатических условиях ив,

" ' с

о

различное время года, необхода» било провести расчеты их температурного режима в условиях изтняющихся в течение суток интенсивности солнечной радиации и тешерптурп наружного воздуха.

Для .математического описания температурного рэкима гелио-камеры используемой для тепловой обработки бетоа:» рассматривается обобщенная расчетная схема (рис.1 ).Уравнения описывающие теплообмен в гелиокамере, имеют следующий вид:

уравнение нестационарной теплопроводности для твердеющей

бетонной сыес-и г

атл А., <Э Т-г ч

6 - 2 - 6 + (I)

01 р2 • С2 ду2

Граничные условия к уравнению (I) характеризуют теплообмен

на верхней и-шишей поверхностях бетонного образца (толщиной 64 ) и описываются следующими уравнениями на верхней границе (при е{ =0 )

-JSTF-=J. с • А„ —

"2 ' "2 ^ (ТбВ- ТС4 ] вбС ' ^[("Ж")

(2)

■[-ТШ-)4 ] ~йбс'

на низшей границе (при <5{-<з^ ) :

~ [1-/Кбс] ' = (Тбн" то У ебо ,0о [Ь§г] "

-(-Йог)4 ] - ибо- * ■;• (3)

Также уравнениями описаны распределение температуры в бетон-пом основании, слое тешюизолязии, граЕнйюй подушке и грунте.

Температура на внутренней поверхности прозрачного покрытия

определяв гея иже следующей зависимостью

ТС4 - ТСЗВ- • <4> <?пс « 1гпс • С т0в - V <5>

Коэффициент теплопередача прозрачного покрытия (1Спс) определяется следующим соотношением:

Vе 1—Ч——I— 5 (6)

—ут- + 2—г— + *-

5сс др ГГ Гсз Г Тс? Т4 1 *прП) = еквя • + ттг — Т " > ' ГПЯП -ГШП ] (7)

т т

» ^нк + ^нл „ £с ] _

(тс-тп } '

(9)

тиа - 1,36 ¿Н. + 239 К; (30)

гг тав (

„ __, Чс 'Со ' ¿Ь^Л -1ТШ1 \

а2в -- + -—--+

скв ' *в А евс 'со ' И^ОР-^ Л ЯО ) i ' * .

(V- тс,) (т8в~ Тс,}

4

(И)

изменение тешерзтгурц наружного воздуха и интенсивности солнечной радиации за цикл работы гелиокамврн являются периодическшш функциями, их описание удобнее всего представить с помощь®--гармони ческого ряда Фурье. Характер изменения мощности тепловыделения прп гидратации цемента в гелиокамерах также отвечает математическому представлению в виде гармонического ряда." '

ти - тно [ < • с03 (к ) + вь • ■ [* )] «2)

™<>+ ¿, [' 003 [к гт- ] +а •з1п (к ¥-}] ■. <13>

" %о [ • +7и . в1п (к }] - (14) с

кооф&щиенты ряда Фурье вычисляются по фо£мулз: "

а « JL V 1 т . и 2it*t * « i-,

2 ' T{ < eos [к щр- ) (15)

¿4 -sCafufL) (IG)

При к=0 по формуле ( 15 16) внтасляотся нулевой член ряда с помощью которого' определяются среднее значение i/ункшга за период изменения z ,

CI7)

На основе зависимостей (12 -~7S) составлена подпрограмма для вычисления коэффициентов ряда Фурье и на их основе текущие значения температуры наружного воздуха, интенсивности солнечной радиации 'М мощности тепловыделений при гидратации цемента с помощью конечного числа гармонических составляющих.Сопоставление значений ■ температуры наружного воздуха и интенсивности солнечной радиации, полученных по гармоническому анализу и расчетные значения этих-функций определенные с помощью первых трех гармонных рядов,показал при этом имеющую максимальную погрешность Зй.что позволяет сделать вывод о возможности использования в практических расчетах температурного' разлила бетона в геляокамэре первых трех гармоник'в рядах Фурье.

Для проведения расчетов по определению температуры бетона изделий обрабатываемого в гелиокамере, с помощью уравнений-(I f- 17) предпочтительный использовать численные метода.

Для разработки алгоритма и программ расчета температурного режима гелиокамерн использован метод конечных разностей.

Для бетонной смеси, которая подвергается тепловой обработке в гелиокамере-для узла с Ш (на верхней границе бетона- а{=0 ) -г* , 2 > Спс • h ' , <*%(,) ■ Ат '

- и -

к 1 к Г к "я

тб(/) ~ тб(г) ]-Дт 2 ^тр(г) 'РвО ~ Тс4 Р3 • С2 • еэ • Р2 • V ДУ(

для узла с Я ; п (на нижней границе смеси 8{= 54)

% ^

& к Г 1

, ^(п) • ¿т 2 " ' (Т0)

сз а5 ■ р2 ■ сг. лу,

для внутренних ' - узлов с Л2 (л-1)

Ф _фЛ а ^ Г ^ Я' & -ч

0(0 б(° 17^7Т^ [Т<К«0 ~ 2 тбСО + к

, **(»> • Ат . {20)

По разработанному алгоритму составлена программа расчета на ЭВМ. Для оценки правомерности методики расчета температурного режима бетонной снеси в процессе е тепловой обработки,проведено сравнение прогрева бетона в гелиокамере по экспериментальным данным и расчетам на ЭВМ. Сравнение полученных результатов, позволяет сделать вывод об их удовлетворительном совпадения (максимальная погрешность 7% ) и возможности использования разработанной методики расчета для анализа влияния конструктивных и теплотехнических характеристик гелиокамер, предназначенных для тепловой обработки бетона, на температурный режим обрабатываемых изделий.

Влияние толщины бетонного основания на температурный режим обрабатываемых изделий: были изучены в гелиокамерах с толщинам основания 5,15 и 25см. При этом при прочих равных условиях.пред-

почтительной толщиной бетонного основания сявляется вэличина в >

° - с

с

5см,т.к. в этом случае температура бетонной смеси на 5;-В°С вше температуры с толщиной основания 15 и 25 см (рис.2 ).

Сопоставление температурных режимов обрабатываемых изделий в гслиокамерах, основания которых выполнен из тяжелого и легкого Сетона,свидетельствовало о предпочтительности изготовления основания из легкого бетона, так как в этом случае температура изделий на 38°С вше по сравнению с основанием из тяжелого бетона.

При прочк равных, условиях расположения теплоизоляционного слоя на внутренней поверхности гелиокамеры привело к увеличению температуры обрабатываемых изделий на 4-г16°С (рис.3). Основываясь на этих результатах был предложен вариант гелиокамеры, обеспечивающий эффективный прогрев бетона в ней. Гелиокамера состоит из теплоизолирующих боковцх стенок из эффективного теплоизоляционного материала как стекловата, минераловата толщиной 80 ш и с А,~0,049 вт/м-°с, 7=150 кг/м3 и поддона из керамзито-бетона толщиной 50мм с 7=17ШИ800кг/м3 (рис.4 ). . " На основе изучения протекания физических процессов в бетоне были установлены параметры теплоизолирующих гелиокамер, а основными критериями при проведении исследований были выбраны параметры обезвоживания, пластической усадки и прочность бетона. Исследованиями выявлено существование при б ^ 5см (расстояние мзг:ду верхней поверхностью бетона и низом гелиопокрытия) и кХ),2 (коэффициент заполнения обьема камеры свежеотформованной бетонной смесью) особой влагонасышенной зоны мевду верхней поверхностью бетона и гелиокршакой камера, обеспечиващей благоприятные условия для гелиотермообработки изделий из тяжелого бе-

н.т.

тона и нгбора прочности бетона в суточном возрасте 60% П28 и более. При этом интенсивность обезвозашания и) не превышала 0,22 кг/м2-час, влагопотери к концу периода тепловой

\ ■ ' ■• 4 ' А1

обработки 6,5® , а пластическая усадаа — 0,53 ш/м, подвергнутый к тепловой обработке бетон в возрасте _ 28 суток шел

прочности 99т-102% от Я11,7, .

28

Третья глава посвящена исследованиям по обоснованию целесообразности применения плоских отражателей при ге-шотермо-обрзботке бетона, установлению их эффективных конструктивных параметров, а также изысканию путей повышения эффективности гелиотермообработзга бетона.

Результаты экспериментов, проведенных в конце- октября месяца (рис.5,таблЛ) свидетельствуют об увеличении суммарного, поступления солнечной радиации в течение суток на поверхность гелиопокрытия на 44-70$ от применения отражателя, повыиении теплосодержания бетона образцов на 15-32% и повышении суточной прочности на 24-365 , всладствии чего достижении бетона стандартных образцов в суточном возрасте прочности на сяатие„ 48-53% от в зависжюсти от начало гелиотермообрэботки в

течение суток. Максимальный прогрев бетона при этом осуществлялся при температурах 60-65° С, что при отсутствии применения ■ '.отражателя составляет лиць 40-45°С, достижение прочности 50-55 3

Дн*т* независимо от начала гелкотермообработкн в течение суток. гв

Экспериментальные исследования,проведенные в натурных условиях, показали то, что тот нижний предел максимальной интенсивности солнечной радиации 600-650 вт/м2 , обеспечиващий суточный технологический цикл производства без применения дополнительных традиционных энергии, при применении отражателя можно

достичь в течение 10 месяцев в году.

с .

Проведенные исследования по изучению ^^фогрева и йарзстанив

. о

о

(^точная зрелость И1 прочность бетона при гелио-термообработке с применением„плоских отражателей

Таблица I

I

! I

Начета.

,гелио-?термо-обра- . ботки

Суммарная интенсивноетГ фточная зрелость Прочность бетона на сжатий ,МПа/$от ! солнечной радиации 1 бетона, гр.адхчас { в аоаваете ,

!в течгенив су ток,Вт АД

в возрасте, сут. !<5ез приме-! с приме- !без приме-! с приме- !__I

!нения отражением от!нения отра'нениам от-Тр^л в , гтп „ ТРП-» г^-и тиг !жателей, !ражателей!жателей !ражателейЦ],и в теп *uu в теп i0 в ш -

28

I

I < • ♦

I

j

! лои золирую-! лои за лиру Ыскаотражате-|ЩИх гелиока^щих гелио-!лями1 сут,а 'мерах ¡камерах удалее в ес! !снабженных!тественных , 'отражател,¡условиях

нормальное! твердение '

! I 2 ! 3 ! 4 5 16 ! 7 ! 8 9 ! 10

I. 8оо ' 2380 6486 667 884 7,35 10,10 19,40 18,8

170 132,5 39 53,2 103

2, II00 2757 4156 • 750 927 ML £.74 18,8 18,3

IJ0 124 40,8 53 102

3. I400 2473 39.69 7® 900 &JL. 10,60 21,0 21,0

160 118,б 40,4 50,5 100

4. 20оо 2380 3625 768 883 .7,8 21,0 20,8 ,

. 152 • 115 37,5 48,0 101

Примечание: I. в столбцах 4,6 в числителе абсолютные величины, в знаменателе прирост соответствующих величин без отражателя;

2. в столбцах ,7, 8, 9 в числителе абсолютные величины, в знаменателе f от SjQ ;

S. ТИГ-теплоизолирующие гелиокамеры

¿U —

прочности бетона в тешгоизолпрунзшс гелиокамерах, снабпенни плоскими отражате.ми в зависимости от сезсла укладка показала*,, что'период с начала марта и до конца октября пршеЕекйз отражателей позволяет набрать бетону прочность в I суточном возрасте 52-60% , что гарантзрует бездеффектную распалубку

изделий и транспортирование1 последних на склад готовой продукции.

Построенная номограмма для определения длительности эксплуатации гелжяюлигонов щи щшенении плоских отражателей для изделий с толзцшама 0=0Д-КМ,ч из бетона каряя И 200-^- 400, для регионов расшшэгэшшх в ироделазс -л 33 до 44° С.0. (рис,6), свидетельствует о то:.*, что излеягз топеюЗ 0,2:5 ш батона класса Bts (ШОО) 1юшо изготовлять в теяпаяашрах шабгенннх - шгос-кеш отражателями с февраля по 15 ноябрь нзсяц, а из бетона класса Вгг,5(М300) - с февраля но декабрь кесяц.Цзобходзш отметить, что для изделий толщиной до 0,2м из бетона иаркз 11400 этот период превышает 10 месяцев в году.

Для эффективного использования отраженных лучей от отразателя необходимо было установить угол наклона отразатэля к гелнопокры-тию в различный период года, для чего была использована следующие формулы:

при отрпиении радиация па всю ширину гелиопокрытия

+ «соли (21)

при возможности получения максимальной интенсивности отраженной радиации на поверхность гелиопокрытия

а^-46«com ' ''СИ)'

' л

Сравнение отражательной способности различных материалов (обычное зеркало-А§., 1ГГЭФ металлизированная, оцинковав лист, лис?

покрытый белой ада^ьо) с помощью елъбедометра показало вффек-, тешость применения I зеркала в ПТЭФ металлизированной в качества поверхности для плоского отражателя,обеспечивающего прирост интек-СЕВНОста солнечной радиации до 145-148®. Результаты» изучения коаффациентоЕ отражения зеркала и ПТЭФ металлизированной в различных штервалаз клин волн солнечного" спектра, однозначно свидетельствуют об еф^зктивности применения ПТЭФ металлизированной в качестве отражающего материала, т.к. коэффициент отражения ШЭФ мэталлизцровг:-шой в пределах К от 0,4 до 1,1 шш колеблется в пределах 0,8 — 0,87, когда у зеркала это составляет 0,77-0,64* *

о

Исследованиями установлено, что степень участия экзотермии цемента в процессе прогрера тяжелого бетона при гелиотермообра-ботке его в тепловзолнрущкх гелиокамерах) снабзкнных плоскими отразателяш, составляет около 40$ .

Установление завнсишсги коэффициента поглощения бетона различных длин волн солнечного спектра явилось качественно но-внм подходом к повышению эффективности использования анергии солнечной радиации. .

Изменение коэффициента поглощения бетона солнечного спектра в зависимости От начального влагосодеркания бетона,свидетельствует о снижении коэффициента с увеличением подвижности бетонной смеси,° т.е. чем больше кесткость бетонной смеси тем больше коэффициент поглощения бетона, примем наблюдается в течение первых 3——' & часов некоторой рост, по-видимому, вследствие перехода аморфной структура бетонной смеси в твердую, кристаллическую, в дальнейшем еэ происходит медленное снижение коэффициента во времени, достигающего в концу первых суток 17-20%,к

о ■

концу вторых га суток 30-32%.Такье снижение коэффициента

объясняется выделением в результате гидратационшх процессов минералов портландцемента, свободной окиси кальция, имегащй белый цвет и способствующий отрахэншо падающих лучей. Такой процесс изменения коэффициента можно наблюдать при сравнении бетонов с различными В/Ц и вида крупного заполнителя.

Четвертая глава посвящается исследованиям по опытно-промышленным испытаниям и внедрению, оценки технико - экономической эффективности.

Тепловая обработка изделий из тяжелого бетона в теплоизолирующих гелиокамерах, слабгэшых плоскими отразкателями,с использованием солнечной энергги з услер'тгт. зухогг заркого климата Узбекистана в течение 10 мееяцзв в году позволяет отказаться от традиционных видов тепловой обработки и обеспечивает высокое качество изделий при суточном цкклз производства. При этом экономится до ЮТ-ПОкг.усл.топ., примерно 0,6 т.вода и более 16,88-18.00 руб на I куб м. изделий в зависимости от принятого на производстве расхода пара.Расчет произведен без учета реализации экономически чистого технического процесса.

Заключение

1. Разработана энергосберегающая, экологически чистая технология ° ' производства железобетонных изделий тяжелого бетона с тепловой

обработкой их в теплоизолирующих гелиокамерах,снабженных плоскими отражателя®, позволяющими обеспечить суточный технологический цикл производства в течение 10 месяцев в году без подвода традиционной энергии, с достижением прочности бетона изделий 50-60% н.т.

Я^д и выше.

2. Разработана методика расчета температурного режима бетонных изделий при тепловой обработке их в гелиокамерах в условиях • периодического теплового воздействия, позволяющая использовать

ее да установления процесса прогрева изделий при тепловой обработке ех в различных условиях.

л

3. Разработаны алгоритм и программа расчета на ЭВМ температурного решша гелиокамеры, с помощью которых, были установлены ниже-следукщю конструктивные параметры гелиокамеры с позиции эффективного прогрева^ бетона в них : теплоизолирующие боковые стена толщиной 80 щ и основания камеры из легкого бетона толщиной 50 ш, укладываемое по керамзитовой подушке толщиной

100-120Ш.

4. Исследованиями выявленно существование при б $ 5 см (расстояние от верхней поверхности бетона и низом гелиопокрытия) и к>0,2 (коайщиент заполнения объема камеры свекеотформованной бетонной смзсыа) особой влагонасышенной зоны между верхней поверхностью бетона и гелиокрышкой камеры, обеспечивающей благоприятные условия для гелкотермообрабоиси изделий из тяжелого бетона в достшгенае бетоном прочности в проектном возрасте

100-105% > поэтому с позиции физических процессов протекающих в бетоне и реализации технологии в производственных условиях рекомендуется установить 6=2-4 5 см и к > 0,2. Б Экспериментальным и расчетным путем обоснована целесообразность применения плоских отражателей при гелиотермообра-ботке бетона, позволяющих увеличить суммарную суточную интенсивность солнечной радиации на поверхности бетона на БО -100%, по-вшенш) суточной зрелости бетона на 15-40% , повышению суточной прочности на 10-355, вследствие чего достижению бетона в суточного возрасте прочности на скатив 50-60% от в зависимости от начала гелиотермообработки в течение суток и сезона укладки, е. Установлены угла наклона плоских отражателей к гелиопокры-тшз, возводящие эффективно использовать отраженные лучи, а

о , ■

таи® выявлена эффективность применения ПТЗФ шталлззцросзнЕоЛ пленки в -•зчестве ограяавдзй поверхности в плоских отраззатэяяЕ, коэффициент отражения у которой колеблется от 0,84 до 0,87.

7. Исследованиями установлено, что .степень участия зкзотаркнз цемента в процессе прогрева тяжелого бетона прн гелаозврмо-обработке его в теплоизолирующих гвлиокамерах, снабгашнх илошаэ отражателями составляет около 408.

8. Исследованиями установлена эффективность кспользовання солнечной энергии в первгз часу твердения бетона, воэффздш? поглощения которого в гад? порад состгеляет 0,9-0,94, поскольку

с течением времена р рспульт-ле ц.Оизессз цемента а

выделением свободной окис:: хожж сюкегаэ данного

коэффициента, достигающего к концу первых суют; 0,72-0,75, к концу вторых суток 0,63-0,65.

9. Результаты лабораторных исследований подтверждены з производственных условиях и внедрены на гелиополпгопэ П?"С-1С5 Треста ГО Узагрострой пос. Нафиркан, с эконошгеэскш эффектом более 16,88 рублей на 1м3 бетона.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЗШПЗ Д-ГССЖРТАЩЗ! ЕЗЛОЗЕЕО В СЛЕДУКЩК РАБОТАХ:

1. Абдуллаев Ч.М., Усмонов Ф.Б.Исследование эф^ктивностн'применения плоских отражателей при тепловой обработке бетона с использованием солнечной энергии.//Гелиотехника.1900. ш. С.69-70.

2. Абдуллаев М.М., Усмонов Ф.Б. Проектирование расхода дополнительной энергии при круглогодичной эксплуатации гелиополигонов по выпуску сборного железобетона.//Архитектура и строительства Узбекистана. 1990. Л6. С.16-17.

3.Абдуллаев М.М., Усмонов Ф.Б.Расчет параметров плоских отрага-

1-2 0 -

■голой, гралзшэкцх ггри тепловой обработке сборного селезоб^она . с Еспслк'с^глгза солнечной энергии.//Гелиотехника. 19°^,M.C.83-8S. А. Усио. оз ©.Б, йощазжга Эффективности использования плоских отражателей при гелиогермообработке бетона./В сб. Актуальные вопросы в области механики, совершенствование и развитие техно-логпчоскях системЛаякент.1991 .Таза1Ш.С..71-75.

Б. Ачияов Б.М. ,Абдуллаев М.М.Усданов Ф.Б. .Чугунков В.В. Методика

\

. расчета температурного режима гелиокамер для тепловой обработки бетона./В кн. М. Материалы V координационного совещания по проблема и Технологам оото.лых работ в условиях сухого жаркого климата'".БухараЛ992.С.104-II5.

6. Абдуллаев М. М., Усмонов Ф. Б.. Повышение Эффективности гадсотердообработкн сборных железобетонных изделий с применением отраглотх систем./В кн. Ш. Материалы 7 координационного совещания по нроблзцэ и Технология бетонных рарот в условиях сухого гярхото климата". Бухара. 1992. С. I4I-I57.

7. Абдуллаов ü.M., Усшков Ф.Б. Установление зависимости коэф<^йг тшвнта поглоценпя бетона от длинн волны солнечного спектра./

В кн.Ш. Материалы V координационного совещания по проблеме "Технология бетонных работ в условиях сухого варкого климата " . Бухара.1992;ч.186-196.

8. Абдуллаев U.M., Усмонов Ф.Б., Дадааонов A.A., Салаев С.С. Определение эффективного способа гелиотермообработки сборного железобетона с применением .озрааавдих систем./ В kh.J&I.Материала Г-координационного совещания по проблеме " Технология бетонных работ в условиях сухого каркого климата" Бухара.1992. С.203-211. '

9. Абдуллаев М.Н. ,Усмонов Ф.Б. Гемир бетон бушларига вдёш

^ радаащшспни туплаб беруачк текис взали концентраторлар ёрдамида

о

шлов берш./Илмий ма^олалар тувдама " Узбекистан рэспублтжзсл хал^ хужалиги тарлоцларпда ресурсларни ва энергияни текши муаммолари буйича илшй - амалий конференция * Бухоро.1393. 231-236 бет.

ИГОМ. ТЕМИР- БЕТОН БГШЛАРИГА 1$УЫП ИСШрШЩАН ФОШШШЗЕ ИНТЕНСИВ ИШОВ БЕПЯП УСМ01ЮВ ФАРХОД ЕМОЕВЙЧ 1рЮКАЧА. МАЗМУШ

Уибу дассартащгя л рзщ^цдясшш тупяаб бзрувчп текис шала ейналар (отраьат-зль) сшая чг-ьгашлангап искщ йу^отши-шндап хтояловчи гелЕс;:.::-.зра.~2 10 с. ч&иггз дгвездда

фаь;ат цуёш исгащлкшдан фойдодаш^ f: бетон бужмларкнп,

цотташг I кунлик айлаяишш таьигалаган долда тлаб чщзрэ оладигая технологиями яражпшЕга яагишланггп.

Шу борада камера ^apopar регшмини ^исоблая услуби , унпнг

алгоритми ва эр учун дастур тузилиб , бу дастур асосида нчида

энг юцорн ИССШ5. режим яр эта оладаган ^алинляги 80 т га тент

булган иссщ йудотилишидан зршояловчи ен девордар ва 50 т га

тенг.енгил бетондан тайерлаиген асосдан иборат ; хтпокамеранпнг

янги варианта тавсия зршшда. Бундан таящаря кгкзра ичнда Оора-

диган физик жараёнлар урганилиб, камчиликсиз структуралп томпр-t

бетон бушларини шлаб чщаришни таьшшлайднгап, камераненг №0,2 ва б=2~ 5 см ля курсаткичлари анидланда.

. Диссертацияда текис шали ойналар чулланшшшнг фойдалилн-ги асосланиб , уларнинг оптнмал конструктив курсаткичлари тавсия килиндн.

Тажриба ва назарий йул билан олинган натизалар, хулосалар илмий рштнг "Узагрострой" трсстшшп? Шофаркоидаги ГОЖ-ЮЗ гелиомайдонидагц тадбшщда тасдицлацщ ва ишлаб чшррплган грар

1 \:P T6№ip- (38toh cyramjaH 16,88 oymsn op?iajpo>; ©oilsa ojinimsi SHîE;jîEiT';,i {1991 IpxB I siipexrma Cyjiran uapx damn).

i

THE VOWŒEG WT MD WŒSTIGATIOÏÏ IIEAT TREATMENT OF TEEFÂBB1M.TED ESIMORGED F/jSKSOB 1 iBAF0E7ICH USL'WOV , SIPJMÂEY

The dissertation is devoted to working out new energysavling technology of prefabricated reinforced concrete production with heat processing in tu-rmo.nsulated hel lochambero of periodical and continuous operation, furnished with flat concentrators, aùnltllng to provide twenty-four hours tecMological production cycle during 10 monthes a year wirhout bringing into traditional energy.

Within these liaits the heat exti&nge processes taking place in helloc?ia7iùer, en that boots the calculation method was elaborated,so as algorithm.and canpater programs for fielioctmber

\

-therml regime by a&ans of that the opt law version of heat insulating hallochnmber from the effective concrete heating point of view in it, thz constructive elements of wich are' Jisat insulating side nails rsaâs of effective heat insulating mterlals BO thickness and the chanber dose mule of lightweight corœrete 50 m.m. thlcness.

Beside it optima parameters of hellocîiamber are corrected from the position of plysical processes in concrete, those are chamber-filling factor wl the fresh - cart Mxtvre(C>0.2) and the distance frm ihd top surface of concrete to th bottom of helloro-ofing 5= 2-5 sa.;.

2?ie expediency of flat concentrators application for concrete

hallo thermal treatment are grounded as well as effective concstructive parameters are established.

The results and conclusions of laboratory and theoretical investigations were affirmed durlnd Its in troâucîton on Shaflr-&m hello proving ground of PVK-105, trust N3, Ysagroatroy, with economic effect mora than 16,PS roubles per cubia meter of an article.

Тч

Л.рА

ce

г

1/ /л к" V1

^ езг >

г

ГисЛ. Гз'счетная схема для расчета температурного режима гелиокамери.

Гис.З. Влияние месторасположений тепловой изоляции в конструкции гелиокамери на температурный режим бетонной смеси I на внутренней поверхности; 2- на наружней поверхности.

Гис. 2. Влияние толщины основания гелиокамеры на температурннй режим бетонной смеси.

1,2,3,-те те 'ггература в средней зоне изделия при толщине основания гелиоустановке 5 см, 15см,25см соот ввтетвенно.

Гис.4.Принципиальная схема теплоизолирующих гелиокамер

1-железобетонное изделие;

2-светопрозрачное покрытие;

3 теплоизолирующие ограздешщ

4-металлический лист с каркасом

5-поддон камеры из легкого бетона;

6- керамзитовая подушка.

шг» -й** я"

к" с/тли,

еп«*, чае.

Рис.5. Прогрев бетона с применением плоских отражателей

1- естественная интенсивность солнечной радиации;

2- интенсивность солнечной радиации с применением плоского отражателя *

3- температура бетонного образца без применения отражателя;

4- то не, с применением отражателей;

5- температура окружающей среда.

Марка

йгома. МЮ

1 Ц П

мяо

ышй <®аа» сяе^ я»ай м®« «"»к чЬ» «вот о«» м«а< досан

года'

Рис.6. График определения длительности сезонной эксплугации гелиополигоноЕ с применением отражателей при толщине изделий 5= 0,1—0,4 м и марки бетона Ш00-М400. \ /

в