CC BY
11И ТВОРЧЕСТВА
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕЛИОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ УСКОРЕНИЯ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНОВ НА ОСНОВЕ БЕЗОБЖИГОВЫХ ЩЁЛОЧНЫХ ВЯЖУЩИХ
Хамидов Адхамжон Инамжанович, Ваккасов Хайрулло Сайфуллахонович, Фозилов Одилжон Кобилжонович, Наманганский инженерно-строительный
институт, г. Наманган
E-mail: hayrullo.vaqqasov@gmail.com
Аннотация. В статье освещены вопросы использования солнечной энергии (гелиотехнологий) для ускорения твердения бетона на основе безобжиговых щелочных вяжущих. Проведенные исследования показывают экономическую целесообразность использования гелиотехнологии для ускорения твердения бетона на основе БЩВ взамен пара, электроэнергии или других теплоносителей.
Ключевые слова: бетон, железобетон, гелиотехнологии, тепловая обработка, гелиотермообработка.
Изготовление бетонных и железобетонных конструкций в строительной индустрии связано с большим расходом энергии и большая его часть (70%) расходуется при тепловой обработке для ускорения твердения бетона. Как известно, тепловая обработка изделий осуществляется в основном при помощи пара [1].
Широкое использование паропрогрева при тепловой обработке связано с хорошей изученностью этого способа и простотой технологического процесса. В связи с этим промышленность для подобных целей выпускает достаточное количество требуемого оборудования.
Однако, несмотря на ряд преимуществ, этот способ имеет следующие недостатки:
- большой расход пара для прогрева 1 м куб бетона. При этом для производства 1м сборного железобетона расход тепловой энергии в среднем составляет 467 Мкал. Когда как для ускорения твердения бетона теоретический расход энергии составляет 60-70 Мкал, что свидительствует о низкой эффективности пропарочных камер;
- необходимость строительства котельной для выработки пара;
- большая потеря пара в процессе производства;
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
- трудность контроля процесса тепловой обработки и сложность автоматизации и др.
Также использование для ускорения твердения бетона электроэнергии, сухого газа и других способов связано с большим расходом энергии.
В связи с этим крайне актуально проведение научно-исследовательских работ по использованию энергоёмких способов для тепловой обработки сборных бетонных и железобетонных изделий.
Одним из эффективных способов тепловой обработка бетона является использование солнечной энергии - гелиотермообработка.
Солнечная энергия является наиболее мощным возобновляемым источником энергии и может не только снизить расходы традиционных видов топлива на тепловую обработку сборного железобетона, но в ряде случаев полностью ислючить их применение.
Как известно, при производстве сборного железобетона основным вяжущим является портландцемент.
Несмостря на ряд положительных свойств портландцементу присущи серьёзные недостатки. Это, в первую очередь, высокий расход энергии при производстве, относительно низкая активность (40...60МПа), несовместимость с глиняными и песчаными частицами, а также низкая стойкость к коррозии.
Эти недостатки не проявляются в безобжиговых щёлочных вяжущих (БЩВ), теоретические основы которых предложены проф. В.Д. Глуховским [2].
БЩВ обладают рядом физико-механических и технико-эксплуатационных характеристик, значительно превышающих аналогичные свойства многих других минеральных вяжущих и композитов на их основе. Большая сырьевая база и низкие затраты тепла и электроэнергии на их производство, большой диапазон прочности при сжатии вяжущих (от 20 до 180 МПа) и бетонов (от 0,5 до 150 МПа) обосновывают их универсальность.
Анализ мирового опыта свидетельствует, что в будущем все большим спросом будут пользоваться безобжиговые щелочные вяжущие (БЩВ) и бетоны на их основе.
В связи с этим в Узбекистане ведутся широкие научные исследования по расширению применения этих вяжущих в строительстве [3].
По проблеме использования солнечной энергии для тепловой обработки сборного железобетона в СНГ и за рубежом проведено большое количество исследований, имеется значительный опыт применения гелиотермообработки при производстве изделий и конструкций [4].
Однако в печати отсуствуют данные по использованию солнечной энергии для ускорения твердения бетона на основе безобжиговых щелочных вяжущих.
Проведенные исследования показывают экономическую целесообразность использования гелиотехнологий для ускорения твердения бетона на основе БЩВ взамен пара, электроэнергии или других теплоносителей [5].
»
46
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
При этом отпадает необходимость строительсва котельной и расход топлива на получения пара и электроэнергии. Также сокращается расход воды на технические нужды, что очень важно для Узбекистана. Так, при выпуске 1м3 изделий экономится 0,5м3 воды.
Гелиотехнология обеспечивает получение бетона высокого качества с требуемой прочностью при значительной экономии топливно-энергетических ресурсов. При использовании гелиотехнологий при выпуске 1м3 изделий экономится 80 кг условного топлива.
Конструкции металлических форм при гелиотермообработке не подвергаются коррозии из-за отсуствия паровой среды.
Гелиотехнология не вносит существенных изменений в основные технологические переделы при производстве изделий (армировании изделий, в приготовлении, укладку и уплотнении бетонной смеси) и позволяет обеспечить суточную оборачиваемость форм, так как за 20-22 ч бетон приобретает 45-70% марочной прочности. Такие прочности достигаются в районах с сухим жарким климатом в течении 7-8 месяцев в году без применения традиционного пропаривания [6, 7].
В условиях Узбекистана использование солнечной энергии для выпуска бетонных изделий на открытых полигонах и цехах можно осуществлять круглогодично с использованием дублирующих теплоносителей в пасмурное и холодное время года.
Но, несмотря на очевидные преимущества использования гелиотехнологии для ускорения твердения бетона на основе БЩВ, их применение сдерживается в связи с малой изученностью данного способа, отсутствием информации о технике гелиотермообработки.
Можно сделать выводы, что использование солнечной энергии для ускорения твердения бетона на основе БЩВ является перспектывным методом. Необходимо проведение широких исследований в этом направлении.
Литература:
1. Крылов Б.А., Хамидов А., Акбаров М. Обеспечение высокого качества железобетонных и бетонных конструкций, возводимых в условиях сухого и жаркого климата. Тезисы докладов расширенного заседания секции Госстроя по науке и технике. - Москва, 1984.
»
47
