CC BY
6ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ РАБОТЫ
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ БЕТОНА В РАЙОНАХ С ЖАРКИМ КЛИМАТОМ
Рахимов Акмалхон Маматхонович, Абдурахмонов Султонбой Эргешевич, Мамадов Баходир Алишерович, Цаюмов Дилшод Абдугофур угли, Наманганский инженерно-педагогический институт, Республика Узбекистан
E-mail: dil_ko91@mail.ru
Аннотация. В статье приведены результаты исследований по определению влияния начальной температуры бетонной смеси и температуры внешней среды на режимы тепловой обработки бетона.
Ключевые слова: начальная температура бетонной смеси, температура наружного воздуха, тепловлажностная обработка, гидратация цемента, степень зрелости, режимы тепловой обработки.
Наиболее энергоемким процессом при производстве сборного железобетона является тепловой обработка, производимая для ускорения твердения бетона. Длительность термообработки сборного железобетона составляет 70-80% продолжительности общего технологического цикла, накоторую расходуется в среднем 70% тепловой энергии из общего потребляемого тепла заводами сборного железобетона.
Исследователями многих стран проводились и проводятся большие исследования по влиянию на режимы тепловой обработки бетона различных факторов, как состав, удобоукладываемость бетонной смеси, предварительное выдерживание изделий до тепловой обработки, степень уплотнения бетона, герметичность форм и укрытие открытой поверхности изделий, степень гидратации вяжущего, экзотермия цемента, интенсивность подъема температуры и др.
Одним из перспективных направлений в технологии изготовления сборных железобетонных конструкций в районах с жарким климатом является использование тепла окружающей среды, так как этот фактор не учитывается в
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
процессе тепловой обработки бетона.
В районах с жарким климатом высокая температура наружного воздуха (30...350С) отмечается 6...7 мес в году. В таких условиях температура бетонной смеси в момент формования достигается 25...300С. Однако в настоящее время эти факторы не учитывают при назначении режимов ТВО.
Нами были проведены опыты по определению влияния начальной температуры бетонной смеси и температуры внешней среды на режимы ТВО бетона. Начальная температура бетонной смеси принималась равной 15-20, 20-25 и 25-300С. Остывание бетона осуществляли по двум вариантам. По первому -бетон охлаждался в течение 4 часов в камерах при открытой крышке; по второму - в течение 6 часов термосного выдерживания в камере при закрытой крышке.
Максимальная температура изотермического прогрева бетонных образцов на портландцементе принималась равной 800С. Образцы испытывались через 3 и 28 суток.
Результаты исследований показали (таблица), что начальная температура бетонной смеси существенно влияет на прочность бетона приготовленного на • портландцементе. Чем выше начальная температура бетона, тем большую он набирает прочность после ТВО. Однако через 3 суток прочностные показатели бетона с различной начальной температурой начинают выравниваться, а через 28 суток бетон набирает одинаковую прочность независимо от начальной температуры. Это, видимо, объясняется тем, что у бетона с большей прочностью после ТВО дальнейший рост ее происходит медленнее, чем в бетоне с меньшей прочностью после ТВО. Это согласуется с кинетикой гидратации цемента. В бетонах с большей прочностью после ТВО гидратируется значительная часть цементных зерен и вокруг непрогидратировавших ядер зерен образуются более плотные оболочки из продуктов гидратации цемента. Эти оболочки в дальнейшем при твердении затрудняют проникновение влаги к непрогидратировавшим частям зерен цемента и тем самым замедляется процесс твердения. Отсюда выходит, что чем больше прочность бетона после ТВО, тем меньше ее нарастание в дальнейшем и наоборот.
Из результатов испытаний видно, что на прочность бетона после ТВО существенно влияет характер остывания. Бетоны при режимах ТВО 2+3+4+4ч (серия 4) и 2+3+2+6* ч (серия 6) набирают практически одинаковую прочность. Равные показатели прочности бетона с разным временем изотермического выдерживания объясняются, по видимому, одинаковой степенью зрелости. Например, бетон, прогретый по режимам 2+3+6+4 ч (серия 9) и 2+3+4+6* ч (серия 10), после ТВО набирает одинаковое количество теплоты -8800С/ч.
»
111
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Таблица 1
Прочность бетона на портландцементе при различных режимах ТВО
Вариан ты № серий Температура в камере при предварите-льной выдержке, 0С Началь ная температура бетонной смеси, 0С Режим пропа-ривани я, час Прочность бетона при сжатии, МПа через
4 часа после ТВО 3 сут. 28 сут 28 сут. нормального твердения
I 1 15-16 15 2+3+6+4 17,4 61 20,3 26,8 94 28,5 100
2 20-21 20 2+3+4+6* 18,6 60 22,2 72 29,1 94 31,1 100
II 3 26-28 22-25 2+3+6+4 20,5 65 22,1 70 29,4 94 31,4 100
4 26-28 22-25 2+3+4+4 17,6 21,8 69 30,1 95 31,6 100
5 26-28 22-25 2+3+2+4 15,5 49 20,1 64 28,5 91 31,4 100
6 26-28 22-25 2+3+2+6* 17,4 21,5 63 29,5 93 31,8 100
III 7 32-34 28-30 2+3+2+4 17,4 22,2 69 31,0 96 32,2 100
8 32-34 28-30 2+3+4+4 19,7 62 22,5 70 30,1 94 32,0 100
9 32-34 28-30 2+3+6+4 23,2 70 25,5 31,5 95 33,0 100
10 32-34 28-30 2+3+4+6* 21,0 68 22,5 73 29,8 96 31,0 100
»
112
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Примечания. 1. Над чертой - прочность бетона, МПа, под чертой -% от
тун.т.
R28
2. 6* -остывание бетона в течение 6 часов при закрытой крышке камеры Термосное выдерживание изделий после короткого изотермического выдерживания особенно эффективно можно использовать в условиях жаркого климата. Повышенная температура среды сокращает потери тепла через ограждающие конструкции камер вследствие снижения температурного градиента, обеспечивая более медленное остывание изделий в камере. С другой стороны, создаются условия для остывания изделий непосредственно на действующих площадях цехов.
Целесообразность использования тепло окружающей среды при тепловлажностнойобработки бетона для производства изделий в районах с жарким климатом отмечалось в работах [1, 2, 3].
Таким образом, назначения режимов тепловой обработки бетона с учетом повышенной наружной температуры среды и правильная организация работ по формованию изделий и их тепловой обработке позволяет значительно снизить расходы теплоносителя, увеличить оборачиваемость тепловых агрегатов без дополнительных затрат на предприятиях сборного железобетона в районах с жарким климатом в течение 6-7 месяцев в году. В конечном итоге снижается себестоимость сборных железобетонных изделий при требуемом их качестве и долговечности, повышается производительность предприятий, максимально используется даровой источник энергии-тепло окружающей среды.
Литература:
1. Крылов Б.А. Отечественный и зарубежный опыт экономного расходования топливно-энергетических ресурсов при производстве сборного железобетона // Пути дальнейшего снижения теплоэнергетических затрат при изготовлении сборного железобетона. - М.: МДНТП. - 1988. - С. 3-13.
2. Рахимов А.М., Жураев Б.Г. Исследование температурных полей в процессе пропаривания и остывания бетонных изделий в условиях повышенных температур среды // Символ науки. - 2016. - №. 2-2.
3. Рахимов А.М., Жураев Б.Г., Хакимов Ш.А. Энергосберегающий метод тепловой обработки бетона в районах с жарким климатом // Символ науки. -2016. - №. 4-3.
