CC BY
22
5. Лыков А.В. Теория теплопроводности / Алексей Васильевич Лыков. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1967. - 600 с.
6. Ярышев Н.А. Теоретические основы измерения нестационарных температур / Николай Алексеевич Ярышев. - Л. : Изд-во "Энергоатомиздат", 1990. - 254 с.
Фединец В.А., Кулик Е.М. Исследование условий теплообмена первичного преобразователя температуры, совмещенного с трубкой полного давления в тепловом счетчике
Исследованы условия теплообмена первичного преобразователя температуры, совмещенного с трубкой полного давления в тепловом счетчике. Предложены варианты возможного конструктивного исполнения узла измерения температуры. Приведена структура пограничного слоя и распределение коэффициента теплопередачи при обтекании преобразователя температуры потоком теплоносителя. Показано, что пограничный слой содержит ламинарный пограничный подслой, переходную зону и турбулентный пограничный подслой. Даны рекомендации по выбору места установки узла измерения температуры на теле трубки полного давления для уменьшения погрешности измерения температуры.
Ключевые слова: первичный преобразователь температуры, трубка полного давления, коэффициент теплопередачи, ламинарный и переходный подслой.
Fedynets V..О., KulykE.М. Studies of Heat Transfer Primary Transformer Temperature, Combined with a Tube Full of Pressure in the Heat Meter
The conditions of heat exchange initial transformer temperature, combined with a tube full pressure in the heat meter. The variants of a possible embodiment of the measuring junction temperature. The structure of the boundary layer and the distribution coefficient of heat flow around the transducer with temperature of the coolant flow. It is shown that the boundary layer laminar boundary sublayer includes, transition zone and turbulent boundary sublayer. Recommendations for choosing the place of installation site temperature measurement on the body tube full pressure to reduce the error of measuring temperature.
Key words: primary transducer temperature, total pressure tube, the heat transfer coefficient, laminar and transitional sublayer.
УДК666.942 Астр. Т.А. Мазурак1; доц. УД. Марущак1, канд. техн. наук;
ап. наук. ствроб. 1.С. 1ваав2, канд. техн. наук, директор
ШВИДКОТВЕРДНУЧ1 БЕТОНИ НА ОСНОВ1 МОДИФ1КОВАНИХ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ1В
Проан^зовано методи одержання швидкотверднучих бетошв. Показано, що зав-
дяки модифжуванню портландцементних композиций органо-мшеральною добавкою
забезпечуеться одержання бетошв з швидким наростанням мщносп, як характеризу-
2 28 . 28 • • ються високою питомою (Кст /Яст =0,63) i нормативною (Кст =68,1 МПа) мщшстю,
дрiбнопористою структурою, шдвищеною корозшною стшюстю (Кзг=1,21 та Кст=1,19),
що визначае !х довгс^чшсть та широк област застосування як в монол^ному будгв-
ництв^ так i техноло^х збiрного залiзобетону.
Ключовi слова: швидкотверднучий бетон, модифшований портландцемент, рання
мщшсть, комплексний модифшатор, порова структура.
1 НУ "Львгвська полггехнка";
2 Льв1вський державний НП1 "Льв1вбудмНД1проекг" Державноï корпорацп "Укрбудматер1али"
Постановка проблеми. Розвиток будавельно! галуз1 спрямований на зас-тосування сучасних технологш виготовлення яккних конкурентоспроможних бетошв, ят забезпечують швидт темпи буд1вництва, зменшення споживання енерги та сировинних ресурав, високу продуктивнкть виконання будiвельних роб1т i тривалий термш служби буд1вель i споруд. При цьому актуальним з теоретично!' i практично!' точки зору е одержання швидкотверднучих бетошв, що забезпечують можливiсть раннього навантаження конструкцiй, скорочення ви-робничого циклу, перехщ до мало- та безпрогрiвних технологiй збiрного залiзо-бетону, збшьшення оборотностi опалубки та прискорення зведення будшель i споруд при монолиному бетонуваннi, а також дають змогу шдвищити ефектив-нiсть будшництва в рiзних температурних умовах.
Аналiз останнгх дослщжень i публiкацiй. Згiдно з ДСТУ Б В.2.7-176:2008 бетони зi швидким наростанням мiцностi характеризуются значениям питомо! мiцностi Лси2/Лси28>0,50. Прискорення набору мiцностi бетону заз-вичай базуеться на традицiйних методах, зокрема тепловологш обробцi (ТВО), використанш жорстких бетонних сумiшей з низьким водоцементним вiдношен-ням, застосуваннi добавок-прискорювачiв тверднення, комплексних хiмiчних добавок, глиноземного цементу, механоактиваци цементу [1-3].
Недолжом ТВО е li висока енергоемнкть, що iстотно впливае на собь вартiсть виробiв. Нерiвномiрностi розподалу температури за об'емом виробу у процес нагрiвания можуть спричинити температурнi напруження i деформацц, що призводить до попршення його основних фiзико-механiчних властивостей (мiцностi, довговiчностi, морозостiйкостi) [1].
Традицшш добавки-прискорювачi можуть негативно впливати як на бетони, так i на арматуру, що знижуе 1х ексилуатацшш та будiвельно-технiчнi властивостi [2, 3]. Тому з метою економи часу та ефектившшого використання енерги прискорення тверднення бетону вимагае нового шдходу до створення цементно! матрищ, основою якого е регулювання процесу структуроутворення, а також якиайповнiше використання властивостей в'яжучих [4]. Перспективним для забезпечення високо! ранньо! мщносп бетошв е розроблення портландце-ментних композицiй, до складу яких входять ультрадисперснi добавки, якi були б центрами кристагоаци новоутворень, та суперпластифжатори, що дасть змогу направлено керувати технолопчними властивостями i кшетикою структуро-утворення, iитенсифiкувати початковi стади тверднення та створити особливо шдльну структуру бетону [4, 5].
1нновацшним пiдходом на шляху створення сучасних бетошв е нанотех-нологи, яю створюють можливiсть регулювання структури пдратних фаз i про-цесiв пдратацц для формування цементуючо! матрицi з покращеними властивостями в контекста стратеги сталого розвитку. Введення рдао! добавки X-SE-ED 100 (BASF), що мктить синтетичнi кристалогiдрати силшату кальцда як затравочних нанокристалш (Crystal Speed Hardening), яю iнiцiюють ркт кристалле не тальки на поверхш цементних зерен, але й мiж ними (в перенасиченому розчиш) [5]. Добавка може компенсувати початкову мщнкть бетонiв на основi цементу з низьким клшкерним фондом або шдвищувати клас бетошв на основi бездобавочних портландцементав.
3. Технологя та устаткування лковиробничого комплексу
203
Постановка завдання. Дослщження реологiчних та фiзико-механiчних властивостей швидкотверднучих дрiбнозернистих бетонiв на основi модифко-ваних портландцементiв.
Матерiали i методи дослщжень. Для приготування дрiбнозернистого бетону як в'яжуче використано портландцемент ПЦ 1-500 ПАТ "1вано-Фран-ювськцемент", модифкований органо-мiнеральною добавкою (ОМД) на основi аеросилу, що е аморфним силiцiю оксидом. Як дрiбний заповнювач застосовано кварцовий пiсок Жовкшського родовища з модулем крупностi 2,0. Технолопчш властивостi дрiбнозернистих бетонних сумшей та мiцнiсть бетонiв на '1х основi визначали згiдно з чинними стандартами та загальноприйнятими методиками. Визначення показникш пористостi, водопоглинання модифiкованих бетошв здiйснено згщно з ДСТУ Б В.2.7-170:2008. Випробування стiйкостi швидкотверднучих модифкованих бетонiв до впливу навколишнього середовища, що харак-теризуються класом ХА, проведено згщно з прискореною методикою КУР [6].
Результати дослщжень. Введення 2 мас.% ОМД до складу дрiбнозер-нисто'1 бетонно'1 сумiшi (Ц: П=1:2, В/Ц=0,35) дае змогу збiльшити 11 розплив конуса вiд 110 мм до 124 мм iз забезпеченням технологiчного ефекту ЛРК=12,7 % (рис.). Внаслщок активно'' взаемодií ультрадисперсних частинок аеросилу iз портландцементом спостерiгаеться тдвищення ранньо'1 та нормативно'' мщнос-тей вщповщно на 51,2 та 53,8 % порiвняно з бездобавочним бетоном. Питома мщшсть бетону на основi портландцементу, модифiкованого добавкою ОМД, становить 0,63; що дае змогу вщнести '1х до бетонiв з швидким наростанням мiцностi.
Результати визначення параметрiв пористо'1 структури дрiбнозернистого бетону на основi модифкованого портландцементу свiдчать (табл.), що вико-ристання модифiкатора на основi аеросилу дае змогу регулювати параметри ш-тегрально'1 (загальна П та вщкрита Пв пористiсть) та диференщально!' (показник середнього розмiру пор - ¿1 та показник однорщносп пор за розмiрами - а) по-ристостi мaтерiaлу.
Вк тверднення, д1б
Рис. Мщшсть дрiбнозернистих бетошв на основi модифшованих nортландцементiв Табл. Основш параметри пористоИ структури та коефщенти корозШноИ
В'яжуче Wm, % Показники пористосл Коефщенти коро-ЗiИH01 стiикостi
штегральш диференщальш
Пв, % П, % ¿1 а Кзг Кст
ПЦ 1-500 3,46 6,90 22,3 3,25 0,4 1,04 0,95
ПЦ 1-500 + ОМД 2,03 4,45 16,1 1,17 0,59 1,21 1,19
Використання модифжованого ПЦ 1-500 дае змогу зменшити вiдкриту кашлярну пористiсть дрiбнозернистого бетону в 1,6 раза. Показник середнього po3Mipy пор - А1 дабнозернистого бетону на основi модифiковaного портландцементу зменшуеться у 2,8 раза, а показник однордаосп пор за pозмipом зростае на 32,2 % поpiвняно з бетоном без добавок.
Корозшну стiйкiсть бетонiв визначено за коефщентами коpозiйноï стiйкостi, що виражають вiдношення мiцностi на згин та стиск зразюв, якi твер-днули в агресивному сеpедовищi ([S042-]=30 г/л) до мщносп зpaзкiв, помще-них у воду. Як показали результати випробувань, за рахунок меншо' пористосп коефiцiенти коpозiйноï стiйкостi дpiбнозеpнистого бетону на основi модифшо-ваного портландцементу е вищими поpiвняно з бетоном без добавок i станов-лять Кзг=1,21 та Кст=1,19; i задовольняють вимоги щодо коpозiйноï стiйкостi по вщношенню до агресивно' до сульфатов.
Висновки. Регулювання структуроутворення i властивостей портлан-дцементних композицiй комплексом добавок забезпечуе одержання сучасних швидкотверднучих бетошв, що характеризуються високою питомою
'У
(Rcm /Rcm =0,63) та нормативною (Rcm =68,1 МПа) мщшстю. Модифiкyвaння бетонiв комплексними органо-мшеральними добавками забезпечуе прискорен-ня набору ранньо' мiцностi як за нормальних умов, понижених температур, так i при ТВО, скорочення часу розпалублення (монолiтного i збipного бетону), шдвищення обоpотностi парку форм, або зростання швидкостi бyдiвництвa, зниження температури теплонот (при ТВО), скорочення витрати цементу або використання цементу нижчих марок iз пiдвищеним вмiстом мiнеpaльних добавок, шдвищення шдльносп структури, водонепроникносп та довговiчностi бетону, стшккть арматури до корози, пiдвищення рухливосп бетонно' сyмiшi.
Лiтература
1. Баженов Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны / Ю.М. Баженов, ВС. Демьянова, В.И. Калашников. - М. : Изд-во АСВ, 2006. - 368 с.
2. Рунова Р.Ф. Конструкцшт матер1али нового поколшня та технологи ïx впровадження в будшництво / Р.Ф. Рунова, В.1. Гоц, М.А. Саницький та ш. - К. : УВПК "ЕксОб", 2008. - 360 с.
3. Kurdowski W. Chemistry of cement and concrete / W. Kurdowski // Scientific Publishing PWN. - Warszaw^ 2010. - 728 р.
4. Sanytsky M. Effect of ultrafine fly ash on the properties of High Performance Concrete / M. Sanytsky, B. Rusyn, J. Halbiniak // Вюник Национального уншерситету "Львшська шштехнжа". - Сер.: Теорш i практика будвництва. - Львш : Вид-во НУ "Львшська шштехнжа". - 2013. - № 756. - С. 266-272.
5. Hajok D. Gdy liczy siç jakosc i szybkosc wiqzania / D. Hajok // Polski cement. Budownictwo, technologie, architektura. - 2011. - № 3 (55). - S. 42-43.
6. Jamrozy Z. Beton i jego technologie / Z. Jamrozy. - Warzawa : Wydawnictwo naukowe pwn, 2000. - 486 s.
Мазурак Т.А., Марущак У.Д., Ивасив И. С. Быстротвердеющие бетоны на основе модифицированных портландцементов
Проанализированы методы получения быстротвердеющих бетонов. Показано, что за счет модифицирования портландцементных композиций органо-минеральной добавкой обеспечивается получение быстротвердеющих бетонов, которые характеризуются высокой удельной (Rex /Rex2 = 0,63) и нормативной (Rex28 = 68,1 МПа) прочностью, мелкопористой структурой, повышенной коррозионной стойкостью (Кизг= 1,21 и Кеж=1,19), что определяет их долговечность и широкие области применения как в монолитном строительстве, так и в технологиях сборного железобетона.
3. Технологи та устаткування лковиробничого комплексу
205
Ключевые слова: быстротвердеющий бетон, модифицированный портландцемент, ранняя прочность, комплексный модификатор, поровая структура.
Mazurak Т.А., Marushchak U.D., Ivasiv I.S. Rapid Hardening concretes based on the modified Portland cements.
This paper analyzes the methods of obtaining Rapid Hardening concretes. It is shown that modifying of Portland cement compositions by organic and mineral admixtures provides obtaining Rapid Hardening concretes, which are characterized by a high specific (Rcom2/Rcom28 = 0.63) and standard (Rcom28 = 68.1 MPa) strength, low porous structure, high corrosion resistance (Cie„rf=1.21 and Ccom=1.19). High building and technical properties of designed concretes determine their durability and wide application in the monolithic construction and precast concrete technology.
Key words: Rapid Hardening concrete, modified Portland cement, early strength, complex modifier, pore structure.
УДК 681.325.2 Астр. Д.В. Невтський; проф. В.А. Павлиш, канд. техн. наук;
доц. Л.1. Закалик, канд. техн. наук - НУ "Львiвська полтехшка"; доц. С.Ю. Лебiдь, канд. техн. наук - Львiвська фiлiя Свропейського
ушверситету
НАНОРОЗМ1РН1 Д1ЕЛЕКТРИЧНО-НЕОДНОР1ДН1 СТРУКТУРИ, ОТРИМАН1 МЕТОДОМ 0ПТИЧН01 ФОТОЛ1ТОГРАФН
Проаналiзовано методи отримання хвилеводiв на дiелектрично-неоднорiдних структурах "закритого" та "вщкритого" типу. Запропоновано i дослщжено, для форму-вання хвилеводiв "вщкрнтого" типу, метод поетапно! оптично! фотол^ографн з вико-ристанням як джерела свила свггловнпромшюючого дюда (СВД) з довжиною хвшп 410 нм та 365 нм. Розроблено технологвд виготовлення шаблона i маски для отримання хвилеводiв рiзноl конф^ураци i необхiдних розмiрiв. Запропонований метод мае високу роздшьну здатнiсть, що забезпечуе необхiднi розмiри хвилеводiв для збудження плаз-мон-полярнтонш.
Ключовi слова: дiелектрично-неоднорiднi структури, плазмон-поляритонова хви-ля, оптична фотолiтографiя, свiтловипромiнюючий дюд.
Вступ. За остaннi юлька ротв з'явилися цiкaвi дослiдження, спрямовaнi на вивчення поверхневих плaзмонiв, що вдаривае перспективу створення оп-тичних пристро'в нового поколiння [1-3]. Для реaлiзaцií' таких пристро'в необидно вибрати метод створення нанороз)шрних структур, яю можуть бути "вщ-критого" чи "закритого" типу. Анaлiз методов "закритого" типу [4] показав, що формування таких структур е недоцшьним у зв'язку iз склaднiстю 1'х формуван-ня. Дiелектрично-неоднорiднi нaнорозмiрнi структури "вдаритого" типу наба-гато простiшi у формуванш й створюють зручний доступ для 1'х до^дження.
Для отримання хвилеводiв "вiдкритого" типу використано метод двофо-тонно'' полiмеризaцií' [5]. П!д час формування структури використовували нега-тивний оргaнiчно-неоргaнiчний гiбридний фоторезист, а для засвики його -фемтосекундний лазер з довжиною хвилi 515 нм та тривалктю 1мпульса 250 фс. Враховуючи те, що фемтосекундний лазер е досить дорогий i чутливий до нав-колишнього середовища, у цiй роботi запропоновано формування нaнорозмiр-них структур "ввдкритого" типу методом оптично'' фотолиографц.
