Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Оцінка та урахування екзотермії цементів у технології залізобетонних контейнерів

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
25
Мова: 
Українська
Оцінка: 

“Термобет-М” і використовуються для добору і оперативного коригування складів бетону в залежності від температури навколишнього середовища і виробничих факторів.

Елементи ІТ освоєні персоналом будівельної лабораторії УБ Запорізької АЕС. Сформована і функціонує інформаційно-довідкова система ІТ ВБК, у яку вводяться відомості контролю якості компонентів, складу бетону, властивостей бетонної суміші за показниками легкоукладальності, щільності, кількості втягнутого повітря, температури.
У серпні 1996 р. при виготовленні натурного макету ВБК відпрацьовувалися параметри технології. На цій стадії відзначався значний розкид властивостей бетонної суміші та бетону. Особливий інтерес представляє аналіз температурних змін у бетоні, який твердіє (рис. 3). Максимальний розігрів бетону внаслідок екзотермії цементу відзначається через 19... 22 год. Характерні більш високі значення температур біля внутрішньої поверхні стінки контейнера, ніж на зовнішній. Перепад температур між ними при охолодженні бетону коливається від 24 до 10 С. Найбільш істотні значення температурного градієнта в перерізі II-II стінки, яка розігрівається до 68 С. Ця частина виробу, таким чином, найбільш небезпечна з точки зору можливостей виявлення температурних напружень, які перевищують допустимі значення. Температурні поля в перерізах стінки і днища змінюються досить плавно і на 7 добу температура в них вирівнюється.
Для порівняльної оцінки впливу витрат цементу і хімічних добавок на розподіл температур виконано розрахунок температурних полів у стінці ВБК за розробленою методикою з використанням пакету “Mathematica 3. 0”. На рис. 4 наведено приклад розрахунку температурних полів для бетону без добавок (а) і з комплексом “Поліхід+Реобілд” (б). При обчисленнях використовувалися дані про тепловиділення портландцементу М500 Рибницького заводу в ізотермічних умовах при температурах 20 і 40 С.
З наведених результатів видно, що в першому випадку максимум температурної кривої до 6 год знаходиться в середині стінки. Потім він повільно зміщується до внутрішньої поверхні. Це пояснюється меншою тепловіддачею і накопиченням тепла в порожнині, заповненої повітрям. Максимальна температура бетону – 67 С зафіксована на відстані 80 мм від внутрішньої поверхні стінки через 36 год тверднення. Температурний градієнт у цей момент досягає 26 С. В подальшому температура в стінках ВБК повільно знижується до 21…23 С через 165 год.
При використовуванні комплексу “Поліхід+Реобілд” тепловиділення цементу знижується (див. рис. 2), а отже, повинна зменшитись і температура у виробі при твердненні бетону. Збільшується тривалість індукційного періоду, що впливає на час виявлення найбільших значень температур у перерізах. Розрахунок температурних полів показав, що максимальна температура бетону внаслідок саморозігріву досягається через 42 год і складає 57 С. Величина температурного градієнту – 21 С. Потім бетон повільно охолоджується і через 165 год температура знижується до 21…23 С.
Розроблена методика прогнозу дозволяє встановити параметри температурних полів в перерізах ВБК з кількісною оцінкою впливу технологічних факторів, наприклад, виду цементу та хімічних добавок, зміни температур бетонної суміші і навколишнього середовища.
Визначення температурних полів є складовою частиною прогнозування температурних напружень в бетоні ВБК і важливо для забезпечення тріщиностійкості виробу. Для визначення температурних напружень в порожньому циліндричному тілі, яким і є ВБК, використовувались залежності А. Коваленка. При цьому враховувалась мінливість модуля миттєво пружної деформації бетону від часу тверднення.
Результати розрахунків, проведених для твердіючого бетону з комплексною добавкою за початковою температурою укладки суміші 20 С, показують, що радіальні напруження r є стискаючими по всій товщині стінки і дорівнюють нулю на внутрішній і зовнішній поверхні. Максимальна величина цих напружень зафіксована через 56 год на відстані 360 мм від обичайки (320 мм від опалубки) и становить 0, 7 кгс/см2.
Тангенційні та осьові z напруження досягають своїх максимальних значень в точках циліндра з граничними температурами. Результати розрахунку свідчать, що найбільші розтягуючі напруження виникають від зусиль и z на зовнішній поверхні стінки через 56 год і становлять 5, 8 кгс/см2. Максимальні стискаючі напруження під дією зусилля z зафіксовані на відстані 80 мм від обичайки і досягають величини 3, 2 кгс/см2.
Порівнюючи значення зусиль r, , z і меж міцності при стискуванні і розтягуванні, можна зробити висновок про можливість утворення тріщин, викликаних температурними напруженнями.
Максимальне значення розтягуючих напружень досягається на зовнішній поверхні стінки, де створюються умови для утворення дефектів поверхні у вигляді тріщин. Розрахунковий опір бетону осьовому розтягуванню Rbt через 56 год становить 10, 7 кгс/см2, що більше відповідних зусиль і z, які виникають у виробі в той самий період часу. Таким чином, у випадку застосування низькотермічного цементу складові температурних напружень и z не можуть викликати утворення тріщин на поверхні ВБК, тому час розпалублення визначається потрібною міцністю бетону.
Таким чином, можна констатувати, що при додержанні технологічних вимог відносно виду цементу і складу бетону, визначення часу досягнення необхідної міцності з урахуванням екзотермії цементу можна уникнути термічного тріщиноутворення. Ці висновки підтверджуються розрахунками для температури 25 и 30 С.
Аналогічні розрахунки температурних полів і напружень в тілі ВБК виконано для високотермічного швидкотвердіючого цементу М500 Здолбуновського заводу (рис. 4, в). Значення повного тепловиділення за 24 год при 40 С досягає 89 кал/г, що майже на 40 кал/г перевищує аналогічний показник для Рибницького цементу. Встановлено, що у випадку використання цього цементу температура внутрішньої стінки контейнера може бути більше 100 С навіть при температурі повітря 20 С, а значення тангенційних
Фото Капча