Вплив індукційного прогріву на міцнісні характеристики залізобетонних виробів - Автореферат

Метою роботи є розробка комплексу розрахункових прийомів, що забезпечують прогнозування закономірностей кінетики міцності залізобетонних виробів у залежності від параметрів індукційного прогріву, для чого необхідно вирішити такі завдання: експериментально визначити закономірності зміни міцності бетону в ході індукційного прогріву в залежності від температури та часу прогрівання; Наукова новизна отриманих результатів: теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено можливість одержання науково обґрунтованих розрахункових закономірностей кінетики міцності бетону в ході індукційного прогріву шляхом перетворення емпіричної залежності для нормальних умов твердіння за рахунок введення характеру температурного навантаження та обліку впливу індукційного прогріву на кінцеву міцність бетону, що дозволить теоретично визначити характер протікання процесу, а за наявності числових значень коефіцієнтів - значення міцності в ході прогріву; встановлено значення коефіцієнта умов роботи бетону для виробів, які піддавались індукційному прогріву та призначені для звичайних умов експлуатації; Практичне значення отриманих результатів: розроблено методику розрахунку міцності бетону при індукційному прогріві залізобетонних виробів, що дозволяє визначити параметри набирання міцності для бетонів на портланд-і шлакопортландцементі за різних технологічних умов; Визначено значення коефіцієнта умов роботи бетону, який піддавався індукційному прогріву.Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено можливість одержання науково обґрунтованих розрахункових закономірностей кінетики міцності бетону в ході індукційного прогріву шляхом перетворення емпіричної залежності для нормальних умов твердіння за рахунок введення характеру температурного навантаження та обліку впливу індукційного прогріву на кінцеву міцність бетону, що дозволить теоретично визначити характер протікання процесу, а за наявності числових значень коефіцієнтів - значення міцності в ході прогріву. Визначено чисельні значення коефіцієнтів залежностей міцності бетону від параметрів індукційного прогріву, що дозволяють розрахувати міцність бетону на портланд-та шлакопортландцементі за режимів, близьких до вихідного. Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено необхідність диференціації значень коефіцієнта умов роботи бетону при визначенні адекватних даному методу прогріву опорів бетону для розрахунку залізобетонних виробів за першою групою граничних станів. На підставі виконаних експериментальних досліджень вперше для індукційного прогріву визначено значення коефіцієнта умов роботи бетону виробів, що тверділи в електромагнітному полі та призначені для звичайних умов експлуатації, для розрахунку за першою групою граничних станів.

Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено можливість одержання науково обґрунтованих розрахункових закономірностей кінетики міцності бетону в ході індукційного прогріву шляхом перетворення емпіричної залежності для нормальних умов твердіння за рахунок введення характеру температурного навантаження та обліку впливу індукційного прогріву на кінцеву міцність бетону, що дозволить теоретично визначити характер протікання процесу, а за наявності числових значень коефіцієнтів - значення міцності в ході прогріву. Розроблено методику розрахунку міцності бетону при індукційному прогріві залізобетонних виробів, на підставі якої отримано три варіанти залежності міцності бетону від температури та часу прогріву. Визначено чисельні значення коефіцієнтів залежностей міцності бетону від параметрів індукційного прогріву, що дозволяють розрахувати міцність бетону на портланд- та шлакопортландцементі за режимів, близьких до вихідного.

Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено необхідність диференціації значень коефіцієнта умов роботи бетону при визначенні адекватних даному методу прогріву опорів бетону для розрахунку залізобетонних виробів за першою групою граничних станів. На підставі виконаних експериментальних досліджень вперше для індукційного прогріву визначено значення коефіцієнта умов роботи бетону виробів, що тверділи в електромагнітному полі та призначені для звичайних умов експлуатації, для розрахунку за першою групою граничних станів.

Запропоновано методику розрахунку оптимальних параметрів індукційного прогріву, що забезпечують досягнення необхідної міцності бетону. Виявлено, що між величиною міцності бетону та температурою прогрівання в наявності параболічна залежність, яка після досягнення критичного значення температури асимптотично наближається до нуля.

Удосконалено базову для усіх видів теплової обробки закономірність кінетики міцності бетону шляхом обліку динаміки температурного процесу. Отримані результати дозволяють вести подальші дослідження з розробки теоретичних закономірностей кінетики міцності бетону для різних способів прискорення твердіння, де як змінні чинники виступають температура і час.

Розроблено мобільний варіант технології індукційного прогріву шляхом заміни суцільного контуру обмотки на дискретні елементи, котрі працюють за принципом "ефекту близькості", що значно розширить кількість типорозмірів виробів, які прогріваються як в умовах стаціонарного виробництва, так і на будівельному майданчику.

На підставі виконаних досліджень розроблено і введено у практику виробництва порожнистих плит перекриття, фундаментних блоків та інших виробів комплекс технологічних заходів, що забезпечує необхідний характер процесу набирання міцності і включає: розрахунок міцності бетону і параметрів індукційного прогріву;

розрахунок параметрів індуктора для забезпечення необхідної температури;

технологічну карту теплової обробки виробів.

Розроблений технологічний комплекс щодо застосування індукційного прогріву як теплової обробки забезпечує поліпшення якості виробів, поліпшення санітарно-гігієнічного стану екосистеми формувальних цехів, економію паливно-енергетичних ресурсів за рахунок скорочення витрат умовного палива в 1,9 раза в порівнянні з паропрогрівом.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО У ПРАЦЯХ

1. Николаева Е.К. Общая формула кинетики прочности бетона в ходе индукционного прогрева // Будівельні конструкції: Зб. наук. пр. - К.: НДІБК. - 2002. - Вып. 57. - С.137-140.

2. Рогулин В.В., Бондарчук В.В., Николаева Е.К. Применение накладных индукционных нагревателей для прогрева бетонной смеси // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБТАА. - 2002. - №11. - С.39-42.

3. Рогулин В.В., Николаева Е.К. Влияние индукционного прогрева назначение коэффициента условий работы бетона // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБТАА. - 2002. - №12. - С.38-41.

4. Пушко (Николаева) Е.К. О построении кинетики прочности бетона при индукционном нагреве // Конструкции гражданских зданий. Сб. научн. тр. - К.: Киев ЗНИИЭП. -1999. - С. 82-84.

5. Рогулин В.В., Николаева Е.К., Симонова И.Н. К вопросу определения прочности индукционно прогретого бетона // Сб. научн. тр. Донбасского горно-металлургического института. - Алчевск: ДГМИ. - 2002. - Вып.15. - С. 281 - 285.

6. Рогулин В.В., Николаева Е.К. Определение коэффициента условий работы бетона, подвергнутого тепловой обработке индукционным нагревом // Зб. наук. пр. Луганського національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. - Луганськ: Видавництво ЛНАУ. - 2002.- № 17(29). - С.186-190.

7. Пушко (Николаева) Е.К. Об эффективности индукционного нагрева при тепловой обработке железобетонных изделий // Науково-практичні проблеми сучасного залізобетону: Зб. наук. пр.- К.:НДІБК. - 1999. - С.365.

8. Рогулин В.В., Пушко (Николаева) Е.К. Использование индукционного нагрева при тепловой обработке железобетонных изделий // Зб. наук. пр. Луганського сільськогосподарського інституту. - Луганськ: ЛСГІ. - 1998. - С. 209-213.

9. Рогулин В.В., Долголаптев В.М., Пушко (Николаева) Е.К Экспериментальные исследования режимов елетротермообработки бетонов // Материалы Междунар. науч.-техн. конф. “Новые методы расчета, материалы и технологии в строительстве”. - Алчевск: ДГМИ. - 1993. - С. 215-217.

10. Рогулин В.В., Долголаптев В.М., Пушко (Николаева) Е.К. Ускорение твердения бетона при помощи индукционного прогрева // Материалы межведомственной научно-техн. конф. "Новые материалы и технологии в строительстве". - Алчевск: АГМИ. - 1992. - С. 69-70.

11. Рогулин В.В., Долголаптев В.М., Пушко (Николаева) Е.К. Применение индукционного нагрева для термообработки сборных железобетонных изделий // Информационный листок № 150 - 92. - Луганск: ЦНТЭИ. - 1992 г. - 4 с.