Тепловлажностная обработка железобетонных изделий в проходных пропарочных камерах

• Автор: Гущин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Глава 1. Теоретические аспекты интенсификации твердения бетонных изделий
1.1. Тепловлажностная обработка как способ структурообразования бетона
1.1.1. Общие положения
1.1.2. Особенности процесса гидратации цемента при тепловлажностной обработке
1.1.3. Режимы тепловлажностной обработки
1.2. Свойства бетона после тепловлажностной обработки
1.2.1. Общие положения
1.2.2. Влияние тепловлажностной обработки на прочность бетона
1.2.3. Влияние тепловлажностной обработки на морозостойкость бетона
1.3. Современные технологии изготовления бетонных и железобетонных изделий
1.3.1 Общие положения
1.3.2. Формование изделий и конструкций
1.3.3. Уплотнение бетонной смеси
1.3.4. Интенсификация твердения конструкций и изделий
1.3.5. Повышение заводской готовности изделий
1.4. Теоретические основы нестационарного процесса теплопе-реноса в многослойной конструкции при ее тепловлажностной обработке
1.4.1. История возникновения и развития методов математического моделирования процессов теплопереноса в ограждающих конструкциях
1.4.2. Теплообменные характеристики теплопереноса
1.4.3. Критерии подобия и их физический смысл
1.5. Общая постановка задачи исследования
Глава 2. Моделирование процесса теплопереноса в многослойной ограждающей конструкции при ее тепловлажностной обработке
2.1. Теплоперенос в слое конструкции
2.2. Физико-математическая постановка задачи о нестационарном переносе тепла в ограждающей конструкции при различных режимах тепловлажностной обработки
2.3 Аналитическое решение краевых задач для каждого из слоев
Глава 3. Численный эксперимент и его результаты
3.1. Алгоритм расчета процесса
3.2. Примеры расчета распределения тепла в трехслойной конструкции
Глава 4. Расчетно - экспериментальные исследования
4.1. Обследование существующей технологической цепочки на ОАО “Ивановская домостроительная компания”
4.1.1. Общие сведения о выпускаемой продукции
4.1.2. Описание устройства проходной пропарочной камеры
4.1.3. Подготовительные этапы предшествующие тепловлажностной обработке изделий в проходной пропарочной камере
4.1.4. Тепловлажностная обработка в проходных пропарочных камерах цеха №1 ОАО “Ивановская домостроительная компания”
4.2. Методика постановки и проведения эксперимента
4.3. Сравнительный анализ результатов теоретических исследований существующего и экспериментального цикла тепловлажностной обработки
4.4. Методика контроля технологического процесса тепловлажностной обработки
4.4.1. Общие положения
4.4.2. Однократные планы контроля
4.4.3. Двухкратные планы выборочного контроля
4.4.4. Многократные планы контроля
4.4.5. Последовательные планы контроля
4.4.6. Взаимосвязь между долей брака в партии и уровнем настройки производственного процесса
4.4.7. Сравнение способов контроля по качественному и количественному признаку
4.4.8. Разработка стандарта предприятия
Заключение
Список литературы
Приложение 1
Приложение 2
Актуальность работы. В возводимых современных зданиях стеновые ограждающие конструкции состоят из нескольких слоев строительных материалов, обладающих различными теплотехническими характеристиками.
Ограждающая конструкция содержит в своем составе эффективный утепляющий слой, к этому обязывают изменения №3 и №4 к СНиП П-3-79** «Строительная теплотехника».
В современном строительстве, начиная со стадии проектирования, изготовления, при строительстве непосредственно, и в дальнейшем при эксплуатации зданий существует множество процессов, связанных с нестационарным теплопереносом. Методика теплотехнического расчета ограждающих конструкций СНиП П-3-79** «Строительная теплотехника» остается неизменной вот уже более 20 лет и основана на стационарности процессов теп-лопереноса. Реальные процессы носят нестационарный характер. Учет нестационарное приближает математическую модель к реальным условиям изготовления и эксплуатации конструкции. Создание прозрачных, в физическом смысле и удобных в инженерном обращении, методов теплотехнического расчета существующих и проектируемых новых ограждающих конструкций с учетом влажностного состояния строительных материалов, составляющих конструкцию, и нестационарности процессов тепломассопереноса является насущной задачей.
Особое внимание следует уделять соблюдению технологии производства железобетонных конструкций заводского изготовления, подверженных тепловлажностной обработке, т.к. это впрямую влияет на качество выпускаемой продукции и ее эксплуатационные свойства.
Потребность в разработке новых методов расчета обуславливается и политикой Министерства промышленности и энергетики Российской Федерации, направленной на снижение эксплуатационных расходов по содержанию зданий, экономию энергоресурсов и создание высокоэффективных в теплотехническом отношении ограждающих конструкций. Наиболее важная роль здесь отводится экономической оценке теплозащитной способности ограждающих конструкций. В связи с этим, а также в целях увеличения сроков эксплуатации зданий и достижения теплового комфорта находящихся в них людей, в современном строительстве большое значение имеет правильный подбор сырья и материалов для возведения наружных ограждений.
В работе была поставлена цель: теоретическое и экспериментальное исследование процесса тепловлажностной обработки железобетонных изделий в проходных пропарочных камерах на примере цеха №1 ОАО “Ивановская домостроительная компания”. Результатами исследования явились рекомендации по экономии материальных ресурсов и улучшению качества выпускаемой продукции.

от правильности выбранных значений их теплофизических характеристик. При расчетах обычно используют два основных показателя - коэффициенты: теплопроводности (Я) и объемной теплоемкости (с-p). Для линейного
уравнения теплопроводности при Я и (с-р) = const вводят коэффициент температуропроводности (а).
а = Л/(с-р). (2.5)
Для решения задачи необходимо, чтобы были заданы:
начальные условия, определяющие распределение температуры в толще и на границах изделия в начальный момент времени; уравнение теплопроводности, описывающие процесс передачи тепла через толщу;
граничные условия, определяющие условия теплообмена на всех характерных плоскостях.
Начальные условия могут быть заданы в виде уравнения, таблицы, графика распределения температуры в момент начала процесса (при г = 0).
В общем случае уравнение начальных условий имеет вид:
tm=t(x, о). (2.6)
Уравнение теплопроводности в общем случае имеет нелинейный вид: dt(x,T)c(x,r) р(х,т) _ д дт дх
(2.7)

где параметр (с) изменяется от слоя к слою, зависит от времени и температуры.
Для нашего случая удобно записать систему линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Каждое уравнение записываем для отдельного слоя с дополнительными граничными условиями на стыках слоев, полагая, что в пределах каждого отдельного слоя Я, и с, ■ р, = const (/ - номер слоя):
„ „ . St. . d2t. , ч
Слои 1 с,р,—L=^xr+?(*>т);
от ох
Слой 2 с 0 ЁЬ.= 1^Ь
22 дт дх2 ’
Слой 3 сър^- = Л^^ + д{х,т) дт дх
(2.8)
где д(х,т) - объемный источник тепла, обусловленный тепловым эффектом, возникающим от реакции гидратации цемента.
Запишем граничные условия теплообмена на границах I и IV, т.е. на внутренней и наружной поверхностях изделия, которые непосредственно граничат с термовлажностной средой пропарочной камеры: