Совершенствование тепловой работы пропарочных камер для тепловлажностной обработки железобетонных изделий

• Автор: Аксенчик, Константин Васильевич
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 188 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКЕ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

1.1 Способы тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий

1.2 Тепловые установки для тепловлажностной обработки

1.3 Факторы, влияющие на параметры режимов тепловлажностной обработки

1.4 Теоретические основы тепловлажностной обработки

1.4.1 Моделирование и расчет тепло- и массообменных процессов при тепловлажностной обработке

1.4.2 Теплофизические и массообменные свойства бетонов

1.4.3 Тепловыделение при твердении цемента и динамика прочности при тепловлажностной обработке бетона
1.5 Методологические подходы к моделированию и расчету режимов тепловлажностной обработки
1.6 Выводы по главе и постановка задач исследования
ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА В ПРОПАРОЧНОЙ КАМЕРЕ
2.1 Системный анализ процесса тепловлажностной обработки в пропарочной камере
2.2 Математическое описание процессов тепло- и массообмена
2.2.1 Математическое описание процессов внутреннего тепло- и массообмена
2.2.2 Математическое описание процессов внешнего тепло- и массообмена
2.3 Математическое описание динамики тепловыделения при твердении цемента в процессе тепловлажностной обработки бетона
2.4 Математическое описание динамики прочности бетона при сжатии в

процессе тепловлажностной обработки бетона
2.5 Математическое описание теплофизических свойств теплоносителей и сред
2.6 Разработка алгоритма расчета процессов тепло- и массообмена..
2.7 Тестирование алгоритма
2.8 Выводы по главе
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ
ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА ПРИ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ
ОБРАБОТКЕ
3.1 Исследование свойств сырья для получения исследуемого бетона.
3.2 Исследование теплофизических и массообменных свойств бетона..
3.3 Методика проведения промышленного эксперимента
3.4 Промышленные экспериментальные данные и их анализ
3.5 Исследование динамики среднего влагосодержания в процессе тепловлажностной обработки
3.6 Проверка адекватности и адаптация модели
3.7 Выводы по главе
ГЛАВА 4 РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА В ИЗДЕЛИИ В ПРОЦЕССЕ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ
4.1 Исследование температурных полей и перепадов температуры по сечению изделия
4.2 Исследование полей влагосодержания и перепадов влагосодержания по сечению изделия
4.3 Инженерная методика расчета температуры, влагосодержания и их средних по сечению изделия значений
4.4 Выводы по главе
ГЛАВА 5 МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
5.1 Постановка задачи и описание методики
5.2 Пример практического использования методики

5.3 Экономический анализ предлагаемых разработок
5.4 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е

Из рис. 1.6 видно, что тяжелые и легкие бетоны в сухом состоянии резко отличаются по теплопроводности. Средняя теплопроводность тяжелых бетонов составляет 1,49 Вт/(м-К), а легких - 0,4 Вт/(м-К), то есть превышает практически в 4 раза.
Коэффициент теплопроводности увеличивается с увеличением влажности. Например, повышение объемной влажности на 1 % увеличивает коэффициент теплопроводности легкого бетона на 0,012-0,085 Вт/(м-К), в зависимости от вида заполнителя [26]. Теплофизические характеристики бетонов не остаются постоянными в процессе твердения вяжущего. Абсолютные значения коэффициентов тепло- и температуропроводности бетона на ранней стадии твердения существенно отличаются от известных значений этих коэффициентов для затвердевшего бетона, превышая их в 1,5-3 раза [62]. Коэффициенты теплопроводности свежеотфор-мованного тяжелого бетона (бетонной смеси) в первые часы его ТВО значительно меняются - от 2,3-3,5 до 1,3-1,7 Вт/(м-К) [62, 82, 97]. Анализ работ [19, 20, 35, 50, 56, 62-64, 77, 91, 93, 97, 159, 161, 165] позволяет сделать вывод, что в теплотехнических расчетах преимущественно используются постоянные значения коэффициента теплопроводности.
Коэффициент температуропроводности а выражается формулой:
Изменение коэффициента теплопроводности и плотности, входящих в уравнение (1.7), вызывают изменение коэффициента температуропроводности.
Величина равновесного влагосодержания зависит от температуры и влажности окружающего воздуха и от способа достижения бетоном гигрометрическо-го равновесия с внешней средой. Если бетон, стремясь к такому равновесию, отдает влагу, то оно достигается путем его высыхания (десорбции); если же бетон поглощал влагу, то равновесное состояние наступает в результате его увлажнения (сорбции) [20]. Изотермы сорбции и уравнения, описывающие эти зависимости, для различных бетонов приведены в [20, 62, 89, 94].