Гелиотехнология изделий

На ВДНХ СССР

На первой — парогазовая фаза насту­пает и диспергируется в пароэжекторах, на второй — парогазовые пузыри бар - ботируются через слой воды. Образую­щаяся при этом большая поверхность раздела фаз практически приближает относительную влажность паровоздуш­ной смеси к 100%.

Экономия теплоэнергин достигается за счет отсутствия затрат на преодоле­ние скрытой теплоты парообразования. Производительность гелиоустановки 15000 м3/г, установленная мощность 210 кВт. Установка эксплуатируется круглогодично при температуре от —10 до +60РС, южнее 50° с. ш.

Совмещение в едином комплексе теплогенерирующего и теплоиспользую - щего оборудования позволяет полно­стью или частично отказаться от соору­жения котельных и теплотрасс, а так­же канализации для отвода конденса­та. Гелиоприемники монтируют на кров­ле промздания.

Дополнительные сведения можно по­лучить в КТБ Стройиндустрия по адре­су: 142700, Московская обл., г. Видное, ул. Вокзальная, 23.


Бране, не только рассматривается кяк нагрузка, но и вводится в расчет как часть конструкции с соответствующей жесткостью.

Крупномасштабная модель прямо­угольного висячего покрытия с железо­бетонным опорным контуром имела от­носительные жесткостные характеристи­ки на сжатие

*= (ЕА)к/Еи( а = 0,69

К изгиб

П — (EJ)|г/Eы / а3 = 4,6-10~5 при / = /м, где /м. Еы — соответственно толщина и модуль упругости мембраны; (£/!))„ (£/)), — соответственно жесткость контура на сжатие и изгиб.

Исследования показали, что максималь­ные напряжения в листе в центре про­летной конструкции ориентированы па­раллельно длинной стороне покрытия, максимальные сжимающие усилия и го­ризонтальные перемещения возникают в контуре по длинной стороне, а макси­мальные моменты по обе стороны от вута отличаются не более чем на 10%. При этом на 0,9 длины контура между вутами ои сжат с эксцентриситетом про­дольного усилия, не выходящим за пре­делы ядра сечения. В углу конструкции в месте примыкания вутов к контуру уже на первых этапах нагружения об­разуются трещины, которые снижают до 50% жесткость контура на изгиб и пере­распределяют изгибающие моменты в контуре, что подтвердило вывод работы [2].

В ходе исследований установлено, что устройство по мембране армированного слоя песчаного бетона приводит к об­разованию качественно новой, отличной от мембраны, конструкции: висячей же­лезобетонной оболочки с внешним ли­стовым армированием. Уложенный по мембране тонкий слой армированного песчаного бетона не только стабилизи­рует покрытие, но и включается в ра­боту, уменьшая максимальные усилия и перемещения в ее основных элементах. Данные конструкции покрытий обладают высокой несущей способностью (модель разрушилась при <?=8,2 кПа) и могут быть рекомендованы для широкого при­менения в строительстве большепролет­ных зданий. Расчет таких конструкций необходимо выполнять в геометрически нелинейной постановке как гибкой обо­лочки с учетом жесткостных характери­стик армированного бетонного слоя, уложенного по мембране.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Программа расчета пространственных гео­метрических нелинейных систем («ГАММА - 2»), — Кнев: КневЗНИИЭП, 1973. — 120 с.

2. Людковский И. Г. Опыт замены покрытия промышленного здания без остановки про­изводства с применением висячей оболоч­ки // Обзор. — М.: ВНИИИС. 1986. — Сер. 8. — Вып. 5. — 56 с.

В работе [1] рассмотрено явление, названное «эффектом микронаполните­ля», которое заключается в повышении прочности бетона с введением в его со­став различных дисперсных минеральных добавок при неизменном В/Ц. При этом сделан вывод, что в основе этого явле­ния лежит, наряду с гидравлической ак­тивностью минеральных добавок, также некоторое их свойство, влияющее на прочность бетона, и что в основе этого свойства находится способность частиц добавок коллоидных размеров образо­вывать центры кристаллизации, допол­нительно повышающие прочность бетона

Первая часть вывода противоречит со­держанию понятия «эффект микронапол­нителя». Так, если минеральные добавки обладают гидравлической активностью, т. е. проявляют вяжущие свойства при взаимодействии с продуктами ■гидрата­ции цемента, то сравнивать бетоны без добавок и с добавками прн равном ВЩ неправомерно аналогично тому, как для получения бетонов равной прочности на цементах различной ак­тивности необходимо принимать и раз­личные ВЩ. Может быть именно поэ­тому в бетонах с добавкой новосибир­ской золы (Зг). обладающей собственной гидравлической активностью, и ново- уренгойского диатомита (Д) в работе [1] В/Ц выше эталона. Таким образом, формулируя содержание понятия «эф­фект микронаполнителя» как повышение прочности бетона при В/Ц = сог^, не учитывается проявление добавками мик­ронаполнителя вяжущих свойств.

Со второй частью вывода о роли центров кристаллизации трудно согла­ситься, поскольку непосредственное дей­ствие искусственно вводимых в матери­ал центров кристаллизации заключается в ускорении начальной стадии химичес­кого твердения, а многочисленные ис­следования и практика показывают, что у бетонов с такой добавкой, как зола ТЭС, темп роста прочности в начальные сроки твердения ниже, чем без золы, а в более поздние — выше.

Кроме того, следует остановиться иа рассмотренной модели уплотненной бе­тонной смеси. Оперируя параметром й (расстояние между частицами цемента), сделано противоречащее логике пред­положение о том, что при неизменном ВЩ введение в состав бетона микрона­полнителя не изменяет б. Оио возникло из-за условного разделения роли мине­ральной добавки при подборе состава бетона. Одни исследователи считают, что добавка заменяет часть цемента, дру­гие— часть песка. Однако для получе­ния бетона необходимого качества прн заданной технологии на конкретных ма­териалах существует только одно опти­мальное соотношение компонентов, ко­торое должно быть одинаковом в обонх случаях. В полученном составе бетона можно установить, в зависимости от преследуемой цели, процентное содержа­ние добавки в вяжущем или в смеси с песком (см. таблицу).

Микронапол­

Нитель

В смеси с песком

Одновременно п смеси с

ЦОМІЧІТОМ

А смеси с цементом

Одновремен­но я смеси с песком

Ступинская

10—20

25—30 I 20—30

10

Зола

!

Ново-Уренгой­

17

33 , 30

22

Ский диато­

J

Мит

4

Добавка как часть песка'. %

Добавка как часть цемен­та1, %

Примечания: 1 — по данным работы

[1]; 2 — по данным автора.____________________

Автор работы [1] является сторонни­ком введения добавки как части песка. Это привело к представлению о том, что минеральная добавка просто заменяет объем, занимаемый песком, не изменяя структуры цементного теста. Однако она равномерно распределяется в тесте, что при В[Ц=const увеличивает в.

В то же время работой [1] поставлен вопрос, который требует объяснения, поскольку отмеченный эффект сущест­вует и подтвержден большим числом эк­
спериментальных данных. Анализируя результаты разных авторов, не следует путать В/Ц и В/(Ц+МД). Так, в источ­нике [2], в таблице составов бетона с золой, в графе В/Ц подразумевается

Рис. 1. Изменение прочности мелкозернистого бетона после пропаривания с ростом коли­чества р вяжущем золы гидроудаления ТЭС - 12 Москвы (о), золы-уиоса от сжигания бу­рых углей Канско-Ачинского бассейна (б) и молотого песка (в)

подпись: 
рис. 1. изменение прочности мелкозернистого бетона после пропаривания с ростом количества р вяжущем золы гидроудаления тэс- 12 москвы (о), золы-уиоса от сжигания бурых углей канско-ачинского бассейна (б) и молотого песка (в)
Вцц+3).

1. Г - B/U=const; 2, 2' — В/(Ц+Кцэ МД) = “const; з, 3'— В/(Ц+МД)=соп$г; 1...S — 0,45; 1'.,.3' — 0,65

Рис. 2. Зависимость коэффициента цемен­тирующей эффективности от активности ми­неральных добавок (а) н удельной поверх­ности (б)

подпись: 1. г - b/u=const; 2, 2' — в/(ц+кцэ мд) = “const; з, 3'— в/(ц+мд)=соп$г; 1...s — 0,45; 1'.,.3' — 0,65
 
рис. 2. зависимость коэффициента цементирующей эффективности от активности минеральных добавок (а) н удельной поверхности (б)
Экспериментальной частью данной ра­боты явилось определение характера из­менения прочности мелкозернистого бе­тона с увеличением в его составе коли­чества добавок н при постоянном фак­торе прочности бетона, выраженном в виде В/Ц, ВЦЦ+МД) и водовяжущего отношения с учетом вяжущих свойств до­бавок коэффициентом цементирующей эффективности [3, 4]—В/(Ц+КцаМД). В качестве вяжущего использовали вос­кресенский портландцемент марки 400. Заполнителем служил песок Москворец­кого карьера с Мкр= 1,65. Подвижность бетонных смесей 1 ... 4 см. В качестве добавок использовали золу гидроудале - ння ТЭС-12 Москвы (Зуд=295 м2/кг), высококальциевую золу-унос от сжига­ния бурых углей Канско-Ачинского бас­сейна (SyH=481,4 м2/кг) и молотый кварцевый песок (5уд = 119,8 м2/кг). Коэффициент цементирующей эффек­тивности указанных добавок составил 0,75; 0,71 н 0,13. Прочность образцов - кубов с ребром 7 см определяли после пропаривания по режиму 3+4+8+2 ч при температуре изотермического выдер­живания 80°С. Результаты испытаний приведены на рис. I.

Как видно из рис. 1, ни В/Ц, ни ВЦЦ+МД) не являются факторами, определяющими прочность бетона с ми­неральными добавками, поскольку не учитывают различия вяжущих свойств добавок. При учете Кца в водовяжущем отношении прочность бетона изме­няется по S-образной кривой вок­руг значения прочности исходно­го (без добавок) состава бетона. Полу­ченный характер изменения прочности соответствует общей закономерности пе­рехода от одного компонента к друго­му, наблюдаемой в различных материа­лах: наполненных полимерах, металлах с ростом количества дефектов структу­ры и др.

Таким образом, экспериментальные ре­зультаты, лежащие в основе «эффекта микронаполнителя», объясняются тем, что в работе Ш упоминаются вяжущие свойства добавок, но не учитываются в факторе прочности бетона.

Как показали результаты опытного определения /Сцо на основании проч­ностных испытаний образцов цементно­го камня без добавок и с ними, а так­же в составе мелкозернистого бетоиа, для высокодисперсных высокоактивных {по количеству СаО, поглощенному до­бавкой из водного раствора извести) добавок (молотые ново-уренгойский диатомит и трепел) Кпэ>1- В то ж<= время для добавок с низкой актив­ностью (молотый известняк, доломит, железорудный концентрат) Кпз= =0,19...0,36 даже при твердении об­разцов в нормальных условиях. Для объяснения этого результата следует предположить, что /Сцг, отражает появ­ление химической (АХ) и физико-хи-

Мической (АФХ) активности, т. с. Кца»*. (АХ, АФХ).

Из этого следует, что каждая добавка является носителем одновремедно двух видов активности. $

Химический. показатель активности можно представить как функцию от­ношения AX=[j/cx (а — степень гид­ратации цемента; Я — степень вовле­чения добавки в луццолановую реак-■ цию [5]). ^

В основе физико-химической актив-,| ности лежат, по всей видимости, влия-? ние поверхностной энергии частиц ми­неральной добавки и величина поверх­ности, действие которых следует изу - “ чать на стадии формирования структу­ры цементного камня в бетоне,

Сделанное предположение О ТОМ, ЧТО цементирующая эффективность являет - ся интегральной характеристикой до-"" бавки, включающей два вида возмож­ного проявления активности, подтверж­дается наличием одновремедной кор­реляции как между Кцз и активностью добавки, установленной по связыванию СаО из насыщенного ’раствора извести, так и в какой-то степени между Кцз и ее удельной поверхностью (рис. 2).

Таким образом, для минеральных добавок, практически не обладающих химической активностью, Л'цэ опреде­ляется показателем физико-химической активности, наличие которой у всех добавок обусловлено их относительно. высо'кой дисперсностью по сравнению с другими заполнителями бетона. Для высокоактивных минеральных добавок велико, кроме того, значение и физико­химического показателя активности из - за чрезвычайно развитой поверхности этих добавок после помола (1200... ...1400 м2/кг), что и является причиной

ТОГО, ЧТО Кца^1.

Выводы

Положительным вкладом работы [1] в рассматриваемый вопрос является выделение явления1 названного эффек­том микронаполнителя, в качестве объекта исследования.

Учет вяжущих свойств микроналол - ннтелей (минеральных добавок) коэф­фициентом цементирующей эффектив­ности в факторе прочности бетоиа В1(Ц~-КаэМД) позволяет объяснить экспериментальные результаты «эффек­та микронаполнителя».

Экспериментальные данные по опре­делению коэффициента цементирующей эффективности позволяют предположить, что в основе эффекта от введения в бетон микронаполнителя лежат хими­ческие процессы {взаимодействие С лродуктами гидратации цемента) н фи -

Знко-хкмические явления (влияние по­верхностной энергии частиц добавки на формирование структуры цементно­го камня в бетоне).

Комментарии закрыты.