Визначення раціональних параметрів теплової обробки бетонної суміші на основі порожнистої алюмосилікатної мікросфери
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.251004Ключові слова:
порожниста алюмосилікатна мікросфера, конструктивна ефективність, теплова ефективність, бетонна суміш, міцність, витрата енергії і теплаАнотація
Проведене дослідження з визначення раціональних параметрів теплової обробки бетонної суміші на основі порожнистих алюмосилікатних мікросфер дозволило визначити особливості інтенсифікуючого впливу на суміш конструкційних бетонів паром низького тиску з оптимальним тепломасообміном. Визначено оптимальні значення температури, вологості та швидкості руху середовища. Отримані параметри теплової обробки підпорядковуються загальним закономірностям структур утворення гідравлічних зв'язків та відповідають виробничим умовам, що забезпечує можливості для їхної адаптації у виробництві. Виявлено механізми визначення міцності бетонного каменю в залежності від конструктивної і теплової ефективності активного середовища. Завдяки отриманим механізмам підвищення міцності вдається знизити здатність системи до термічного руйнування при одночасному зниженні витрати технологічного тепла. Підтверджено, що основний напрямок у зниженні руйнівної здатності визначається масовою витратою вологи, що володіє на початкових стадіях найбільшою теплоємністю та найменшою теплопровідністю. Відкриття відноситься до періодів підвищення температури та ізотермічного нагріву без погіршення механічних властивостей бетону. Показано, що реальна тривалість виключає процеси високотемпературного руйнування, тим самим підвищуючи механічну міцність бетону і знижуючи загальну витрату енергії. Таким чином, є підстави стверджувати, що за прискореного структуроутворення та нових технологій термообробки бетону на основі легких наповнювачів можливе виробництво міцних та легких бетонних виробів зі зниженою витратою тепла.
Спонсор дослідження
- This work was carried out within the framework of the IRN research project Grant No AP09058149 «Study on electric discharge destruction of reinforced concrete products and solid waste for development of mobile complex for its recycling and disposal». The authors would like to acknowledge Science and Production Association Testing Laboratory «Quality» for the provision of research equipment and tools and Joint-Stock Company «Parasat» Scientific and Technological Center for research support.
Посилання
- Sapelin, A. (2014). Teploisolyastionno-konstruktsionnye komposity s primeneniem alumosilikatnyh mikrosfer. Belgorod, 17.
- Inozemtcev, A. S. (2015). High-strength lightweight concrete mixtures based on hollow microspheres: technological features and industrial experience of preparation. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 71, 012028. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/71/1/012028
- Inozemtсev, A., Korolev, E. (2013). Strength of Nanomodified High-Strength Lightweight Concretes. Nanotechnologies in Construction, 5 (1), 24–38. Available at: http://nanobuild.ru/en_EN/journal/Nanobuild-1-2013/24-38.pdf
- Steshenko, A., Kudyakov, A. (2018). Cement based foam concrete with aluminosilicate microspheres for monolithic construction. Magazine of Civil Engineering, 8 (84), 86–96. doi: https://doi.org/10.18720/MCE.84.9
- Atyaksheva, A., Niyazbekova, R., Sarsikeyev, Y., Konkanov, M., Atyaksheva, A. (2018). On the Issue of an Ash Microsphere Application as a Framework Forming Filler in Composite Materials. Key Engineering Materials, 781, 176–181. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.781.176
- Atyaksheva, A., Sarsikeyev, Y., Atyaksheva, A., Galtseva, O., Rogachev, A. (2021). The Study of the Dependence of Optimal Structure of Composite Materials Containing Hollow Aluminosilicate Microspheres on Humidity. Micro and Nanosystems, 13 (4), 385–392. doi: https://doi.org/10.2174/1876402912999201109204218
- Kablov, V. F., Novopol’tseva, O. M., Kochetkov, V. G. (2017). Investigation of the influence of hollow aluminosilicate microspheres on properties of elastomer fire-thermal protective coatings. MATEC Web of Conferences, 129, 02003. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201712902003
- Fomenko, E. V., Anshits, N. N., Vasil’eva, N. G., Rogovenko, E. S., Mikhaylova, O. A., Mazurova, E. V. et. al. (2016). Composition and structure of the shells of aluminosilicate microspheres in fly ash formed on the combustion of Ekibastuz coal. Solid Fuel Chemistry, 50 (4), 238–247. doi: https://doi.org/10.3103/s0361521916040030
- Ismail, N., Soeparman, S., Widhiyanuriyawan, D., Wijayanti, W. (2019). The influence of pores size and type of aggregate on capillary heat and mass transfer in porous. Journal of Applied Engineering Science, 17 (1), 8–17. doi: https://doi.org/10.5937/jaes17-18090
- Romaniuk, V. N., Niyakovski, A. M. (2021). Scientific and Methodological Bases of Exergetic Analysis of the Processes of Heat Treatment of Concrete Products in Heat Technology Installations. Part 2. ENERGETIKA. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 64 (4), 328–335. doi: https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-4-328-335
- Niyakovskii, A. M., Romaniuk, V. N., Yatskevich, Y. V., Chichko, A. N. (2019). Discrete Optimization of Software-Controlled Modes of Heat Treatment of Concrete Products in Heat-Technological Facilities. ENERGETIKA. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 62 (3), 280–292. doi: https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-3-280-292
- Sinenko, S., Zhadanovskiy, B. (2018). Guidelines on calculation of the concrete thermal treatment modes. MATEC Web of Conferences, 193, 03010. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201819303010
- Hayri, U., Daradan, B. (2011). The effect of curing temperature and relative humidity on the strength development of Portland cement mortar. Scientific Research and Essays, 6 (12), 2504–2511. Available at: https://academicjournals.org/article/article1380713887_Hayri%20and%20Baradan.pdf
- Razak, H. A., Sajedi, F. (2011). The effect of heat treatment on the compressive strength of cement-slag mortars. Materials & Design, 32 (8-9), 4618–4628. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.04.038
- Akulova, I. I., Shchukina, T. V., Sheps, R. A. (2019). Heat treatment of concrete products and structures: issues of strength and efficiencies. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 687 (2), 022020. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/687/2/022020
- EN 196-3:2016 (MAIN). Methods of testing cement - Part 3: Determination of setting times and soundness. Available at: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/e4921eca-8101-4261-b066-25d19b9b8e8a/en-196-3-2016
- Richardson, M. G. (2014). Fundamentals of Durable Reinforced Concrete. CRC Press, 272. doi: https://doi.org/10.1201/9781482272109
- Corobceanu, V., Giusca, R. (2006). Technology for Preparing and Thermal Treatment of High Strength Concretes. Journal of Applied Sciences, 6 (5), 1033–1039. doi: https://doi.org/10.3923/jas.2006.1033.1039
- Asatov, N., Tillayev, M., Raxmonov, N. (2019). Parameters of heat treatment increased concrete strength at its watertightness. E3S Web of Conferences, 97, 02021. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199702021
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Аlexandra Аtyaksheva, Olga Rozhkova, Yermek Sarsikeyev, Anastassiya Atyaksheva, Marat Yermekov, Askar Smagulov, Natalya Ryvkina
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
