Отправить статью по E-mail МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗВЕДЕНИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КРУПНОПОРИСТОГО КЕРАМЗИТОБЕТОНА В НЕСЪЕМНОЙ ОПАЛУБКЕ
- Авторы: РЯЗАНОВА Г.Н.1, КОРОТЫЧ И.О.1, ПРОКОПЬЕВА А.Ю.1
-
Учреждения:
- Самарский государственный технический университет
- Выпуск: Том 7, № 1 (2017)
- Страницы: 30-35
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/2542-0151/article/view/51201
- DOI: https://doi.org/10.17673/Vestnik.2017.01.5
- ID: 51201
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Изложены вопросы, возникающие при возведении ограж- дающих конструкций из крупнопористого керамзито- бетона в несъемной опалубке из цементно-стружечных плит и обусловленные сложностью технологических задач, связанных с процессами перемешивания и уклад- ки легкобетонной смеси в опалубку, решаемых мето- дами математического моделирования. Рассмотре- ны основные технологические задачи при возведении конструкций из крупнопористого керамзитобетона. Оценены теоретически и численно удельные объемы заполнителя и цементного клея, а вместе с ними - их массы. Изучены управляющие параметры и функции для вычисления глубины насыщения зерна заполнителя и выведены зависимости относительной глубины про- питки dR/R от эффективной пористости различных структур. Сделаны выводы о дальнейшей реализации принятых моделей и их исследовании.
Полный текст
Одной из важнейших задач возведения качественных и надежных ограждающих конструкций является обеспечение их теплоэффективных свойств, определяемых структурой сырья, теплотехническими показателями и малозатратной технологией изготовления [1-6]. В данной статье рассматривается возможность применения крупнопористого керамзитобетона (КПКБ) в качестве материала для ограждающих (ненесущих) конструкций [7-9], а именно стен, укладываемого в несъемную опалубку (НО) из цементно-стружечных плит (ЦСП) с размерами блока опалубки: высота hб= 0,8 м, ширина bб= 0,8 м, толщина cб= 0,37 м [10-15]. Крупнопористый легкий бетон - это бетон с открытыми порами, образующимися из межзерновых пустот крупного заполнителя, не заполненных вяжущим: вяжущее вещество сравнительно тонким слоем обволакивает зерна заполнителя и склеивает их между собой. Песок в таких бетонах отсутствует, а межзерновые поры довольно большие. Структура крупнопористого керамзитобетона определяет его свойства: небольшую среднюю плотность и малую теплопроводность, благодаря чему его можно применять как теплоэффективный материал [16-21]. По технологии монолитного строительства керамзитобетон обрабатывается в обычных бетоносмесителях с избытком цементного раствора, после чего остаток переходит в следующую порцию замеса раствора по ГОСТ 9758-86. Таким образом, основные технологические задачи при возведении конструкций из крупнопористого керамзитобетона следующие: - обеспечение структурообразования скелета керамзитобетона с оптимальной толщиной пропитки зерен керамзита цементным клеем; - сокращение материальных и трудовых затрат при возведении ограждающих конструкций; - сокращение времени перемешивания легкобетонной смеси для обеспечения эффективного использования «вторичного» раствора; - оптимизация процесса укладки крупнопористого керамзитобетона в несъемную опалубку. Эти задачи могут быть решены с помощью математического моделирования процессов перемешивания и укладки крупнопористого керамзитобетона в несъемную опалубку из цементно-стружечных плит. Необходимо организовать процесс приготовления крупнопористого керамзитобетона и его укладки в несъемную опалубку так, чтобы при минимальных затратах обеспечивался ряд необходимых свойств, в первую очередь, минимальные: проектная прочность Rб, расход цементного клея Мцк, теплопроводность и объемная масса. Перечисленные задачи включают в себя ряд физико-механических, физико-химических, гидродинамических и технологических параметров. Обоснованное решение этих задач должно отвечать требованиям существующих нормативных документов и базироваться как на экспериментальных данных, так и на теоретическом описании основных элементов процессов и технологий [22]. Математическую модель укладки рассматриваем при следующих допущениях. Пористые элементы заполнителя (ПЭ) - зерна в форме шариков радиусом R со среднестатистическим отклонением от стандартного размера по радиусу sR, с равнодоступной внешней поверхностью. Удельная эффективная пористость зерна ЕК = ЕК(t), характеризующая долю пор, открытых для диффузии клея внутрь зерна, изменяется в общем случае по времени в процессе затворения и укладки. Цементный клей с постоянным по времени t составом имеет вид водоцементного массового отношения Мв/Мц = В/Ц в продолжении всего процесса [23, 24]. I II Рис. 1. Фрагменты структур «скелета» заполнителя КПКБ: I - тетраэдальная; II - кубическая Оценим теоретически и численно удельные объемы заполнителя и цементного клея, а вместе с ними - их массы. Для этого определим удельную пористость «скелета» заполнителя как 1 ПЭ СК ОБЩ Е V V
Об авторах
Галина Николаевна РЯЗАНОВА
Самарский государственный технический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: vestniksgasu@yandex.ru
Ирина Олеговна КОРОТЫЧ
Самарский государственный технический университет
Email: vestniksgasu@yandex.ru
Анастасия Юрьевна ПРОКОПЬЕВА
Самарский государственный технический университет
Email: vestniksgasu@yandex.ru
Список литературы
- Вытчиков Ю.С. Современные ограждающие конструкции из керамзитобетона для энергоэффективных зданий // Строительные материалы. 2011. № 3. С. 34-36.
- Береговой А.М., Дерина М.А. Наружные ограждающие конструкции в системе воздухообмена жилого многоэтажного здания // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1. С. 24.
- Куприянов В.Н. Физика среды и ограждающих конструкций: учебник для бакалавров. М.: АСВ, 2015. 320 с.
- Баженов Ю.М. Ограждающие конструкции с использованием бетонов низкой теплопроводности. М.: Изд-во АСВ, 2008. 320 с.
- Вытчиков Ю.С., Горин В.М., Горин М.В., Беляков И.Г. Исследование теплозащитных характеристик стеновых керамзитобетонных камней производства ООО ПСК «Атлант» // Строительные материалы. 2013. №11. С. 7-9.
- Вытчиков Ю.С., Сапарёв М.Е. Повышение теплозащитных характеристик строительных ограждающих конструкций зданий и сооружений культурного и исторического наследия // Промышленное и гражданское строительство. 2014. №3. С. 52-55.
- Вытчиков Ю.С., Белякова Е.А., Беляков И.Г. Анализ температурных полей в строительных узлах примыкания наружных стен из крупнопористого керамзитобетона к несущим железобетонным конструкциям // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре: материалы 70-й юбилейной Всероссийской научнотехнической конференции по итогам НИР / под ред. М.И. Бальзанникова, Н.Г. Чумаченко; СГАСУ. Самара, 2013. С. 301-304.
- Вытчиков Ю.С., Чулков А.А. Повышение эффективности теплоизоляции трубопроводов в системах теплоснабжения // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре: материалы 70-й юбилейной Всероссийской научно-технической конференции по итогам НИР / под ред. М.И. Бальзанникова, Н.Г. Чумаченко; СГАСУ. Самара, 2013. С.296-297.
- Вытчиков Ю.С., Беляков И.Г. Исследование теплопроводности кладок из керамзитобетонных камней // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре: материалы 70-й юбилейной Всероссийской научнотехнической конференции по итогам НИР / под ред. М.И. Бальзанникова, Н.Г. Чумаченко; СГАСУ. Самара, 2013. С.297-298.
- Сидоренко Ю.В., Никонова И.О., Нетишина К.А. Региональные материалы как основа современного строительства // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 1. С. 51-52.
- Горин В.М., Токарева С.А., Кабанова М.К. Стеновые керамзитобетонные конструкции - перспективный материал для индустриального домостроения // Жилищное строительство. 2011. № 3 С. 55-59.
- Комиссаренко Б.С., Абдрахимов В.З., Ковков И.В., Колпаков А.В. Исследование прочностных и деформативных характеристик керамзитовых гранул в бетоне // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2013. № 4. С. 21-26.
- Протько Н.С. Подбор составов керамзитобетона плотной структуры, в том числе изготовленного из высокоподвижных бетонных смесей // Технологии бетонов. 2014. № 12. С. 23-29.
- Недосеко И.В., Бабков В.В., Алиев P.P., Кузьмин В.В. Применение конструкционно-теплоизоляционного керамзитобетона в малоэтажном строительстве // Жилищное строительство. 2008. № 3. С. 26-27.
- Попов В.П. Пористые заполнители из отходов промышленности: монография / СГАСУ. Самара, 2005. 150 с.
- Вытчиков Ю.С., Бакрунов Г.А. Повышение энергоэффективности зданий и сооружений: межвузовский сборник научных трудов / СГАСУ. Самара, 2006.
- Горин В.М., Токарева С.А., Вытчиков Ю.С. Современные ограждающие конструкции из керамзи-
- Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 1 Г.Н. Рязанова, И.О. Коротыч, А.Ю. Прокопьева тобетона для энергоэффективных зданий // Строительные материалы. 2011. №3. С. 34-36.
- Горин В.М., Токарева С.А., Кабанова М.К., Кривопалов А.М., Вытчиков Ю.С. Перспективы применения керамзитобетона на современном этапе жилищного строительства // Строительные материалы. 2004. №12. С. 22-23.
- Корчагина О.А., Однолько В.Г. Материаловедение. Бетоны и строительные растворы: учебное пособие. Тамбов: ТГТУ, 2004. 80 с.
- Ляпидевская О.Б., Безуглова Е.А. Бетонные смеси. Технические требования. Методы испытаний. Сравнительный анализ российских и европейских строительных норм: монография. М.: МГСУ (национальный исследовательский университет), 2013. 59 с.
- Кальгин А.А., Чулков В.О., Фахратов М.А. Производство бетонов, бетонных и железобетонных изделий, их ремонт и восстановление: монография. М.: СвР- Аргус, 2009. 328 с.
- Давиденко А.Ю. Анализ зависимости основных физико-механических характеристик бетона от пористости // Строительный вестник Российской Инженерной академии: Труды секции «Строительство». М., 2007. Вып. 8. С. 67-68.
- Рязанова Г.Н., Камбур В.Г. Совершенствование технологии возведения ограждающих конструкций в несъемной опалубке: монография. Пенза: ПГУАС, 2010. 168 с.
- Давиденко А.Ю., Попов В.П. Применение математического аппарата для описания процессов разрушения бетона при различных видах внешнего воздействия // Математические методы и модели в строительстве, архитектуре и дизайне: сборник статей / СГАСУ. Самара, 2015. С. 22-27.
Дополнительные файлы
