Обзор статьи

Исследование тепловых полей и градиентов температур на поверхности шунгитсодержащего бетона, подвергаемого электродному прогреву

УДК: 

658.5:624.05

DOI: 

10.23968/1999-5571-2023-20-4-54-67

Страницы: 

54-67

Аннотация: 

В статье изучены тепловые поля и градиенты температур на поверхности шунгитсодержащего бетона, подвергаемого электродному прогреву при зимнем бетонировании. Установлена возможность повышения эффективности электродного прогрева при зимнем бетонировании и достижения более однородной температуры во всем объеме бетонной конструкции, препятствующей снижению качества за счет введения в состав бетонной смеси молотого токопроводящего минерала шунгита, активной минеральной добавки (АМД) и пластифицирующей добавки (ПД). Практическое применение данного метода позволит увеличить продолжительность электродного прогрева бетона, сократить время набора критической прочности железобетонных конструкций и увеличить скорость строительства в целом.

Список цитируемой литературы: 

  1. Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях / под ред. Б. А. Крылова, С. А. Амбарцумяна, А. И. Звездова. М.: НИИЖБ, 2005. 276 с

  2. Федосов С. В. Тепломассоперенос в технологических процессах строительной индустрии. Иваново: ПрессСто, 2010. 363 с

  3. Железобетонные и каменные конструкции / под ред. В. М. Бондаренко. М.: Высшая школа, 2007. 887 с

  4. Федосов С. В., Бобылев В. И., Ибрагимов А. М., Соколов А. М. Методика расчета предельных температурных градиентов в железобетонных изделиях в процессе электротепловой обработки // Строительные материалы. 2011. № 3. С. 44-49

  5. Федосов С. В., Красносельских Н. В., Кузнецов А. Н., Соколов А. М. О возможности управления температурным полем в объеме вещества при его термической обработке воздействием электрического поля // Academia. Архитектура и строительство. 2015. № 4. С. 129-132

  6. Федосов С. В., Бобылев В. И., Соколов А. М. Температурные характеристики электротепловой обработки бетона посредством электродного прогрева // Строительные материалы. 2011. № 12. C. 56-59

  7. Федосов С. В., Соколов А. М., Анисимов С. Н. Температурное поле вдоль оси железобетонных колонн сборно-монолитных сооружений при наружном электропрогреве штепсельных соединений // Вестник Поволжского гос. технол. ун-та. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии. 2019. № 1. С. 57-69

  8. Клюев С. В. Высокопрочный сталефибробетон на техногенных песках КМА // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2013. № 11 (178). С. 38-39

  9. Клюев С. В. Фибробетон для каркасного строительства // Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее: материалы областной науч.-практ. конф. В 3 частях. Белгород, 22 декабря 2011 года. Белгород: БГТУ им. В. Г. Шухова, 2011. Т. 3. С. 37-38

  10. Klyuev S. V., Khezhev A. A., Pukharenko Yu. V., Klyuev A. V. The Fiber-Reinforced Concrete Constructions Experimental Research // Materials Science Forum. 2018. Vol. 931. Pp. 598-602

  11. Головнев С. Г., Евсеев Б. А., Коваль С. Б., Молодцов М. В. и др. Особенности электротермообработки монолитных конструкций из сталефибробетона. Южно-Ур. гос. ун-т, 1998. 8 с. / Деп. в ВИНИТИ 15.04.98 № 1151 - В 98

  12. Матус Е. П. Численное моделирование электропрогрева дисперсно-армированного бетона с фибрами высокой проводимости // Вестник Евразийской науки. 2019. Т. 11, № 2. С. 1-9

  13. Dudin M. O., Vatin N. I., Barabanshchikov Yu. G. Modeling a set of concrete strength in the program ELCUT at warming of monolithic structures by wire // Magazine of Civil Engineering. 2015. Vol. 54, № 02. Pp. 33-45

  14. Armoosh S. R., Oltulu M. Effect of Different Micro Metal Powders on the Electrical Resistivity of Cementitious Composites // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 471, № 3. 032075

  15. Liu Y., Wang M., Tian W., Qi B., Lei Z., Wang W. Ohmic heating curing of carbon fiber/carbon nanofiber synergistically strengthening cement-based composites as repair/reinforcement materials used in ultra-low temperature environment // Composites Part A Applied Science and Manufacturing. 2019. Vol. 125. 105570

  16. Tian W., Liu Y., Wang M., Wang W. Performance and economic analyses of low-energy ohmic heating cured sustainable reactive powder concrete with dolomite powder as fine aggregates // Journal of Cleaner Production. 2021. № 329. 129692

  17. Gomis J., Galao O., Gomis V., Zornoza E., Garces P. A. Self-heating and deicing conductive cement. Experimental study and modeling // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 75. Pp. 442-449

  18. Cho S., Kruger J., Bester F., van den Heever M., van Rooyen A., van Zijl G. A Compendious Rheo-Mechanical Test for Printability Assessment of 3D Printable Concrete // RILEM Bookseries. 2020. Vol. 28. Pp. 196-205

  19. Khan M. S., Sanchez F., Zhou H. 3-D printing of concrete: Beyond horizons // Cement and Concrete Research. 2020. Vol. 133. 106070

  20. Куприянов В. Н. Анализ оптических свойств светопрозрачных ограждающих конструкций // Сб. науч. тр. РААСН. М.: АСВ, 2020. Т. 2. С. 332-339

  21. Janardhana M., Meher Prasad A., Menon D. Ductibility of Glass Fibre Reinforced Gypsum Wall Panels Subjected to Cyclic (Reversed) Loading // 7th RILEM International Symposium on Fibre Reinforced Concrete. 2008. Vol. 1. Pp. 803-812

  22. Бочаров Г. С., Елецкий А. В., Книжник А. А. Нелинейное сопротивление полимерных нанокомпозитов с присадкой углеродных нанотрубок в условиях перколяции // Журнал технической физики. 2016. Т. 86. № 10. С. 64-68

  23. Семенов К. В., Барабанщиков Ю. Г. Термическая трещиностойкость массивных бетонных фундаментных плит и ее обеспечение в строительный период зимой // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 2 (17). С. 125-135

  24. Блохин А. Н. Влияние углеродных нанотрубок на электропроводность эпоксидной матрицы // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского. 2012. № 3 (41). С. 384-386

  25. Sassani A., Arabzadeh A., Ceylan H., Kim S. Polyurethane-carbon microfiber composite coating for electrical heating of concrete pavement surfaces // Heliyon. 2019. Vol. 5, № 8. e02359

  26. Malakooti A., Theh W. S., Sadati S. M. S., Ceylan H., Kim S., Mina M., Cetin K., Taylor P. C. Design and Full-scale Implementation of the Largest Operational Electrically Conductive Concrete Heated Pavement System // Construction and Building Materials. 2020. Vol. 255. 119229

  27. Fulham-Lebrasseur R., Sorelli L., Conciatori D. Prefabricated electrically conductive concrete (ECC) slabs with optimized electrode configuration and integrated sensor system // Cold Regions Science and Technology. 2022. Vol. 193. 103417

  28. Abolhasani A., Pachenari A., Razavian S. M., Abolhasani M. M. Towards new generation of electrode-free conductive cement composites utilizing nano carbon black // Construction and Building Materials. 2022. Vol. 323 (6). 126576

  29. Malakooti A., Abdualla H., Sadati S. M. S., Ceylan H. Experimental and theoretical characterization of electrodes on electrical and thermal performance of electrically conductive concrete // Composites Part B Engineering. 2021. Vol. 222. 109003

  30. Пат. 2725715, Российская Федерация, МПК C04B 40/02, 111/20, 103/32, 14/36, 28/00. Способ зимнего бетонирования / Р. Х. Мухаметрахимов, А. Р. Галаутдинов, А. М. Гарафиев. № 2019143802, заявл. 23.12.2019, опубл. 03.07.2020

  31. Пат. 2750772, Российская Федерация, МПК C04B 40/02, 111/20, 103/32, 14/36, 28/00. Способ зимнего бетонирования строительных конструкций / Р. Х. Мухаметрахимов, А. Р. Галаутдинов, А. М. Гарафиев. № 2019143803, заявл. 23.12.2019, опубл. 02.07.2021

  32. Пат. 2750883, Российская Федерация, МПК C04B 40/02, 111/20, 103/32, 14/36, 28/00. Способ бетонирования при отрицательных температурах / Р. Х. Мухаметрахимов, А. Р. Галаутдинов, А. М. Гарафиев. № 2019143804, заявл. 23.12.2019, опубл. 05.07.2021

  33. Гарафиев А. М., Мухаметрахимов Р. Х. Исследование перколяции электрического тока в среде модифицированных цементных композитов для энергосбережения в технологии электродного прогрева // Сб. материалов II Всерос. науч. конф., посвященной столетнему юбилею МИСИ - МГСУ "Строительное материаловедение: настоящее и будущее". Москва, 18-19 ноября 2021. М.: Изд-во МИСИ - МГСУ, 2021. С. 109-112

  34. Миронов С. А. Теория и методы зимнего бетонирования. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1975. 700 с

  35. Мухаметрахимов Р. Х., Галаутдинов А. Р., Гарафиев А. М. Электродный прогрев бетона с применением токопроводящего минерала // Известия Казанского гос. архит.-строит. ун-та. 2019. № 4 (50). С. 418-426

  36. Мухаметрахимов Р. Х. Галаутдинов А. Р., Потапова Л. И., Гарафиев А. М. Исследование структурообразования модифицированного шунгитсодержащего цементного камня методом ИК-спектроскопии // Известия Казанского гос. архит.-строит. ун-та. 2021. № 4 (58). С. 70-81

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Мухаметрахимов Р. Х. Казанский государственный архитектурно-строительный университет Казань, Россия

Гарафиев А. М. Казанский государственный архитектурно-строительный университет Казань, Россия

Другие статьи авторов: 

Ссылка на статью в НЭБ: 

https://elibrary.ru/item.asp?id=54679132

Выпуск журнала

№ 4 (99) Август 2023