Study of Temperature Gradients in Concrete Products in the Process of their Heat Moisture Treatment

Abstract

Постановка задачи. Работа посвящена проблеме совершенствования технологического процесса производства бетонных изделий, в частности улучшению показателей этапа их тепловлажностной обработки. В качестве таких показателей выбраны пространственный и временной градиенты температуры в толще бетонного изделия, превышение которыми максимально допустимых для данного типа бетона значений отрицательно сказывается на прочности изделия. С другой стороны, паровлажностная обработки изделий с заведомо низкими значениями этих градиентов приводит к увеличению времени рассматриваемого этапа технологического процесса, т. е. к снижению производительности линии. В связи с этим поставлена задача количественной оценки температурных градиентов в сечениях бетонных изделий в процессе их тепловлажностной обработки путем использования соответствующей математической модели. Результаты. В результате исследований, проведенных на модели температурных полей в наиболее длительном режиме — режиме охлаждения, показана существенная неравномерность распределения температуры на границах сред «бетон — воздух», выявлены критические зоны этих полей в сечениях изделий и временные интервалы их существования. Выводы. Сделан и подтвержден вывод о целесообразности снижения температуры в камере по экспоненциальному закону и о необходимости контроля ее градиентов в критических сечениях изделий. Statement of the problem. The work is devoted to the problem of improving the technological process of production of concrete products, in particular, improving the performance of the stage of their heat and moisture treatment. As such indicators, the spatial and temporal temperature gradients in the thickness of the concrete product are chosen, the excess of which exceeds the maximum allowable values for this type of concrete and adversely affects the strength of the product. On the other hand, steam-moisture treatment of products with obviously low values of these gradients leads to an increase in the time of the considered stage of the technological process, i. e. to reduce line performance. In this regard, the task was set to quantify the temperature gradients in the sections of concrete products in the process of their heat and moisture treatment by using the appropriate mathematical model. Results. As a result of studies carried out on the model of temperature fields in the longest mode — cooling mode, a significant uneven distribution of temperature at the boundaries of the «concrete-air» media was shown and critical zones of these fields in the sections of products and time intervals of their existence were identified. Conclusions. A conclusion was made and confirmed on the expediency of reducing the temperature in the chamber according to the exponential law and on the need to control its gradients in the critical sections of products.