Назначение и обоснование традиционных режимов тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий

The paper presents the comparative characteristics of the most common modes of heat and moisture treatment (HMT), their advantages and disadvantages, as well as proposals for optimizing the HMT stages to obtain the maximum effect of accelerating concrete hardening through the use of thermal energy. Heat and moisture treatment of concrete is one of the most difficult stages in the technology of prefabricated and monolithic concrete. The basis for the durability of structures, their uninterrupted service during the design period of operation is a properly selected HMT mode, which improves the quality of products and reduces material costs in the form of a reduction in energy costs. Therefore, the still practiced simplified methods for selecting the HMT mode are unacceptable. Only under the condition of strict and scientifically substantiated consideration of a complex of factors influencing the ongoing processes of formation of the structure of cement stone and concrete, and the interaction between them, it is possible to obtain concrete with the required characteristics. Depending on the requirements for the finished material, based on knowledge of the mechanism of heat and mass transfer, rational methods and modes of heat treatment of concrete and reinforced concrete products can be calculated. A variety of HMT modes is due to the desire to reduce the possibility of defects in the concrete structure (for example, modes with a stepped or curvilinear temperature increase, which reduces the temperature gradient across the product section), to reduce energy costs (modes with the exclusion of the isothermal holding stage), etc. In the process of HMT of concrete and reinforced concrete products, a number of chemical and physical transformations of the concrete mixture (concrete) occur, as a result of which various defects in the structure of the material may appear, which worsen its properties (strength, permeability, shrinkage, creep and, in general, durability of concrete). Modern technology for the production of concrete and reinforced concrete products and structures provides for the introduction of various chemical additives,  their effect on the hardening of concrete at elevated temperatures, unfortunately, is not sufficiently reflected in the specialized literature. For example, the duration of the total cycle of concrete HMT when using chemical additives – hardening accelerators can be reduced by reducing the periods of preliminary exposure, temperature rise and the duration of isothermal exposure; and the use of plasticizers, depending on their type and content, can lead to a lengthening of the cycle. It is necessary to have analytical dependencies for calculating HMT modes and a computer model of the concrete hardening process at elevated temperatures.В статье рассмотрены сравнительные характеристики наиболее распространенных режимов тепловлажностной обработки (ТВО), их достоинства и недостатки, а также предложения по оптимизации этапов ТВО для получения максимального эффекта ускорения твердения бетона за счет использования тепловой энергии. Тепловлажностная обработка бетона – один из самых сложных этапов в технологии сборного и монолитного бетона. Основой долговечности конструкций, их бесперебойной службы в течение проектного срока эксплуатации является правильно подобранный режим ТВО, который обеспечивает повышение качества изделий и снижает материальные затраты в виде сокращения энергозатрат. Поэтому неприемлемы до сих пор практикуемые упрощенные методики подбора режима ТВО. Только при условии строгого и научно обоснованного учета комплекса факторов, оказывающих влияние на протекающие процессы формирования структуры цементного камня и бетона и взаимодействия между ними, возможно получение бетона с требуемыми характеристиками. В зависимости от требований, предъявляемых к готовому материалу на основе знания механизма тепломассопереноса, могут быть рассчитаны рациональные методы и режимы термообработки бетонных и железобетонных изделий. Разнообразие режимов ТВО обусловлено стремлением уменьшить возможность образования дефектов в структуре бетона (например, режимы со ступенчатым либо криволинейным набором температуры, что снижает градиент температур по сечению изделия), сократить энергозатраты (режимы с исключением стадии изотермической выдержки) и др. В процессе ТВО бетонных и железобетонных изделий происходит ряд химических и физических преобразований бетонной смеси (бетона), в результате которых возможно появление различных дефектов в структуре материала, ухудшающих его свойства (прочность, проницаемость, усадку, ползучесть и в целом долговечность бетона). Современная технология производства бетонных и железобетонных изделий и конструкций предусматривает введение разнообразных химических добавок, влияние которых на твердение бетона при повышенных температурах, к сожалению, недостаточно отражено в специальной литературе. Например, длительность общего цикла ТВО бетона при использовании химических добавок – ускорителей твердения может быть сокращена за счет уменьшения периодов предварительной выдержки, подъема температуры и продолжительности изотермической выдержки; а применение пластификаторов в зависимости от их вида и содержания может привести к удлинению цикла. Необходимо иметь аналитические зависимости для расчетов режимов ТВО и компьютерную модель процесса твердения бетона при повышенных температурах

Оценка термонапряженного состояния бетонного массива

The paper describes a technique for assessing the thermally stressed state of a concrete massif of a foundation slab made of a self-compacting concrete mixture. The proposed method consists in a preliminary calculation of temperature fields in hardening concrete. The objects of research have been self-compacting concrete mix and structural concrete in the structure mass. The choice of materials for the preparation of a concrete mixture is given and substantiated. The composition of self-compacting concrete has been used to assess the thermally stressed state. A binder with a reduced exotherm has been used in order to reduce the self-heating of concrete. Studies have been carried out to assess the specific heat release of the recommended cement depending on the initial water-cement ratio. The effect of a chemical additive on the rate and magnitude of the specific heat release of cement has been studied.  The paper presents the main theoretical provisions and an algorithm for calculating the thermal stress state of a concrete massif. The finite difference method has been used to calculate the expected temperatures and their distribution in the structure mass, and the temperature stresses in the sections of the concrete mass have been calculated to assess the thermally stressed state. The performed calculations of the temperature fields have made it possible to estimate the maximum possible temperatures and temperature differences over the sections of the concrete massif depending on the initial temperature of the concrete mixture and the average daily temperature of the outside air. Analysis of the temperature distribution has revealed the most dangerous sections of the concrete mass. An assessment of the thermal stress state of the concrete mass has been made on the basis of the results pertaining to calculation of temperature fields. The calculation of temperature stresses in the most dangerous sections of the concrete massif has been performed. It is shown that the calculated value of the temperature stress can serve as a characteristic of the thermally stressed state of the concrete mass. The formation of temperature cracks in a concrete mass is possible when the calculated value of the temperature stress exceeds the actual tensile strength of concrete. Comparison of the calculated and actual values of temperatures in the sections of the foundation slab has made it possible to conclude that the calculations of the temperature fields and, as a consequence, possible temperature deformations are correct.В статье изложена методика оценки термонапряженного состояния бетонного массива фундаментной плиты, изготовленной из самоуплотняющейся бетонной смеси. Предлагаемая методика заключается в предварительном расчете температурных полей в твердеющем бетоне. Объектами исследований являлись самоуплотняющаяся бетонная смесь и конструкционный бетон в массиве конструкции. Приведен и обоснован выбор материалов для приготовления бетонной смеси. Для оценки термонапряженного состояния использован состав самоуплотняющегося бетона. С целью снижения величины саморазогрева бетона применяли вяжущее с пониженной экзотермией. Выполнены исследования по оценке удельного тепловыделения рекомендованного цемента в зависимости от начального водоцементного отношения. Изучено влияние химической добавки на скорость и величину удельного тепловыделения цемента. Приведены основные теоретические положения и алгоритм расчета термонапряженного состояния бетонного массива. Для расчета ожидаемых температур и их распределения в массиве конструкции использовали метод конечных разностей, а для оценки термонапряженного состояния рассчитывали температурные напряжения в сечениях бетонного массива. Выполненные расчеты температурных полей позволили оценить максимально возможные температуры и температурные перепады по сечениям бетонного массива в зависимости от начальной температуры бетонной смеси и среднесуточной температуры наружного воздуха. Анализ распределения температур выявил наиболее опасные сечения бетонного массива. На основании результатов расчета температурных полей проведена оценка термонапряженного состояния бетонного массива. Выполнен расчет температурных напряжений в наиболее опасных сечениях бетонного массива. Показано, что характеристикой термонапряженного состояния бетонного массива может служить расчетная величина температурного напряжения. Образование температурных трещин в бетонном массиве возможно при превышении расчетного значения температурного напряжения над фактической прочностью бетона на растяжение. Сравнение расчетных и фактических значений температур в сечениях фундаментной плиты позволило сделать вывод о правильности выполненных расчетов температурных полей и, как следствие, о возможных температурных деформациях

Основные физико-механические характеристики бетонов на кубовидном щебне

The paper gives comparative test and research results of normal and cubiform crushed stone, basic physical and technical concrete properties (compressive strength, splitting tension, frost resistance and water proofness) on cubiform crushed stone. Application of concrete on cubiform crushed stone is rather rational for products and structures being under conditions of central and eccentric compression.Даны сравнительные результаты испытаний обычного и кубовидного щебня, исследования основных физико-технических свойств бетонов на кубовидном щебне (прочность на сжатие, растяжение при раскалывании, морозостойкость и водонепроницаемость). Применение бетонов на кубовидном щебне рационально для изделий и конструкций, работающих в условиях центрального и внецентренного сжатия

Свойства бетонов на заполнителе из осадочных горных пород

The paper presents results of the investigations of concrete on crushed fluxing limestone, which is a secondary product of the metallurgical industry. The main physical and mechanical and operating characteristics of concrete on fluxing limestone have been studied. It has been ascertained on the basis of the conducted investigations that fluxing limestone can be used for products and constructions made of heavy-weight concrete along with such aggregates as crushed granite stone and natural gravel Приведены результаты исследований бетонов на щебне из флюсового известняка, который является вторичным продуктом металлургической промышленности. Изучены основные физико-механические и эксплуатационные характеристики бетонов на флюсовом известняке. На основании проведенных исследований установлено, что флюсовый известняк может применяться для изделий и конструкций из тяжелого бетона наряду с такими заполнителями, как гранитный щебень и природный гравий

Hybridization but No Evidence for Backcrossing and Introgression in a Sympatric Population of Great Reed Warblers and Clamorous Reed Warblers

Hybridization is observed frequently in birds, but often it is not known whether the hybrids are fertile and if backcrossing occurs. The breeding ranges of the great reed warbler (Acrocephalus arundinaceus) and the clamorous reed warbler (A. stentoreus) overlap in southern Kazakhstan and a previous study has documented hybridization in a sympatric population. In the present study, we first present a large set of novel microsatellite loci isolated and characterised in great reed warblers. Secondly, we evaluate whether hybridization in the sympatric breeding population has been followed by backcrossing and introgression

Basic Physical and Mechanical Characteristics of Concrete on Cubiform Crushed Stone

The paper gives comparative test and research results of normal and cubiform crushed stone, basic physical and technical concrete properties (compressive strength, splitting tension, frost resistance and water proofness) on cubiform crushed stone. Application of concrete on cubiform crushed stone is rather rational for products and structures being under conditions of central and eccentric compression

Characteristics of Concrete with Sedimentary Rock Aggregate

The paper presents results of the investigations of concrete on crushed fluxing limestone, which is a secondary product of the metallurgical industry. The main physical and mechanical and operating characteristics of concrete on fluxing limestone have been studied. It has been ascertained on the basis of the conducted investigations that fluxing limestone can be used for products and constructions made of heavy-weight concrete along with such aggregates as crushed granite stone and natural grave

Ways of calculating the electromagnetic field intensity for assessment of electromagnetic compatibility of radio-monitoring stations

The paper analyzes a possibility of using the verified by international scientific organizations calculation methods of signal attenuation and field intensity along the radio wave propagation path for assessment of electromagnetic compatibility of wideband radio monitoring stations equipped with radio electronic facilities of various purposes

Building an Ontological Information-analytical System to Manage Quality of Double-glazed Windows in the Production of Solar Panels

This paper reports an ontological approach to designing intelligent decision support to control the quality of multi-layered double-glazed windows within the framework of a virtual instrument-building enterprise (VIE) that produces solar energy complexes. It is shown that improving the efficiency in solving the tasks related to managing the quality of VIE products necessitates the application of an ontological engineering toolset to create a unified knowledge space that would cover the manufacturing phase of a product's life cycle. The methodical basis for making an ontological information-analytical system (OIAS) to manage product quality was the tool platform "TODOS" (Ukraine) whose means were used to synthesize a set of ontological models that make up the intelligent core of OIAS. The OIAS knowledge-based inference procedure has been described when making a decision about a deviation in the manufacturing process that led to the emergence of damage. This procedure implies the implementation of direct and reverse inference based on the knowledge in the ontological environment and makes it possible to identify the sources of defects and damage and generate a solution to eliminating these sources. Procedures have been devised to assess the effectiveness of the development and application of OIAS to automate the quality management of multi-layered double-glazed windows. These procedures employ a set of indicators that reflect both the technical and economic components of the quality control process. It has been shown that during 2019 a typical subcontractor enterprise that applied the developed system managed to reduce the number of defective products by about 73 %. Further research areas have been identified, including the development of methodical means and, based on them, the toolsets for the deployment of industrial ontological quality management system