Ирбатыров А.А., Базарбаев Д.О.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА В ЗИМНИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕРМОАКТИВНОЙ ОПАЛУБКИ *
Аннотация:
статья обобщает результаты комплексного исследования многослойной термоактивной опалубки, разработанной автором для бетонирования при температурах до –30°C. Представлены аналитическая модель теплового баланса, численное моделирование в ANSYS Workbench и полевые испытания в Астане. Саморегулирующийся кабель мощностью 40Вт/м, интегрированный в щиты, обеспечивает поддержание температуры бетона выше +6°C при минимальном энергопотреблении 93кВт·ч/м³. Расчётное снижение удельных затрат энергии составило 28% относительно тепловых пушек. Полученные зависимости позволяют оперативно подбирать мощность нагрева под любую наружную температуру.
Ключевые слова:
зимнее бетонирование, термоактивная опалубка, саморегулирующийся кабель, теплопотери
1. Введение.Зимнее бетонирование остаётся одной из ключевых технологических проблем строительства в Северном и Центральном Казахстане. При среднесуточной температуре ниже –5°C гидратация цемента замедляется, а замерзание поровой влаги приводит к потере до 40% прочности. Традиционные методы – электродный прогрев, тепловые пушки, метод термоса – требуют значительных энергоресурсов и создают неравномерные поля температуры. Термоактивная опалубка со встроенным нагревательным кабелем и наружной изоляцией предлагает более экономичное решение: тепло подводится контактно, а потери в окружающую среду минимизируются отражающей плёнкой и пенополистиролом.2. Материалы и методы.Экспериментальная конструкция опалубки состоит из (снизу вверх): теплоотражающей алюминиевой плёнки 0,1мм, пенополистирола толщиной 40мм, саморегулирующегося кабеля SM2-CR (40Вт/м) с шагом 50мм, выпрямленного профнастила 0,5мм, полиэтиленовой изоляции 0,1мм и бетонной плиты 0,5×0,5×0,2м класса B25. Точки контроля температуры размещались на глубинах 5, 50 и 150мм от нагреваемой поверхности. Численное моделирование выполнено в ANSYS, тетраэдрическая сетка ≈120тыс. элементов, Bi<0,1. Граничные условия: естественная конвекция h=20Вт/м²·К на боковых и верхней гранях, тепловыделение кабеля задавалось функцией P(T)=P-e^(-0,05(T-10)).3. Теоретическое и численное моделирование.Аналитическая оценка сводится к расчёту суммарного термического сопротивления
Номер журнала Вестник науки №5 (86) том 3
Ссылка для цитирования:
Ирбатыров А.А., Базарбаев Д.О. ИССЛЕДОВАНИЕ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА В ЗИМНИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕРМОАКТИВНОЙ ОПАЛУБКИ // Вестник науки №5 (86) том 3. С. 1711 - 1716. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/23201 (дата обращения: 19.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+