WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Типичные результаты измерений температурного поля на поверхностях кровельного покрытия и цементно-песчаной стяжки вблизи границ нагревательного устройства приведены на рис. 5.

Из рисунка видно, что закономерность изменения температурного поля системы “кровельное покрытие – цементно-песчаная стяжка” вблизи границ нагревательного устройства аналогична полученной в результате численного исследования (рис. 3). На рис. 5 представлены результаты численного расчета (кривые 1, 2, 3, 4) изменения температуры по координате y (0,48y0,53, м). Кривыми 5, 6, 7, 8 показаны результаты расчета по аналитической зависимости (1).

Результаты экспериментов (экспериментальные точки) подтвердили, что на участке (не менее 0,02 м) по периметру спекателя имеет место резкое снижение температуры покрытия.

Рис. 5. Сопоставление результатов расчета полей температуры

с результатами натурного эксперимента:

1 - температурное поле х = 1, время прогрева 2 минуты;

2 - температурное поле х = 1, время прогрева 8 минут;

3 - температурное поле х = 0, время прогрева 2 минуты;

4 - температурное поле х = 0, время прогрева 8 минут;

5 - температурное поле х = 0, время прогрева 8 минут;

6 - температурное поле х = 0, время прогрева 2 минуты;

7 - температурное поле х = 1, время прогрева 8 минут;

8 - температурное поле х = 1, время прогрева 2 минуты;

- эксперимент х = 0, время прогрева 8 минут;

- эксперимент х = 1, время прогрева 8 минут

Выполненный сопоставительный анализ результатов расчета температурных полей в системе “кровельное покрытие – цементно-песчаная стяжка” и опытных данных показал их удовлетворительное согласие между собой.

На рис.6 представлен результат сопоставления расчетных и опытных данных температурно-временного режима системы “покрытие - стяжка”.

Расчеты по аналитическому решению (1) показаны кривыми 1, 2. Результаты расчета по аналитическому решению (1), при учете только первого члена ряда для и, представлены кривыми 3 и 4.

Рис. 6. Сопоставление расчетных по аналитическому решению (1)

и опытных данных по результатам 7 измерений в различных

местах кровли склада ФГУП “ТомскАВИА”:

1, 2 - результаты расчета по (1) с учетом 12 членов ряда;

3, 4 - результаты расчета по (1) с учетом 1 члена ряда;

- температура поверхности покрытия (максимальный разброс

19 °С по результатам 7 опытов);

- температура поверхности цементно-песчаной стяжки

(максимальный разброс 16 °С по результатам 7 опытов)

Опытные данные по показаниям термопар 38 и 39 (рис. 4), расположенных в центрах участков кровли, подвергающихся тепловой обработки, для 7 опытов в различных местах кровли, показаны зачерненными треугольниками и кружками.

Представленные данные на рис. 6 позволяют констатировать, что при мощности тепловыделений 4,56 кВт, время завершения процесса тепловой обработки составляет не менее 12 минут, когда температура поверхности стяжки превысит 80 °С. Вблизи этого времени достаточно хорошо согласуют

ся результаты расчета и опытные данные (расхождение составляет не более 10 %), что дает основание рекомендовать к использованию аналитическое решение (1) с одним членом ряда.

Аналогичные результаты получены для четырехслойного покрытия толщиной 16 мм. Время завершения процесса тепловой обработки при этом составляло не менее 16 минут при мощности тепловыделений в нагревателях 4,20 кВт.

Практическая реализация полученных результатов [7-15]

В ТГАСУ разработан, изготовлен и испытан комплект оборудования “комплект восстановления водонепроницаемости кровель” (в дальнейшем КВВК), для тепломеханических воздействий на многослойный битумосодержащий композит. Комплект состоит из: трех прямых термоспекателей (в дальнейшем ТСП) [7], предназначенных для спекания многослойных (до 8 слоев) битумосодержащих кровель путем подвода теплоты конвекцией и тепловым излучением на внешнюю поверхность водозащитного слоя; термоспекателя углового (в дальнейшем ТСУ) [8], предназначенного для спекания старого кровельного покрытия в местах его примыкания; битумной электропечи (в дальнейшем БЭП) [9], предназначенной для создания запаса расплавленного жидкого битума и приготовления горячих битумных мастик при выполнении ремонтно-восстановительных работ на кровле; пульта управления (в дальнейшем ЭРУ), предназначенного для коммуникации пяти единиц электротермического оборудования с электрической сетью. Аппараты ТСП, ТСУ, БЭП снабжены шланговыми кабелями подключения к ЭРУ длиной по 10 м каждый. Потребляемая мощность каждой единицы теплового оборудования не превышает 5 кВт. Разработано специальное приспособление [10] и дополнительная оснастка для обеспечения требуемых механических воздействий на композит после тепловых воздействий. Максимальный вес единицы теплового оборудования не превышает 30 кг. Комплект помещается в прицепе легкового автомобиля, что обеспечивает мобильность и повышает коэффициент использования оборудования.

Разработанный комплект мобильного оборудования для тепловых воздействий на битумосодержащее покрытие изготовлен в трех вариантах фирмой “СИБКОМПЛЕКТ” (г. Томск). Все варианты комплектов оборудования нами испытаны при опытном восстановлении мягких кровель в Томской области.

Изготовлено и реализовано девять комплектов этого оборудования, в том числе: шесть комплектов в г. Красноярск (ТЭЦ, предприятия ЖКХ); один комплект в г. Новосибирск (ООО “Вертикаль”); один комплект в г. Северск

(МУП ЖХ г. Северска); один комплект в с. Кожевниково Томской области (предприятие жилищного хозяйства и строительства).

Имеются заказы от ряда строительных и политехнических вузов, строительных организаций и муниципальных образований на поставку еще 19 комплектов в 2003 году.

Для повышения надежности работы примыкания ковра к вертикальным и наклонным плоскостям, являющихся наиболее уязвимыми участками мягких кровель нами разработана новая конструкция примыкания [11, 12].

Разработанная конструкция примыкания и технология его изготовления использованs нами на 12 объектах Томской области (выполнено более 1780 м пог. примыкания). Комплект необходимых инструментов и технология по устройству строительного элемента для влаго и радиационной защиты примыкания переданы в шесть строительных организаций г. Новосибирска, Томска и г. Северска Томской области.

Для восстановления мягкой кровли и устройства примыкания оптимальным является бригада, состоящая из пяти человек. Звено из трех человек выполняет восстановление водонепроницаемости мягкой кровли посредством теплосиловых воздействий с помощью трех плоских термоспекателей (рис. 7), а звено из двух человек осуществляют монтаж примыкания ковра мягкой кровли к вертикальным поверхностям.

Рис. 7. Схема организации тепловых воздействий тремя

прямыми термоспекателями

Реализация схемы перестановки трех прямых термоспекателей, сводится к следующему. После разметки кровли квадратами 0,9 х 0,9 м с учетом зоны вторичной тепловой обработки, шириной 5 см (на рис. 7 показана заштрихованной площадью) три плоских термоспекателя помещаются на квадраты 3, 5, 11. После завершения тепловых воздействий, ТСП перемещаются в последовательности а–б–в на квадраты 13, 15, 1 и т.д. Этим обеспечивается одновременность работы спекателей и надлежащая организация силовых воздействий в квадратах 3, 5, 11 и других. Данная схема организации технологического процесса при восстановлении мягкой кровли позволяет звену из трех человек, работая с комплектом из трех ТСП за восьмичасовую смену, обрабатывать в среднем до 50 - 80 м2 мягкой битумосодержащей кровли.

Разработанная технология и опытные образцы комплекта оборудования КВВК прошли апробацию при ремонте кровель для учреждений сферы образования: на школах пос. Десятово и пос. Елгай Кожевниковского района Томской области; на школе пос. Калтай Томского района Томской области; на здании 5-го корпуса Томского ГАСУ. По этой технологии выполнен ремонт мягких кровель зданий администрации МУП ЖХ, ЖЭУ-10 г. Северска и четырех объектов в Томском аэропорту. Сметная стоимость выполненных работ по предлагаемой технологии на 40-65 % ниже сметной стоимости при ремонте традиционным методом, трудозатраты также ниже, в среднем на 15 %.

По результатам теоретических и опытных исследований, результатам промышленной апробации технологии разработаны рекомендации по температурно-временным режимам тепловой обработки.

Результаты теоретического исследования закономерности радиационно-конвективного теплообмена использованы при разработке конструкции сушильных устройств для сыпучих материалов [14, 15].

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Определены факторы, влияющие на процесс тепловой обработки кровельного покрытия и разработаны две математические модели, связывающие эти факторы.

2. Получено приближенное аналитическое решение одномерной задачи теплопроводности в системе «битумосодержащее покрытие – цементно-песчаная стяжка» при радиационно-конвективном подводе теплоты на поверхность покрытия. Расчетным путем установлено, что при ограничении температуры поверхности битумосодержащего покрытия (180 °С) и температуры греющих элементов плоских электронагревателей (240 °С), время достижения требуемой температуры на границе со стяжкой (не менее 80 °С) составляет: для двухслойного покрытия – 12 минут; для четырехслойного по

крытия – 16 минут. Только в этих случаях обеспечивается спекание покрытия в монолит с плотным прилеганием к поверхности стяжки.

3. Получено численное решение двумерной задачи теплопроводности в системе «битумосодержащее покрытие – цементно-песчаная стяжка» при радиационно-конвективном подводе теплоты на поверхность покрытия с учетом конечных размеров нагревательного устройства. Расчетным путем установлено, что рекомендуемая ширина зоны повторных тепловых воздействий по периметру нагревательного устройства составляет порядка 5 см.

4. Выполнено экспериментальное лабораторное исследование коэффициента теплопроводности эксплуатирующихся покрытий мягких кровель. Установлено, что этот коэффициент в процессе эксплуатации кровель может изменяться в пределах 0,18…0,32 Вт/мК. Выполнено опытное исследование температурных режимов нагревательного устройства и системы «покрытие – стяжка» в натурных условиях. Получено удовлетворительное согласие результатов численного расчета полей температуры в системе “кровельное покрытие – цементно-песчаная стяжка” с результатами расчета по приближенным аналитическим зависимостям (погрешность не превышает 1,8 %) и опытными данными (расхождение не превышает 10 %), что позволяет рекомендовать полученные аналитические решения для расчета режимов тепловой обработки подлежащих восстановлению мягких кровель.

5. Разработан и защищен 4 авторскими свидетельствами на полезные модели комплект энергоресурсосберегающего, экологически ориентированного и мобильного оборудования для восстановления водонепроницаемости мягких кровель. Для производства работ с использованием разработанного комплекта термоустановок и вспомогательного оборудования оптимальным будет звено из трех операторов. При этом обеспечивается: удаление межслойной влаги в покрытии; прочное склеивание слоев рулонного материала между собой и формирование гладкой поверхности после механического воздействия на разогретый участок кровли.

6. Разработана защищенная авторским свидетельством на полезную модель конструкция примыкания, отличительной особенностью которой является наличие выполненного из армированного полимера фартука, и технология ее монтажа, обеспечивающая свободное пространство между средней частью этого фартука и поверхностью выступающего над кровлей элемента здания. Такая конструкция и технология существенно повышают эксплуатационную надежность наиболее уязвимых участков кровли.

7. Разработанный комплект оборудования для восстановления водонепроницаемости мягкой кровли, новая конструкция примыкания и технология их применения прошли промышленную апробацию на 12 строительных объектах Томской и Новосибирской областей. Были выполнены ремонтно-

восстановительные работы на кровлях общей площадью 9,3 тыс. м2 и на примыканиях кровли общей длинной 1780 погонных метров. При производстве этих работ было практически подтверждено преимущество новых технических и технологических разработок по сравнению с существующими.

8. По результатам практического использования научных положений диссертационного исследования и их технологической и технической реализации можно сделать итоговый вывод о том, что решена важная задача строительной отрасли, а именно задача продления эксплуатационного ресурса зданий с мягкой кровлей за счет проведения своевременных ремонтных работ по энергоресурсосберегающей технологии и формирования более надежных и долговечных примыканий кровли к выступающим над ней строительным элементами.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Дегтяренко А.В., Цветков Н.А. Технология восстановления водонепроницаемости мягких кровель термохимическим способом \\ Арх. и стр.-во. Наука, образование, технологии, рынок: тезисы докладов науч.-техн. конф., 11-12 сентября 2002 г., Томск, с.23-25.

Управление температурными режимами в технологии восстановления водонепроницаемости мягких кровель термохимическим способом / Дегтяренко А.В., Цветков Н.А.: НИИ строит. материалов при Том. гос. архит. - строит. ун-те. - Томск, 2002.- 11 с.: Деп. в ВИНИТИ АН РФ 10.07.02 № 1288-В2002

Дегтяренко А.В., Цветков Н.А. Теплоперенос при восстановлении водонепроницаемости мягких кровель термохимическим способом// XXVI Сибирский теплофизический семинар: Тезисы докладов. – Новосибирск, 17 – 19 июня 2002 г., с. 72-74.

Теплоперенос в технологии восстановления водонепроницаемости мягких кровель термохимическим способом / Дегтяренко А.В., Цветков Н.А., Скачков С.И. // Вестник Томск. гос. архит. стр. ун.-та.-2002.–№ 1. с. 58-68.

Комплект оборудования для восстановления водонепроницаемости мягких кровель/ Дегтяренко А.В., Цветков Н.А. // Вестник Томск. гос. архит. стр. ун.-та.- 2002. –№ 1, с. 67-75.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»