2019. — Т 11. — №2 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/80savn219.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 805.4 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Матус, Е. П. Численное моделирование электропрогрева дисперсно-армированного бетона с фибрами высокой проводимости / Е. П. Матус // Вестник Евразийской науки. — 2019. — Т 11. — №2. — URL: https://esj.today/PDF/80SAVN219.pdf (дата обращения: 23.04.2024).

Численное моделирование электропрогрева дисперсно-армированного бетона с фибрами высокой проводимости

Матус Евгений Петрович
ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)»
Новосибирск, Россия
Заведующий кафедрой «Физики и химии»
Доцент кафедры «Физики»
Кандидат технических наук
E-mail: matus_evg@mail.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=380092

Аннотация. Рассмотрен прогрев дисперсно-армированного бетона со стальными фибрами электрическим током. Методом конечных элементов получено решение задачи распределения плотности тока в фрагменте сталефибробетонной смеси. Показано, что существенный вклад в усредненную электропроводность вносит контактный слой фибра-бетон. Более 50 % полного тока идет через армирующие волокна. Электропроводность смеси повышается пропорционально коэффициенту армирования. При армировании 2 % по объему происходит ее увеличение в 2–3 раза в зависимости от выбора свойств контактного слоя. Приводятся данные экспериментов, подтверждающие указанную зависимость. Также получено решение задачи распределения тепла в фрагменте сталефибробетонной смеси в стационарном и нестационарном режимах внешнего обогрева и электродного прогрева. Показано что, средний коэффициент теплопроводности увеличивается пропорционально коэффициенту армирования. Сравнение с экспериментальными данными показывает значительное влияние параметров контактного слоя на теплопроводность. Значительное тепловыделение в области контактной зоны и в фибре приводит к превышению температуры в этих зонах на 20–30 градусов в стационарном режиме. Нагрев зоны контакта не должен превышать точку кипения воды в смеси. Такой тепловой режим может быть обеспечен при средней плотности тока в диапазоне 200–250 А/м2. При этом среднее удельное тепловыделение составляет 100–140 кВт/м3. Рассмотрено распределение температуры в фибробетоне при индукционном прогреве. В этом случае необходимо значительно повышать частоту используемого тока. Результаты исследования могут применяться при назначении режимов электропрогрева изделий из дисперсно-армированных бетонов, а также при расчете удельной проводимости и коэффициента теплопроводности таких материалов.

Ключевые слова: дисперсно-армированный бетон; стальные фибры; прогрев бетона; электродный прогрев; индукционный прогрев бетона; плотность тока; распределение температуры; численное моделирование; метод конечных элементов

Скачать