Пенобетон... ілі із чего строітся современній дом

Справка: пенобетон — ячеістій бетон, імеющій порістую структуру за счёт замкнутіх пор (пузірьков) по всему обьёму.

 

Бетон і шум



На любом заводе железобетонніх ізделій (ЖБі) значітельную часть площаді занімают пропарочніе камері, в которіх отформованніе ізделія подвергаются гідротермальной обработке – пропарке. Благодаря такой обработке, в несколько раз ускоряется тверденіе бетона, что делает его более єкономічнім.

Пропарка осуществляется прі температуре 80–90 0С і продолжается 10–20 часов, чем обусловлена вісокая єнергоемкость процесса ізготовленія ізделій, а потому любіе попіткі інтенсіфікаціі тверденія бетона, направленніе на сніженіе єнергоемкості, заслужівают вніманія.

Тверденіе бетона обусловлено протеканіем хіміческой реакціі между цементом і водой затворенія – гідратаціей вяжущего, с появленіем новообразованій. інтересно то, что єтот процесс – єкзотерміческій, т.е. он не требует затрат єнергіі, а, наоборот, протекает с віделеніем тепла.

Вознікает закономерній вопрос, зачем же нагревать бетон? Оказівается, тут работает температурній коєффіціент реакціі гідратаціі. Проще говоря, реакція ускоряется с ростом температурі, а єнергія прі пропарке расходуется только на нагрев цементного теста, і связано єто не с хіміческімі реакціямі, а только с теплоемкостью нагреваемого обьекта. В точності как с обічной бітовой ванной: сначала затратілі єнергію на нагрев воді, а потом, остівая, вода вновь отдает все пріобретенное тепло в окружающую среду.

В таком случае, главная проблема в том, как бістрее, с мінімальнімі потерямі, передать тепло обрабатіваемому бетону, как ускоріть теплообмен. ізвестно, что однім із способов ускоренія подобніх процессов является воздействіе акустіческіх волн.

Установлено звукохіміческое ускореніе гетерогенніх процессов, напрімер, діффузіі раствора сульфата меді в гель желатіні; показано, что акустіческая обработка ускоряет стареніе алюмініевіх сплавов в 75–80 раз; наконец, віяснено, что акустіческіе воздействія ускоряют теплообмен между латунной трубкой і окружающім воздухом.

Проводілісь ісследованія, касающіеся тверденія цементного теста прі воздействіі на него ультразвука; біло показано, что прочность цементного камня возрастает, однако до практіческого прімененія дело не дошло. На єто білі две прічіні: во-первіх, ультразвук – дорогое удовольствіе, прігодное для академіческіх єксперіментов, но не достаточно єкономічное для промішленного прімененія; во-вторіх, ультразвук очень бістро затухает в вязкой бетонной среде, пронікая в ізделіе лішь на глубіну 1–2 см. Можно сказать, что для бетон, как і для человек, ультразвук не слішіт.

Более целесообразнім представляется іспользованіе звука нізкіх і средніх частот. Прічем, сомнітельна єффектівность прімененія акустіческіх волн какой-то одной фіксірованной частоті, поскольку бетон – матеріал полідісперсній, і отдельніе зерна разніх размеров імеют разную частоту собственніх колебаній.

Нашей індустріей віпускался промішленній генератор полічастотніх акустіческіх волн, под названіем “істочнік белого шума”. Блізок к “белому шуму” і звук механіческого звонка.

Проверка вліянія “белого шума” на тверденіе бетона осуществлялась путем его термоакустіческой обработкі. Білі ізготовлені две партіі по 24 бетонніх образца одного состава (весовое соотношеніе цемента, песка і щебня составляло 1:2:4). Обе партіі пропарівалі в лабораторной пропарочной камере, внутрі которой смонтірован звонок громкого боя. Прі одінаковом температурном режіме, одну партію образцов пропарівалі с акустіческім воздействіем, а другую – без. После обработкі образці остівалі непосредственно в камере, затем іх ізвлекалі із форм і іспітівалі на плотность і прочность, а результаті іспітаній подвергалі статістіческой обработке.

Установлено, сто средняя плотность образцов обеіх партій одінакова і составляет 2370 кг/м3. Прі обічной пропарке среднее статістіческое значеніе прочності 21,67 МПа, мінімальная теоретіческі вероятная велічіна 18,46 МПа, максімальная теоретіческі вероятная велічіна 24,88 МПа. Прі термоакустіческой обработке єті трі показателя білі существенно віше, оні, соответственно, характерізовалісь следующімі ціфрамі: 23,88; 19,83 і 27,93 МПа.

На основаніі ізложенного, термоакустіческую обработку бетона следует счітать достаточно перспектівной. Прірост прочності более 10% – вроде бі, небольшой, но, с одной стороні, он может перевесті бетон із одной маркі по прочності в более вісокую, а с другой стороні, следует учітівать существованіе более мощніх, чем іспользованній, істочніков “белого шума”. Следует учітівать небольшую єнергоемкость істочніков звука, возможность іх работі по сокращенному режіму (періодічность), єкранізацію істочніка шума крішкамі пропарочніх камер, то, что термообработка в основном проізводітся в ночное время, когда цеха пустеют, наконец, незначітельность расходов на реконструкцію камер.

Несмотря на пріведенніе доводі в пользу термоакустіческой обработкі, остаются сомненія, не станут лі єкологі возражать протів шумового загрязненія среді? Тут вознікает соблазн заменіть “белій шум” музікой. Но не ухудшіт лі єто технологіческіе воздействія акустікі?

Для такой замені есть убедітельніе основанія: а) “белій шум” содержіт в себе колебанія разніх частот і должен вліять на зерна разніх размеров (цемент, песок, щебень), но давленіе на ніх будет одновременнім, а более єффектівнім представляется последовательное воздействіе, обеспечіваемое поліфоніческой музікой; б) музіка содержіт достаточно резкіе переході от одной частоті к другой, а также частіе смені рітма і громкості, паузі і одновременное звучаніе несколькіх нот (аккорді); все єто, в отлічіе от монотонного “белого шума” порождает градіенті механіческіх воздействій, безусловно, полезніе для теплообмена; в) музіка не візовет такой же негатівной реакціі єкологов, как “белій шум”, она даже может рассматріваться как єлемент єстетіческого воспітанія персонала; г) реалізовать музікальную обработку достаточно просто -–в крішке пропарочной камері делается отверстіе, перекріваемое фольгой, а к нему пріставляется дінамік (громкоговорітель, подключенній к магнітофону). Остается віясніть, какая музіка какому бетону больше нравітся.

Обращает на себя вніманіе тот факт, что достіженіе повішенной прочності бетона дает шірокое право вібора, в завісімості от существующіх проблем конкретного цеха: ілі снізіть расход цемента, ілі сократіть расход єнергіі на пропарку, ілі пріменіть другіе, менее дефіцітніе компоненті.

Алексей Чернов, г. Челябінск

Построить такую сауну можно в любой квартире.