Получение ячеистых бетонов с привлечением СВЧ-технологий | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №14 (148) апрель 2017 г.

Дата публикации: 07.04.2017

Статья просмотрена: 45 раз

Библиографическое описание:

Ревенко Б. С. Получение ячеистых бетонов с привлечением СВЧ-технологий // Молодой ученый. — 2017. — №14. — С. 118-119. — URL https://moluch.ru/archive/148/41650/ (дата обращения: 12.12.2018).



В статье анализируется важность применения СВЧ технологий при получении ячеистых бетонов, что является огромным толчком в строительстве. Также, рассматриваются достоинства и недостатки данной технологии.

Ключевые слова: СВЧ, сверхвысокие частоты, ячеистые бетоны, строительство, материаловедение

Исследуя процесс сушки ячеистого бетона, была установлена целесообразность привлечения СВЧ-излучения при удалении воды из внутренних слоев ячеистого бетона. Принцип работы СВЧ заключается в превращения электромагнитной энергии в тепловую за счет воздействия на молекулы воды сверхвысокочастотного излучения. Если при тепловой обработке происходило нагревание верхних слоев материала и последующая передача тепла от более нагретых слоев к менее нагретым, то при обработке СВЧ-излучением происходит внутренний нагрев ячеистого бетона. Малый градиент температур является, безусловно, основным достоинством при использовании СВЧ-излучения, однако, оно не единственное, также стоит упомянуть о малых энергозатратах при применении СВЧ технологий, по сравнению с тепловой обработкой материалов, которая, как мы знаем, занимает свыше 70 % энергозатрат в производстве строительных материалов. На ряду с малыми энергозатратами идет также быстрота сушки с помощью СВЧ технологий. Однако, есть моменты, о которых нужно упомянуть при применении СВЧ технологий, а именно: недопустимость применение технологии на раннем сроке твердения ячеистого бетона и большое количество воды в его объеме. В ранние сроки твердения, исходя из теории Бойкова происходят реакции гидратации и образования геля, который после кристаллизуется. Если начать применять СВЧ технологию на ранних сроках, вода удалится из объёма материала и процессы гидратации не смогут идти, что приведет к трещинообразованию и потери прочности ячеистого бетона. Большое количество воды в объеме недопустимо из-за напряжений, вызываемое изменением агрегатного состояние воды в пар. Именно эта основная причина использования СВЧ технологий в производстве ячеистых бетонов, а не, например, ЖБК конструкций, в которых арматура, являющаяся проводником, наподобие воды, будет накаляться и превращать окружающую ее воду в пар.

Для подтверждения малого градиента температур провели опыт, суть которого составляла в замере температур на поверхности образца и в объеме после обработки образца СВЧ-излучением. Рисунок 1. Результаты опытов можно увидеть на Рисунке 2 и Рисунке 3. Среднее значение на поверхности и в объеме почти одинаковое, разница возникла из-за неровного расположения образца под магнетроном.

Рис. 1. Точки измерения температуры на поверхности и в объеме образца

Рис. 2. Результаты изменения на поверхности образца

Рис. 3. Результаты измерения в объеме образца

Наряду с большими преимуществами находятся и весомые недостатки, такие как вредное воздействие СВЧ-излучения на человека, как уже упомяналось СВЧ-излучение воздействует на проводники, а так человек состоит почти на 89 % из воды эффект от СВЧ-излучения он получит такой же, как и вода в бетонном образце. Поэтому стоит соблюдать ряд мер при использовании СВЧ-технологий.

Работник СВЧ-установок должен быть обеспечен следующими СИЗ:

– специальной одеждой (радиозащитные костюмы, комбинезоны, халаты, фартуки, куртки из ткани х/б с микропроводом);

– специальной обувью (бахилы из ткани х/б с микропроводом);

– средствами защиты рук (рукавицы из ткани х/б с микропроводом)

– средствами защиты головы, лица, глаз (очки защитные закрытые с прямой вентиляцией, шлемы, капюшоны, маски из радиоотражающих материалов); — необходимыми инструментами, приспособлениями, устройствами (дистанционное управление).

В завершение перечислим все преимущества и недостатки СВЧ-технологий.

Преимущества:

– Малый градиент нагрева (нагрев по всему объему образца)

– Малые энергозатраты

– Быстрота процесса сушки

Недостатки:

– Вредное воздействие СВЧ-излучения на человека

– Невозможность использовать СВЧ-технологий на ранних стадиях твердения бетона

– Невозможность использования СВЧ-технологий при большом количестве воды в объеме конструкций

Я считаю использование СВЧ-технологий — это прорыв в области производства строительных материалов, и уверен, что нужно провести еще больше испытаний этой технологии и незамедлительно внедрить в производство.

Литература:

  1. Мамонтов А. В., Нефедов В. Н., Назаров И. В. и др. Микроволновые технологии. 2008. С.308.
  2. Волженский А. В., Буров Ю. С., Колокольников В. С. Минеральные вяжущие вещества. Учебник для вузов. 3 издание перераб. и доп., 1979. С. 50–51.
Основные термины (генерируются автоматически): ячеистый бетон, вод, объем образца, СВЧ технологий, Вредное воздействие СВЧ-излучения, использование СВЧ-технологий, малый градиент температур, поверхность образца, ранний срок твердения.


Ключевые слова

материаловедение, строительство, СВЧ, сверхвысокие частоты, ячеистые бетоны

Похожие статьи

Контроль температуры зерна в СВЧ камере | Статья в сборнике...

Движущими элементами процесса сушки СВЧ активированного зерна являются разность температур центра и поверхности зерновки, , и давление паров жидкости

Третья термопара располагалась рядом с зерновкой и должна была разогреваться под действием СВЧ излучения.

Использование микроволнового излучения в нефтехимии

Это связано с тем, что энергия излучения при воздействии на вещество превращается в кинетическую энергию молекул, в результате, происходит разогрев внутри всего объёма

СВЧ-реакторы нашли применение в получении мелкодисперсной водо-топливной эмульсии.

Исследование техногенных электромагнитных полей

Негативное воздействие электромагнитных излучений возрастает с увеличением частоты.

По мере их морального старения (гарантийный срок работы СВЧ печи- 2 года) они могут стать источниками ЭМП, превышающих нормы.

Электромагнитное излучение и химические реакции

Данные занесены в таблицу (см. Приложение). Температуру измеряют с помощью ртутного термометра, рН раствора – с помощью индикаторной бумаги.

4. Андреева А.П., Дмитриева М.Г., Ильина С.А. Влияние СВЧ-излучения малой мощности на

Серия Электроника СВЧ.

Исследование влияния комплексных минеральных...

мелкозернистый бетон, цементный камень, прочность, анортит, вес цемента, малый участок, комплексная добавка, исходный образец, ранний срок твердения, Элементный состав.

К вопросу о биологических эффектах электромагнитного...

Технологии.

Согласно Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP)

Крушевская И. И. Изменение белкового состава сыворотки больных хроническим тонзиллитом в процессе лечения УВЧ, СВЧ и ультразвуком в сочетании с микроволнами.

Электромагнитное излучение, его воздействие на человека

Инфракрасный обогреватель безупречен всюду, где необходимо обрести точечный нагрев поверхности.

Телефоны и СВЧ печи работают в основном короткий промежуток времени

Симптомы скоро пропадают после прекращения воздействия ЭМ излучения [3, c.23].

Регенерация гранулированного активного угля, насыщенного...

По некоторым исследованиям (напр., [3]) использование СВЧ-технологий для этих целей может быть экономически более выгодным. Основное применение микроволнового излучения большой интенсивности сегодня...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Контроль температуры зерна в СВЧ камере | Статья в сборнике...

Движущими элементами процесса сушки СВЧ активированного зерна являются разность температур центра и поверхности зерновки, , и давление паров жидкости

Третья термопара располагалась рядом с зерновкой и должна была разогреваться под действием СВЧ излучения.

Использование микроволнового излучения в нефтехимии

Это связано с тем, что энергия излучения при воздействии на вещество превращается в кинетическую энергию молекул, в результате, происходит разогрев внутри всего объёма

СВЧ-реакторы нашли применение в получении мелкодисперсной водо-топливной эмульсии.

Исследование техногенных электромагнитных полей

Негативное воздействие электромагнитных излучений возрастает с увеличением частоты.

По мере их морального старения (гарантийный срок работы СВЧ печи- 2 года) они могут стать источниками ЭМП, превышающих нормы.

Электромагнитное излучение и химические реакции

Данные занесены в таблицу (см. Приложение). Температуру измеряют с помощью ртутного термометра, рН раствора – с помощью индикаторной бумаги.

4. Андреева А.П., Дмитриева М.Г., Ильина С.А. Влияние СВЧ-излучения малой мощности на

Серия Электроника СВЧ.

Исследование влияния комплексных минеральных...

мелкозернистый бетон, цементный камень, прочность, анортит, вес цемента, малый участок, комплексная добавка, исходный образец, ранний срок твердения, Элементный состав.

К вопросу о биологических эффектах электромагнитного...

Технологии.

Согласно Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP)

Крушевская И. И. Изменение белкового состава сыворотки больных хроническим тонзиллитом в процессе лечения УВЧ, СВЧ и ультразвуком в сочетании с микроволнами.

Электромагнитное излучение, его воздействие на человека

Инфракрасный обогреватель безупречен всюду, где необходимо обрести точечный нагрев поверхности.

Телефоны и СВЧ печи работают в основном короткий промежуток времени

Симптомы скоро пропадают после прекращения воздействия ЭМ излучения [3, c.23].

Регенерация гранулированного активного угля, насыщенного...

По некоторым исследованиям (напр., [3]) использование СВЧ-технологий для этих целей может быть экономически более выгодным. Основное применение микроволнового излучения большой интенсивности сегодня...

Задать вопрос