МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ НАСИЧЕННЯ БЕТОННИХ ЗРАЗКІВ ПІД ДІЄЮ ГІДРОІМПУЛЬСНОГО НАВАНТАЖЕННЯ

Ключові слова: математична модель, імпрегнування, капілярно-пористе тіло, бетон, насичення, імпульси тиску рідини, просочувальна рідина

Анотація

З огляду на розвиток технологій насичення рідинами виробів на основі бетону, на сьогоднішній день є актуальною задача побудови математичної моделі імпрегнування бетонних зразків за рахунок створення гідроімпульсного навантаження.

На основі аналізу фізичних явищ, які приймають участь в процесі насичення бетону, в даній роботі приведено і обґрунтовано математичне моделювання руху рідини в капілярно-пористих структурах бетонного зразка при застосуванні гідроімпульсного обладнання, що спричинює гармонічні коливання тиску просочувальної рідини за синусоїдальним законом.

На підставі проведеного математичного моделювання отримано результати у вигляді математичних залежностей, які дозволяють визначити основні технологічні параметри процесу імпрегнування бетонних зразків. Розглянуто механізм руху рідини в порах і капілярах твердого тіла, що зумовлений перепадом тиску в порожнинах зразка при застосуванні імпульсного режиму насичення. Враховано взаємовплив тиску капілярних сил, імпульсів тиску, втрат тиску на подолання сил тертя в капілярі (порі), а також опору затиснутого повітря в закритій порі.  Проаналізовано геометричні особливості структурної будови цементного каменю, на основі яких прийнято геометричну модель пори та капіляра. Встановлено зв'язок між зміною рівня просочувальної рідини в порі та швидкостей на вхідному і вихідному капілярах протягом інтервалу часу імпрегнування. Крім того, дані параметри описано в математичній залежності від радіуса пори та площі перерізу приєднувальних капілярів, що дає можливість застосовувати математичну модель у випадку імпрегнування бетонних зразків різної щільності та пористості. В роботі також запропоновано використання математичних залежностей для визначення перепаду тиску просочувального складу в замкнутих та відкритих порах з вхідними та вихідними каналами, через які відбувається заповнення пори просочувальним складом.

Біографії авторів

Іван Васильович Коц, Вінницький національний технічний університет

кандидат технічних наук, професор, завідувач кафедри інженерних систем у будівництві, завідувач і науковий керівник науково-дослідної лабораторії гідродинаміки

Олег Олегович Горюн, Вінницький національний технічний університет

аспірант кафедри інженерних систем в будівництві

Посилання

Horiun O. O. Problemni pitannya matematichnogo modelyuvannya impregnuvannya budivelnih materialiv na osnovi betonu za rahunok impulsiv tisku prosochuvalnoyi ridini — Tezi dopovidej III Mizhnarodnoyi naukovo-tehnichnoyi konferenciyi «Energoefektivnist v galuzyah ekonomiki Ukrayini» Vinnickogo nacionalnogo tehnichnogo universitetu, m. Vinnisya, 12-14 listopada 2019.

Horiun O. O., Kots I. V. Ustatkuvannya dlya ciklichnogo gidrotermichnogo nasichennya monomerami betonnih ta zalizobetonnih virobiv – Tezi dopovidej I Mizhnarodnoyi naukovo-tehnichnoyi konferenciyi «Perspektivi rozvitku mashinobuduvannya ta transportu» Vinnickogo nacionalnogo tehnichnogo universitetu, m. Vinnicya, 13-15 travnya 2019.

Nguen Van Toan Obosnovanie sposoba gruppovoj propitki dlinnomernyh sortimentov za schet davleniya propitochnoj zhidkosti [Tekst] : dis. k.tehn.nauk: 05.21.01; Sankt–Peterburgskij gosudarstvennyj lesotehnicheskij universitet imeni S. M. Kirova. — Sankt-Peterburg. – 2017. – 121 s.

Kelso W.C. The effect of air blockade upon the Permeability of Wood to liquids / Kelso W. C., Gertjejausen R. O., Mossfeld R. L. – Univ. Minn. Agr. Exp. Sta. Teach. Bull. – 1963. – №242.

Vasilovskaya N. G. Strukturnye faktory upravleniya prochnostyu vysokoprochnogo monolitnogo betona / Vasilovskaya N.G., Endzhievskaya I. G., Druzhinkin S. V., Zyryanov E. V. // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya – FGAOU VPO «Sibirskij federalnyj universitet», Krasnoyarsk, Rossiya. – 2012. – № 4.

Markelova O. A. Process impregnacii poristyh plazmonapylennyh pokrytij implantatov i ego matematicheskoe modelirovanie / Markelova O. A., Dudareva O. A, Grishina I. P., Sadykov R. R., Taran V. M., Lyasnikova A. V. // Molodye uchenye – osnova budushego mashinostroeniya i stroitelstva. – 2014. – S. 203-206.

Опубліковано
2020-04-30
Розділ
МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ БУДІВЕЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА