DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 09.11.2002

Материалы

загрузка...

Технология восстановления битумосодержащих мягких кровель

Дегтяренко Алексей Владимирович, 09.11.2002

 

- совместно со строительными организациями Западно-Сибирского региона разработать систему технологических и организационных мероприятий по эффективному использованию разработок, осуществленных в процессе выполнения диссертационных исследований.

Методология работы базируется на использовании теоретических и практических достижений в области технологии и организации строительства в теории теплообмена.

Научная новизна работы:

- теоретически и экспериментально решена задача по установлению оптимизированных теплоэнергетических соотношений для определения времени и мощности радиационно-конвективных воздействий, для различных толщин кровельного покрытия и цементно-песчаной стяжки, определен уровень температуры излучающих поверхностей Тс и конвектирующей среды Тв в рабочем пространстве спекателя в зависимости от температуры окружающего воздуха Тн;

- на основе разработанной математической модели численно решена задача радиационно-конвективного теплообмена плоского горизонтального спекателя с битумосодержащим композитом, что позволило установить ширину зоны вторичной тепловой обработки с учетом неточности установки плоских термоспекателей;

- разработаны научные предпосылки для создания технологического парка и его использования, обеспечивающие высокое качество кровельных ремонтно-восстановительных работ, сокращении материальных трудовых и энергетических ресурсов и повышение межремонтного периода кровель эксплуатирующихся зданий.

Практическая значимость работы:

- разработана методика инженерного теплового расчета нагревательных устройств, включающих контур автоматического управления температурными режимами с учетом характеристик слоев составного плоского тела «кровельного покрытия – цементно-песчаная стяжка»;

- разработаны программные модули для численного расчета полей температуры в многослойном битумосодержащем плоском теле;

- разработано, изготовлено и испытано в реальных условиях произво-дства кровельных работ новое термическое экологически ориентированное, энергоресурсосберегающее оборудование для восстановления водонепрони-цаемости мягкой кровли;

- разработано специальное приспособление и дополнительная оснастка для обеспечения эфективного и безопасного труда при проведении работ по востановления водонепроницаемости мягкой кровли;

- разработана конструкция примыкания рулонного битумосодержащего слоя кровли к выступающим частям здания, характеризующаяся большей эффективностью влаго и радиационной защиты.

Новизна прикладной части работы подтверждена четырьмя свидетельствами на полезные модели по комплекту теплотехнического и вспомогательного оборудования для производства кровельных работ, одним свидетельством на конструкцию примыкания, двумя свидетельствами и двумя положительными решениями на выдачу таких свидетельств на технические решения

в области сушильной техники, при разработке которых использованы научные положения по сложному теплообмену, установленные в настоящей диссертационной работе.

На защиту выносится совокупность установленных закономерностей формирования температурных полей в системе «мягкое кровельное покрытие – цементно-песчаная стяжка» при воздействии пространственно организованных лучистых и конвективных тепловых потоков, совокупность математического описания, характеризующего взаимодействие кровельного композита с тепловым полем рабочего пространства нагревательных элементов. Технические разработки, технологические и организационные приемы их использования, опыт промышленной апробации на различных объектах эксплуатирующихся зданий Томской и Новосибирской областей при восстановления водонепроницаемости мягких кровель с использованием разработанного оборудования.

Реализация результатов исследований. 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.

Выполнено опытное восстановление водонепроницаемости мягких кровель на 12 строительных объектах общей площадью более 9,3 тыс. кв. м. Выполнено устройство более 1780 м. пог. примыкания по разработанной технологии с применением высокопрочного рулонного материала ППМ-1.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных семинарах кафедры теплогазоснабжения Томского государственного архитектурно-строительного университета (5 докладов 2000 - 2002 годы), на XXVI Сибирском теплофизическом семинаре (17 – 19 июня 2002 г., г. Новосибирск), на Всероссийской научно-технической конференции “Экологическая политика и устойчивое развитие регионов России” (19 – 20 января 2002 г., г. Пенза), на международной научно-практической конференции-семинаре “Архитектура, строительство, экология” (18-25 мая 2002 г., Барселона, Испания), на научных семинарах Научно-исследовательского института строительным материалов при Томском государственном архитектурно-строительном университете (3 доклада 2000 – 2002 годы), на международной научно-технической конференция «Архитектура и строительство» (10-12 сентября 2002г., г. Томск), посвященной 100-летию архитектурно-

строительного образования в Сибири и 50-летию Томского государственного архитектурно-строительного университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано: 2 статьи в журнале “Вестник ТГАСУ” (общий объем 16 страниц журнального текста); 1 статья в журнале “Известия вузов. Строительство” (4 страницы журнального текста); доклад в материалах Всероссийской научно-практической конференции г. Пенза (3 страницы книжного текста); доклад в материалах международной научно-практической конференции-семинаре “Архитектура, строительство, экология” г. Барселона (2 страницы книжного текста); тезисы двух докладов на Всероссийских научно-технических конференциях-семинарах (общий объем 4 страницы книжного текста); одна депонированная рукопись в ВИНИТИ АН РФ (11 страниц журнального текста), семь авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Результаты исследований представлены на 177 страницах основного текста, включают 64 рисунка, 8 таблиц, библиографию из 195 наименований. Объем приложения составляет 22

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Разработка конкурентоспособных новых и совершенствование существующих технологий и методов производства строительно-монтажных работ на основе применения высокопроизводительных средств механизации и автоматизации, как в нашей стране, так и за рубежом, является приоритетным направлением государственной экономической политики.

Повышенные требования к гидроизоляции кровли зданий предполагают использование различных новых мобильных, ресурсосберегающих, экологически ориентированных технологий, и оборудования для изготовление новых и реконструкции старых покрытий.

Существенный вклад в развитие технологии восстановления водонепроницаемости мягких кровель и теории теплообмена систем плоских неоднородных тел внесли отечественные и зарубежные ученые С.С. Атаев, О.А. Лукинский, С.Я. Луцкой, Н.Н. Данилов, Л.Д. Акимов, А.Н. Матюхин, Ю.И. Беляков, Г.М. Балдин, В.Б. Белевич, И.А. Рыбьев, А.С. Козловский, Ф.Г. Унгер, А.В. Лыков, В.И. Терехов, Э.Р. Эккерт, Р.М. Дрейк и другие.

Выполненный анализ существующих технологий и оборудования для устройства новых и ремонта мягких кровель показал, что для восстановления водонепроницаемости (ремонта) мягких кровель небольших объектов, особенно в сельской местности, требуется простое в эксплуатации мобильное оборудо

вание, реализующее наиболее прогрессивную энергосберегающую технологию с использованием электронагревательных устройств.

Разработка такого оборудования потребовала детального анализа тепловых процессов, происходящих при тепловых воздействиях на участок ковра мягкой кровли.

Теоретическое исследование закономерностей теплопереноса в составном плоском теле “кровельное покрытие – цементно-песчаная стяжка” [1, 2]

При тепловой обработке системы “кровельное покрытие – цементно-песчаная стяжка” необходимо знать: время тепловых воздействий для разных толщин кровельного покрытия и цементно-песчаной стяжки; уровень температуры излучающих поверхностей Тс и конвектирующей среды Тв в рабочем пространстве спекателя в зависимости от температуры окружающего воздуха Тн. На первом этапе, оказалось возможным получить приближенное аналитическое решение задачи теплопроводности, в котором эти и ряд других параметров взаимосвязаны.

вычисляются из характеристического уравнения:

В выражениях (1 – 3) обозначено:

Для использования аналитических решений (1)–(2) разработана программа для персональных ЭВМ на языке Pascal. Время расчета температурного режима тепловой обработки кровельного покрытия составляет менее 10 с.

В табл. 1 приведены исходные данные для 4 вариантов расчета.

Варианты расчетов Толщина слоя,

СНиП II-26-76, ТСН 31-308-97

Теплофизические свойства

Битумосодержащее покрытие (2, мм Цементно-песчаная стяжка (1, мм

1 8 15 (2 = 0,17, Вт/м(К;

(1 = 0,93, Вт/м(К;