авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Технология восстановления битумосодержащих мягких кровель

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Дегтяренко Алексей Владимирович

ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

БИТУМОСОДЕРЖАЩИХ МЯГКИХ КРОВЕЛЬ

05.23.08 – Технология и организация строительства

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Томск – 2002

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В ТОМСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Цветков Николай

Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ефименко Владимир

Николаевич

кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Низовцев Михаил

Иванович

Ведущая организация Новосибирский государственный

архитектурно-строительный

университет

Защита состоится “ 25 декабря 2002 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.265.01 в Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2, корпус 5 , аудитория 307 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан « » 2002 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Скрипникова Н.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Проблема восстановления работоспособности мягких кровель на основе многослойных битумосодержащих композитов чрезвычайно актуальна. Вместе с тем, до сих пор не решена научная задача сложного теплообмена в системе “источник радиационно-конвективных тепловых потоков – слой битумосодержащего материала – слой цементно-песчаной стяжки”, которая может послужить основой для разработки новых и совершенствования существующих технологий и конкурентоспособных средств производства строительно-монтажных работ при восстановлении работоспособности мягких кровель.

Решение таких вопросов особо актуально для районов Сибири. Это связано с более жесткими климатическими воздействиями на внешние поверхности кровли, которые являются причиной накопления влаги в виде водяных линз и образования паровых мешков вблизи внутренней поверхности гидроизоляционных слоев и между ними. Температурные деформации покрытия быстро приводят к фрагментарному нарушению целостности примыкания горизонтального ковра к стенам, парапетам, вентиляционным выходам и к другим сопряжениям. Рулонный ковер зимой деформируется от снега, льда. На протяжение 3 лет было выполнено обследование более 34 000 м2 мягких кровель на 73 строительных объектах в Томской, Кемеровской и Новосибирской областях. При этом обнаружено много участков с трещинами в рулонном битумосодержащем покрытии и в местах примыкания, причем в последнем случае количество дефектов существенно больше – вплоть до 75% от их общего числа. Указанные дефекты приводят к потере работоспособности мягких кровель, и как следствие, к форсированному развитию повреждений ограждающих конструкций зданий.

Актуальность диссертационных исследований подтверждена тем, что они выполнялись в рамках научно-технических программ Министерства образования Российской Федерации, а именно:

- по теме № 2365 “Научно-методическое обоснование проблемы восстановления водонепроницаемости кровель с оптимизацией тепломеханических воздействий на многослойный композит” программы на период 2000 года “Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования” (подпрограмма “Разработка и реализация федерально-региональной политики в области науки и образования”);

- по теме 04.01.008 “Ресурсосберегающая технология для восстановления водонепроницаемости многослойных мягких кровель с устройством конструкции фартука примыкания повышенной надежности” программы на период 2001-2002 г.г. “Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники” (подпрограмма 211 “Архитектура и строительство”).

правлениям науки и техники” (подпрограмма 211 “Архитектура и строительство”).

Полученные результаты работы положены в основу дальнейшего развития методов и средств строительных технологий при выполнении темы “Разработка мобильного оборудования для термохимического восстановления эксплуатационных свойств мягких кровель в условиях Сибири” в рамках межотраслевой программы научно-инновационного сотрудничества между Министерством образования Российской Федерации и Федеральной службой специального строительства Российской Федерации на период 2002-2003 г.г. “Наука, инновации, подготовка кадров в строительстве” по направлению “Научно- инновационное сотрудничество”. Исследования выполнялись также в рамках госбюджетных и хоздоговорных НИР Томского государственного архитектурно-строительного университета и НИИ строительных материалов при Томском государственном архитектурно-строительном университете.

Цель работы. На основе решения научной задачи сложного теплообмена в системе “источник радиационно-конвективных тепловых потоков – слой битумосодержащего материала – слой цементно-песчаной стяжки” разработать энергоресурсосберегающую технологию, комплект оборудования для восстановления водонепроницаемости битумосодержащих композитов в конструкции мягкой кровли и выполнить их промышленную апробацию.

Задачи исследования:

- разработать математическую модель теплообмена, адекватно описывающую процессы происходящие в системе “мягкое кровельное покрытие – цементно-песчаная стяжка” при радиационно-конвективных тепловых воздействиях;

- разработать и обосновать совокупность тепломеханических режимов и определить условия их технической реализации при проведении ремонтно-восстановительных кровельных работ;

- разработать комплект энергоресурсосберегающего оборудования для ремонта мягких кровель на основе теоретически обоснованных геометрических и энергетических параметров;

- разработать технологию и конструкцию устройства примыкания мягких кровель с улучшенными показателями качества;

- 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 страницы.

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.

; (1)

. (2)

Значение корней при вычисляются из характеристического уравнения:

. (3)

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.

Таблица 1

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/мК; 1 = 0,93, Вт/мК; а2 = 1,6810-7, м2/с; а1 = 0,6210-6, м2/с.
2 16 15
3 8 25
4 16 25
Для всех вариантов расчетов: L = 1,0 м; Тc = 550…623 К; Т0 = 278…293 К; Тв = 500…600 К; пр = 0,85; Вт/м2К4; = 8…17, Вт/м2К; 0 = 5,67 10-8.


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.