Моделирование процесса перемещения влаги в огнеупорном бетоне при сушке с помощью перколяционных структур


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-8-28-35

Полный текст:


Аннотация

Рассмотрен процесс сушки огнеупорного бетона с применением статистической перколяционной модели его структуры. Учтены различные механизмы удаления влаги на разных этапах процесса, в том числе диффузия в твердой фазе и движение по открытым порам. Определены температурные интервалы, в которых преобладают механизмы движения влаги в бетонах. Продемонстрировано применение модели к расчету удаления влаги из реальной бетонной футеровки или изделия из бетона. Перколяционная модель бетона применена к анализу графиков потери массы для плотных бетонов и расчету коэффициентов диффузии воды в бетонах в разных условиях.


Об авторах

А. В. Заболотский
ООО «Группа «Магнезит»
Россия
Сатка Челябинской обл.


Л. М. Аксельрод
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

кандитат технических наук

Москва



Д. А. Марченко
ООО «Группа «Магнезит»
Россия
Сатка Челябинской обл.


Список литературы

1. Salomao, R. Drying additives for refractory castables: aluminum powder and polymeric fbers / R. Salomao, L. R. M. Bittencourt, V. C. Pandolfelli // Ceramica. ― 2008. ― Vol. 54. ― P. 259‒267.

2. Стрелов, К. К. Структура и свойства огнеупоров / К. К. Стрелов. ― М. : Металлургия, 1982. ― 208 с.

3. Шкловский, Б. И. Электронные свойства легированных полупроводников / Б. И. Шкловский, А. Л. Эфрос. ― М. : Наука, 1979. ― 416 с.

4. Cardoso, F. A. Effect of curing time on the properties of CAC bonded refractory castables / F. A. Cardoso, M. D. M. Innocentini, M. M. Akiyoshi, V. C. Pandolfelli // J. Europ. Ceram. Soc. ― 2004. ― Vol. 24. ― P. 2073‒2078.

5. Kirca, O. Temperature effect on CAC based composite binders / O. Kirca. ― PhD thesis, Middle East Technical University, 2006.

6. da Luz, A. P. Refractory castable engineering / A. P. da Luz, M. A. L. Braulio, V. C. Pandolfelli. ― Goller Verlag, 2014.

7. Hagiwara, S. Thermal and pressure analyses for drying castable refractories Incorporating FEM / S. Hagiwara, Y. Tominaga, T. Shirahama, S. Taketomi // Journal of Technical Association of Refractories. ― 2015. ― № 2. ― P. 112.

8. Scrivner, K. L. Calcium aluminate cements ; ch. 13 in Lea's chemistry of cement and concrete. 4th edition / K. L. Scrivner, A. Capmas ; ed. by P. C. Hewlett. ― New York : John Wiley and Sons, 1998.

9. CEN/TC 51 N 645, Report of CEN/TC 51 WG 6 TG1: Calcium Aluminate Cement, Krakow, 2000.

10. Odler, I. Special inorganic cements / I. Odler. ― E and FN Spoon Publication, New York, 2000.

11. Lamour, V. H. R. Mechanical properties of calcium aluminate cement concretes / V. H. R. Lamour, P. J. M. Monteiro, K. L. Scrivener, H. Fryda // Proceedings of the International Conference on CAC. ― Edinburgh, UK, 2001. ― P. 199‒213.

12. Nishikawa, A. Technology of monolithic refractories / A. Nishikawa. ― Tokyo : Plibrico Japan Cо, Ltd, 1984.

13. Maczura, G. Refractory cements. Ceramic Proceedings / G. Maczura, L. D. Hart, R. P. Heilich. ― The American Ceramic Society, Inc., 1983. ― P. 11.

14. Schmitt, N. Coupling between kinetics of dehydration, physical and mechanical behaviour for high alumina castable / N. Schmitt, J. F. Hernandez, V. Lamour [et al.] // Cement and Concr. Res. ― 2000. ― Vol. 30. ― P. 1597‒1607.

15. Parker, K. M. Refractory calcium aluminate cements / K. M. Parker, J. H. Sharp // Trans. J. British Ceram. Soc. ― 1982. ― Vol. 81. ― P. 35‒42.

16. George, C. M. Aspects of calcium aluminate cement (CAC) hydration (Presented at the Refractories Symposium) / C. M. George // The American Ceramic Society, St. Louis Section, St. Louis, 1994.

17. Nilforoushan, M. R. The effect of time on the hydration reactions of a refractory calcium aluminate cement investigated by SEM / M. R. Nilforoushan, J. H. Sharp // Proceedings of the Unifed International Technical Conference on Refractories UNITECR’2001 ALAFAR, Cancun, 2001. ― P. 1586‒1597.

18. Wohrmeyer, C. Dry out of dence refractory castables via use of permeability enhancing active compound / C. Wohrmeyer, J.-M. Auvray, C. Zetterstrom // 59th International Colloquium on Refractories. Eurogress, 2016. ― P. 40‒44.

19. Пшембаев М. К. Поровая структура дорожного бетона / М. К. Пшембаев, В. В. Гиринский, Я. Н. Ковалев [и др.] // Наука и техника. ― 2016. ― T. 15, № 4. ― C. 298‒307. DOI: 10.21122/2227-1031-2016-15-4-298-307.

20. Лыков, А. В. Теория сушки / А. В. Лыков. ― М. : Энергия, 1968. ― 472 с.

21. Garboczi, E. J. Geometrical percolation threshold of overlapping ellipsoids / E. J. Garboczi, K. A. Snyder, J. F. Douglas, M. F. Thorpe // Phys. Rev. ― 1995. ― E 52. ― P. 819.

22. Невилль, А. М. Свойства бетона / А. М. Невилль. ― М. : Издательство литературы по строительству, 1972.

23. Левич, В. Г. Физико-химическая гидродинамика / В. Г. Левич. ― М. : ГИФМЛ, 1959. ― 700 c.

24. Путилов, К. А. Курс физики. В 3 т. / К. А. Путилов, В. А. Фабрикант. ― М. : ГИФМЛ, 1963.

25. Серпионова Е. Н. Промышленная адсорбция газов и паров. Изд. 2-е / Е. Н. Серпионова. ― М. : Высшая школа, 1969. ― 416 с.

26. Габуда, С. П. Ядерный магнитный резонанс в кристаллогидратах и гидратированных белках / С. П. Габуда, А. Ф. Ржавин. ― Новосибирск : Наука, 1978. ― 160 с.

27. Заболотский, А. В. Построение и исследование модели поровой структуры керамического материала / А. В. Заболотский // Инновационная наука. ― 2017. ― № 03-1. ― С. 27‒34.

28. Smith, A. Correlation between hydration mechanism and ultrasonic measurements in an aluminous cement: effect of setting time and temperature on the early hydration / A. Smith, T. Chotard, N. Gimet-Breart, D. Fargeot // J. Europ. Ceram. Soc. ― 2002. ― Vol. 22. ― P. 1947‒1958.

29. Smith, A. Ultrasonic measurements as an in situ tool for characterising the ageing of an aluminous cement at different temperatures / A. Smith, T. Chotard, N. GimetBreart, D. Fargeot // J. Europ. Ceram. Soc. ― 2002. ― Vol. 22. ― P. 2261‒2268.

30. Заболотский, А. В. Математическое моделирование движения влаги в огнеупорных бетонах и торкрет-массах во время сушки / А. В. Заболотский, Л. М. Аксельрод, Р. А. Донич [и др.]. // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 12. ― С. 6‒12.[Zabolotskii, A. V. Mathematical modeling of the movement of moisture in refractory concrete and gunning bodies during drying / A. V. Zabolotskii, L. M. Aksel’rod, R. A. Donich [et al.] // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2017. ― Vol. 57, № 6. ― Р. 578‒584.]

31. Заболотский, А. В. Моделирование разрушения крупных бетонных блоков при сушке под воздействием термической нагрузки / А. В. Заболотский, Л. М. Аксельрод // XV Минский международный форум по тепломассообмену, Минск. ― 2016. ― Т. 3. ― С. 133‒136.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Заболотский А.В., Аксельрод Л.М., Марченко Д.А. Моделирование процесса перемещения влаги в огнеупорном бетоне при сушке с помощью перколяционных структур. Новые огнеупоры. 2018;(8):28-35. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-8-28-35

For citation: Zabolotskii A.V., Aksel'rod L.M., Marchenko D.A. The modeling of the moisture movement inside the refractory concrete when drying by means of percolation structures. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2018;(8):28-35. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-8-28-35

Просмотров: 70

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)