Об определении коэффициента диффузии серы в пористое полупространство из бетона
Решение задачи по определению коэффициента диффузии расплава серы в пористый бетон. Экспериментальные данные по глубине проникновения серы в бетон заданной пористости за заданный промежуток времени. Коэффициент диффузии как функция времени проникновения.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.03.2019 |
| Размер файла | 65,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Статья по теме:
Об определении коэффициента диффузии серы в пористое полупространство из бетона
Кривулина Э.Ф., Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина» (СГТУ)
Круглова А.О., Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина» (СГТУ)
В статье представлено решение задачи по определению коэффициента диффузии расплава серы в пористый бетон. Последняя является упрочняющим компонентом исходного материала. Использованы экспериментальные данные по глубине проникновения серы в бетон заданной пористости за заданный промежуток времени. Получен коэффициент диффузии как функция пористости и времени проникновения.
Ключевые слова: пористость, диффузия, сера, бетон, время проникновения.
In article is presented decision of the problem on determination of the factor to diffusions melt sulfurs in porous concrete. Sulfur strengthens the material. Experimental data on the depth of penetration of sulfur in concrete of a given porosity for a specified period of time are used. Diffusion coefficient as a function of porosity and time of penetration is obtained.
Keywords: porosity, diffusion, sulfur, concrete, time of the penetration.
Поры и прочие дефекты, содержащиеся в обычном бетоне, понижают его прочность и стойкость к различным агрессивным воздействиям. Эти свойства можно значительно улучшить, если заполнить поры и прочие пустоты веществами, преграждающими доступ агрессивных сред в тело конструкции из бетона.
Одним из таких веществ является сера. Технология заполнения пор осуществляется путем погружения изделия в среду расплава серы. В этом случае при постоянной температуре и атмосферном давлении происходит диффузионная пропитка изделия их бетона на определенную глубину за соответствующий промежуток времени.
В данной ситуации актуальной проблемой является решение задачи диффузии и определение коэффициента диффузии в рабочем изотермическом режиме при заданной пористости основного материала.
Рис. 1
диффузия бетон пористость сера
Имеются экспериментальные данные по времени и глубине пропитки серы в тротуарные плиты из тяжелого бетона пористости [3].
Учитывая относительные размеры плиты и глубину пропитки, принимаем в качестве расчетной схемы задачу диффузии вещества в пористую среду в форме полупространства (рис. 1).
Исходным дифференциальным уравнением диффузии в пористое тело будет [2]
|
, |
(1) |
Здесь - концентрация диффундирующего вещества (серы),
- изотермический коэффициент диффузии,
- пористость тела.
Начальное условие записывается следующим образом
|
, |
(2) |
Это означает, что в начальный момент времени концентрация диффундирующего вещества была постоянной, равной .
Одно из граничных условий требует, чтобы концентрация на бесконечно большом расстоянии от поверхности оставалась постоянной по времени
|
(3) |
Второе граничное условие имеет вид
|
при |
(4) |
Очевидно, что значение равно пористости
|
. |
(5) |
Решение уравнения (1) при двух граничных условиях (3), (5) и начальном условии (2) имеет вид [1]
|
, |
(6) |
где - функция ошибок Гаусса
|
, |
(7) |
- приведенный коэффициент диффузии пористого тела.
Полагая в дальнейшем, что начальное содержание серы , а также учитывая (5), получим
|
, |
(8) |
Функция ошибок Гаусса может быть представлена степенным разложением вида
|
, |
(9) |
и табулирована в [1].
Кривая проникновения или графическое изображение зависимости между концентрацией и расстоянием от поверхности в любой момент времени имеет один и тот же вид. В безразмерной форме эта кривая представлена на рис. 2.
Рис. 2
Подставляя различные значения и , можно найти уровень концентрации в произвольной точке с течением времени. Как видим из решения (8), глубина проникновения диффундирующего вещества соответствует параметру (рис. 2)
|
, |
(10) |
При заданной и времени проникновения из (10) определим значение приведенного коэффициента диффузии , и через него и коэффициент диффузии
|
, |
(11) |
Имеем следующие экспериментальные данные [3]
мм - глубина проникновения серы в бетон,
час - время проникновения,
- пористость бетона (8%).
Расчет по формуле (11) дает значение коэффициента диффузии
мм2/час.
Найденный коэффициент диффузии позволит определять время проникновения диффундирующего вещества на заданную глубину для дальнейшего корректирования свойств материала.
Библиографический список
1. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи. М.: Мир, 1983, 512 с.
2. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1966, 724 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Приготовление легких бетонов. Снижение собственной массы несущих конструкций. Крупнопористый легкий бетон. Материалы для изготовления легкого бетона. Крупнопористый бетон и гипсобетон. Улучшение теплофизических свойств. Прочность поризованного бетона.
реферат [35,1 K], добавлен 15.02.2012Определение объема образцов бетона неправильной формы, показателей пористости бетонов по кинетике водопоглащения (дискретный способ). Средние значения водопоглощения кубиков и балок в зависимости от вида добавок. Относительное водопоглощение по массе.
научная работа [366,2 K], добавлен 13.11.2008Структура бетона и ее влияние на прочность и деформативность. Усадка бетона и начальные напряжения. Структура бетона, обусловленная неоднородностью состава и различием основных способов приготовления. Деформативность бетона и основные виды деформаций.
реферат [22,4 K], добавлен 25.02.2014Изготовление штучных строительных конструкционных изделий и монолитов. Использование легкого пористого высокопрочного саморастущего бетона с регулируемой активностью. Улучшение физико-механических характеристик, упрощение технологии приготовления бетона.
статья [208,2 K], добавлен 01.05.2011Механические свойства бетона и состав бетонной смеси. Расчет и подбор состава обычного бетона. Переход от лабораторного состава бетона к производственному. Разрушение бетонных конструкций. Рациональное соотношение составляющих бетон материалов.
курсовая работа [113,6 K], добавлен 03.08.2014Определение характеристики однородности прочности бетона по всем партиям, статистический расчет коэффициента его вариации и состава. Назначение среднего уровня прочности бетона и других статистических характеристик на следующий контролируемый период.
курсовая работа [6,1 M], добавлен 29.05.2014Технологии, используемые на бетонных заводах. Основные параметры и размеры песка, щебня и гравия из горных пород, применяемых для строительных работ. Классификация цемента, требования к нему. Контроль качества бетона, его условные обозначения и свойства.
отчет по практике [339,9 K], добавлен 10.11.2014Этапы развития технологии бетона. Классификация этого материала. Легкие бетоны на пористых заполнителях. Специфика ячеистого аналога. Его структура и плотность, прочность. Порядок подбора состава и основные свойства газобетона. Схема кладки стен из него.
контрольная работа [809,9 K], добавлен 31.10.2014Особенности применения добавок в бетон. Основные преимущества комплексных добавок перед однокомпонентными. Группы комплексных добавок II группы, состоящих из пластифицирующих веществ и добавок-электролитов, ускоряющих схватывание и твердение бетона.
реферат [193,6 K], добавлен 17.11.2011Понятие и назначение железобетонных изделий, их классификация по различным признакам. Правила выбора марки цемента в зависимости от прочности бетона. Виды добавок в бетон и условия их применения. Проектирование состава бетона и оценка его качества.
курсовая работа [203,5 K], добавлен 18.08.2010Расчет номинального и производственного состава бетона методом абсолютных объемов. Коэффициент выхода бетона; расход материалов на один замес. Модуль крупности песка. Прочность бетона при использовании пропаривания, как способа ускорения твердения.
контрольная работа [643,5 K], добавлен 17.12.2013Использование в строительстве бетонов, приготовленных на цементах или других неорганических вяжущих веществах. Расчет состава тяжелого бетона методом объемов. Виды химических добавок. Подбор состава легкого бетона. Декоративные (архитектурные) бетоны.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 22.12.2015Понятие и сферы практического применения декоративного бетона в современном строительстве, его классификация и разновидности, технология получения. Методика уменьшения расслоения цветного бетона и получения равномерной окраски. Технология нанесения.
реферат [20,8 K], добавлен 20.05.2013Определение водоцементного отношения, расхода воды, цемента, добавки, крупного и мелкого заполнителей, средней плотности свежеуложенного строительного материала и расчетного коэффициента его выхода с целью расчета начального состава тяжелого бетона.
контрольная работа [6,7 M], добавлен 06.02.2010Подбор состава легкого бетона на пористых заполнителях. Рекомендуемые марки пористого заполнителя. Определение расхода воды для обеспечения требуемой подвижности бетонных смесей. Расчет состава ячеистого бетона. Свойства керамзитобетона и шунгизитобетона.
курсовая работа [35,2 K], добавлен 13.04.2014Осуществление контроля качества производства бетонных и железобетонных изделий отделом технического контроля лаборатории. Определение коэффициента вариации прочности бетона. Состав тяжёлого бетона. Уменьшение расхода цемента до определённых значений.
реферат [81,3 K], добавлен 18.12.2010Бетон как композиционный материал, его свойства в зависимости от входящих в состав элементов, разновидности и использование в строительстве. Классификация бетона по уровню водонепроницаемости и жаростойкости, его применение для различных конструкций.
реферат [17,8 K], добавлен 28.05.2009Порядок определения коэффициента суровости. Механизм расчета глубины промерзания грунтов, его назначение, необходимые действия. Методика и основные этапы определения поправочных коэффициентов к нормам времени, коэффициента теплопередачи опалубки.
методичка [31,9 K], добавлен 16.11.2010Основные положительные и отрицательные свойства портландцемента и цементного камня. Влияние агрессивных, физико-химических действий жидких, газообразных и твердых сред на бетон. Воздействие на него сульфатов. Основные мероприятия по борьбе с коррозией.
реферат [69,0 K], добавлен 04.12.2013Современная строительная техника. Качество жаростойких бетонов, правила их приемки. Приготовление бетонных смесей на портландцементе или глиноземистом цементе. Приготовление жаростойкого бетона. Изготовление сборных бетонных и железобетонных изделий.
курсовая работа [51,4 K], добавлен 25.07.2011
