Изследване на разрушаването на бетон чрез електрически взрив на проводници с цел неговото оползотворяване
Изследване на разрушаването на бетон чрез електрически взрив на проводници с цел обезвреждането му
Заключителната квалификационна работа на инженер по темата „Изследване на разрушаването на бетон чрез електрически взрив на проводници с цел неговото обезвреждане“ се състои от текстов документ, съставен на 93 страници, дванадесет демонстрационни листа. Текстовият документ съдържа 23 фигури, 10 таблици, списък на използваните източници от 23 заглавия.
Ключови думи: БЕТОН, АРМИРАН БЕТОН, УПОТРЕБА, ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЕКСПЛОЗИЯ НА ПРОВОДНИЦИ, АНАЛИЗ НА ГРАНУЛОМЕТРИЧНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
Целта на работата е експериментално изследване на характера на разрушаването на бетона при поставяне на проводник директно в дебелината на разрушавания образец чрез промяна на диаметъра на взривените проводници и техния материал.
За постигането на тази цел е необходимо да се решат следните задачи:
- да се анализират съществуващите методи за обработка на бетонни и стоманобетонни изделия;
- провеждане на експериментални изследвания върху разрушаването на бетонни проби чрез електрическа експлозия на проводници от мед, нихром, манганин;
- да се оцени ефективността на разрушаването на бетона по време на електрическа експлозия на проводници, изработени от различни материали;
- оценява ефекта на диаметъра на проводника върху ефективността на разрушаването на бетона.
1. ПРЕГЛЕД НА ЛИТЕРАТУРАТА
1.1 Развитие на производството на бетон и стоманобетон
1.2 Проблемът с рециклирането на бетонни и стоманобетонни конструкции
1.3 Методи за обработка на стоманобетон и бетонови изделия
1.3.1 Чуждестранен опит в преработката на строителни отпадъци
1.4 Електроразрядни технологии
1.4.1 Електрохидравличен ефект
1.4.2 Електроимпулсна технология
1.5 Електрическа експлозия на проводници
2. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЕН
2.1 Експериментална техника
2.2 Анализ на гранулометричните характеристики на продуктите от електрическата експлозия на проводници с правилен диаметър
2.3 Анализ на гранулометричните характеристики на продуктите от електрическата експлозия на проводници от различни метали
3. ПРОУЧВАНЕ НА Осъществимостта на РАЗРУШАВАНЕ НА БЕТОН ЧРЕЗ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ПРОВОДНИК
3.1 Планиране на работата
3.2 Разходи за работа
3.2.1 Материални разходи
3.2.2 Разходи за труд
3.2.4 Амортизационни разходи
3.2.5 Други разходи
3.2.6 Режийни разходи
4. БЕЗОПАСНОСТ НА ПРОИЗВОДСТВОТО И ОКОЛНАТА СРЕДА
4.2 Опасност и анализ на опасността
4.4 Работна среда
4.6 Шум и вибрации
4.9 Опазване на околната среда
4.10 Спешни ситуации
БИБЛИОГРАФИЯ
Един от най-важните резерви за спестяване на материални и енергийни ресурси в областта на строителството е използването на отпадъци от предприятия за производство на сглобяеми стоманобетонни и демонтирани строителни обекти под формата на бетонен скрап. В много случаи неподходящите бетонни и стоманобетонни изделия се съхраняват дълго време в складовете на производителите, извозват се на сметища, заравят се в земята, което замърсява околната среда и лишава индустрията от значително количество скъп материал.
Годишно у нас се генерират около 6 милиона.тона бетонови и стоманобетонни отпадъци, като в близко бъдеще нарастването на обема на бетоновия скрап при демонтажа на сградите и натрупването на некачествени конструкции ще достигне 15–17 милиона.тона годишно.В момента в сметищата е натрупано такова количество вторични суровини, чието използване би позволило да се получат повече от 1,5 милиона.тона метал и 40 милиона.тона бетонен скрап [1].
Рециклируемостта на стоманобетона е много висока. Арматурната стомана и вградените части се разтопяват и бетонните отпадъци могат почти напълно да се използват повторно като пълнител за обикновен бетон или като баласт в пътното строителство. В допълнение към строителството, натрошеният бетон се използва в мелиорацията за запълване на изработки в земята.
В света вече се появи такова понятие като жизнения цикъл на сградата, което включва всички етапи от началото на строителството до пълното обезвреждане на останките от обекта. За изграждането на стоманобетон този подход е особено подходящ. Разходите за демонтаж на съоръжението и елиминирането на разрушените материали трябва да бъдат включени в оценката още по време на проектирането и да се натрупват като част от амортизационните отчисления през целия период на експлоатация на съоръжението.
Поради големите обеми на обработка все още не е намерена високоефективна технология за този процес. Днес се използват основно две технологии: механичен и електрически импулс.
Електроимпулсният метод за разрушаване на диелектрични и полупроводникови материали се използва широко за раздробяване и смилане на материали, рязане на блоков камък, разрушаване на некачествени стоманобетонни изделия и др. Обещаващо направление за оптимизиране на процеса на унищожаване е използването на феномена EEW.
Инициирането на разряд от електрически експлодиращ проводник, в сравнение с повреда с високо напрежение при равни възможности на електрическото оборудване, позволява да се локализира мястото на повреда до осигуряването в редицаслучаи на дадена геометрия на изпускателния канал, за постигане на големи пикови въздействия, за постигане на повишаване на ефективността на преобразуване на електрическата енергия в енергия на експлозия, за значително намаляване на работното напрежение на инсталациите от ниво 50–500 kV до стойности
5 kV и съответно нивото на изолация.
1.ЛИТЕРАТУРЕН ПРЕГЛЕД
1.1 Развитие на производството на бетон и стоманобетон
Бетонът и стоманобетонът се използват широко във всички страни за изграждането на голямо разнообразие от обекти. В близко бъдеще тези материали ще останат най-използваните във всички области на строителството. Следните общи предпоставки допринесоха за широкото използване на бетона:
- практически неизчерпаеми запаси от суровини за производство на свързващи вещества и добавъчни материали за бетон;
- екологична осъществимост на използването на промишлени отпадъци като суровина за свързващи вещества и инертни материали;
- възможността за намаляване на средната плътност на бетона чрез замяна на естествените агрегати с изкуствени, порести;
- способността да се отговори на нарастващите и разнообразни изисквания на гражданското и индустриалното строителство, включително създаването на подземни, подводни и плаващи конструкции;
- ниска енергийна интензивност на технологичния процес на производство на конструкции, сравнителна простота на технологията, възможност за даване на бетонни продукти всякаква форма и завършеност;
- структурна съвместимост на бетона с много строителни и довършителни материали, за да се придадат на стоманобетонните конструкции необходимите експлоатационни и архитектурни свойства.
Развитието на производството и употребата на стоманобетонни продукти беше придружено от фактори, които могат да бъдат разделени на две групи:
1. Фактори, които осигуряват възможност за подобряване на дизайнерските решения илипоявата на нови конструкции, които позволяват да се организира производството на стоманобетонни изделия и изграждането на монолитни конструкции в нарастващи обеми по достатъчно ефективни и надеждни начини. Тази група фактори включва: развитие на теорията на бетона и стоманобетона и практически изчислителни методи; създаване на различни видове бетон (тежки, леки, клетъчни, топлоустойчиви и др.), ефективни армировъчни стомани и армировъчни продукти, разработване на нови и усъвършенстване на съществуващи технологии в производствените процеси, създаване на мощна разклонена индустрия за фабрично производство на стоманобетонни изделия и конструкции.
2. Фактори, които определят необходимостта от подобряване на параметрите на конструкциите и конструкциите, които са повлияли на състава на номенклатурата на стоманобетонни продукти за различни области на строителството, както и насоки за по-нататъшно актуализиране на проектните решения. Втората група фактори включва разработването на пространствено-планировъчни решения за промишлени, обществени и жилищни сгради, унификацията и типизацията на конструкциите, разширяването на използването на стоманобетонни конструкции в нови видове строителство (транспорт, комуникации, ядрена енергия, подземни, плаващи, подводни конструкции, строителство в районите на Севера и др.).
Високата надеждност и издръжливост на бетонни и стоманобетонни конструкции, тяхната устойчивост на високи температури и агресивни среди, способността на бетона да се втвърдява и увеличава якостта под вода, възможността за издигане на сгради, конструкции и конструкции с различни форми от бетон и стоманобетон в съответствие с тяхното предназначение и експлоатационни изисквания отдавна привличат строителите.
Използването на стоманобетон в България започва през 80-те години. XIX век. Най-разпространен е на югстрани, където обемът на строителството беше особено голям и имаше благоприятни условия (къса зима, близост до циментови и металургични заводи, евтини висококачествени инертни материали) за изграждане на стоманобетонни конструкции (по това време само монолитни). По принцип стоманобетонът се използва при изграждането на многоетажни промишлени и граждански сгради, пристанищни съоръжения и мостове. В строеж 1918–1928 г. използвани са повече от 18 милиона m 3 бетон и стоманобетон; само до 1928 г. са положени най-малко 4,7 милиона m 3 бетон и стоманобетон, използвани са 1,4 милиона тона цимент и 370 хиляди тона армировка, или 11,5% от произведените валцувани продукти. Обхват на стоманобетона през 1930–1941 г стана доста обширна. Основните носещи конструкции на едноетажни и многоетажни промишлени сгради (фундаменти, колони, кранови греди, покрития и дори стени, греди и безгредови тавани), многоетажни жилищни сгради, асансьори, бункери, резервоари и подземни конструкции са направени от монолитен стоманобетон. По време на Великата отечествена война, в условията на остър недостиг на стомана, бетонът и стоманобетонът бяха широко използвани при изграждането на най-важните съоръжения на отбранителната промишленост в източните райони на страната.