ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОДОНАСЫЩЕНИЯ ПРИРОДНОГО КАМЫША И РАЗРАБОТКА НА ЕГО ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА

  • Муканов Руслан Владимирович - Астраханский государственный архитектурно-строительный университет (АГАСУ)
  • Дербасова Евгения Михайловна - Астраханский государственный архитектурно-строительный университет (АГАСУ)
  • Олейникова Мария Андреевна - «Многопрофильная фирма «СТИЛЬ-КЛИМАТ
  • Боронина Людмила Владимировна - Астраханский государственный архитектурно-строительный университет (АГАСУ)
  • Свинцов Владимир Яковлевич - Астраханский государственный архитектурно-строительный университет (АГАСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2017.12.1375-1384
Страницы: 1375-1384
Предмет исследования: рассматривается вопрос о возможности использования дикорастущего камыша в качестве эффективного теплоизоляционного материала при возведении зданий различного назначения. Проанализированы основные достоинства и недостатки камыша, выявлено что по теплотехническим характеристикам камыш может достаточно эффективно использоваться в качестве теплоизоляционного материала. В связи с тем, что теплопроводность (термическое сопротивление) гигроскопичных теплоизоляционных материалов зависит от их увлажнения, была проведена серия экспериментов по оценке влагонасыщения природного камыша в условиях повышенной влажности воздуха. Полученные результаты обрабатывались с целью получения математических моделей набора влаги камышом при эксплуатации материала. Цели: создание математической модели для расчета параметров набора влажности камышитовых стеблей при высоких параметрах влажности окружающего воздуха. Материалы и методы: для достижения поставленной цели была разработана экспериментальная установка по увлажнению стеблей камыша, в которой образцы выдерживались в течении нескольких дней. Подобраны три вида стеблей камыша: стебли длинной 70 мм и средним диаметром 10 мм без листочков; с листочками по всей длине камыша; с листочками и узловыми перегородками. Лабораторные образцы в разработанной авторами камере с инфракрасными нагревателями доводили до своего естественного веса в среде прокаленного хлористого кальция с целью абсорбирования влаги. После проведения экспериментов увлажненный камыш взвешивался для определения влагонасыщения. Результаты: экспериментально подтверждено, что кривые насыщения влаги камышом имеют нелинейный характер. Скорость водопоглощения в первые двое суток составила 7,9 % для первого типа, 8,7 % для второго типа и 9,8 % для третьего типа камыша. После первых двух суток скорость водопоглощения уменьшилась и через восемь суток (168 ч) составила 15,6 % для образцов первого типа, 15,9 % второго типа, и 16,3 % для третьего типа. За следующие десять суток (240 ч) изменение влагосодержания образцов практически не менялось и составило для образцов первого типа 16,1 %, 16,6 % для второго типа и 17,3 % для третьего типа. Выводы: получены графические зависимости влагонасыщения камыша от времени воздействия влажной среды; определены предельные значения влагосодержания для природного камыша на основании экспериментов; получены математические зависимости влагонасыщения от времени, которые можно считать математическими моделями набора влажности для природного камыша.
  • камыш;
  • влагонасыщение;
  • камера естественного увлажнения;
  • математическая модель;
  • нелинейная зависимость;
  • тепловая изоляция;
  • теплозащитные свойства;
Литература
  1. Дербасова Е.М., Муканов Р.В., Олейникова М.А. Энергоэффективные одноэтажные каркасные дома с теплоизоляцией из камышитовых блоков // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2014. № 3 (9). С. 25-28.
  2. Лакатош Б.К., Аванесов А.И. Применение камыша в строительстве. Ростов н/Д, 1958. 96 с.
  3. Крутов П.И. Применение камыша в строительстве. М. : Госстройиздат, 1963. 203 с.
  4. Чугай А.М., Савранчук П.Т. Применение камыша в строительстве Казахстана. Алма-Ата, 1961. 15 с.
  5. Успенский В.Н., Мощиль В.Е. Применение камыша в строительстве на Украине. М. : Госстройиздат, 1958. 8 с.
  6. Аннаев К. Разработка и исследование теплозащитных свойств ограждающих конструкций из местных материалов : дис. … канд. техн. наук. Ашхабад, 1984. 187 c.
  7. Умняков П.Н. Теплоизоляция ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. М. : Стройиздат, 1978. 161 с.
  8. Петров А.Н. Теплоизоляционные материалы на основе соломы и неорганических связующих : автореф. дис.. канд. техн. наук. Казань, 1998. 20 с.
  9. Шахматов К.Л. Обоснование круглогодичной добычи торфяного сырья и технология производства композиционных теплоизоляционных материалов : автореф. дис. … канд. техн. наук. Тверь, 2011. 15 с.
  10. Солдатов Д.А. Теплоизоляционные материалы на основе растительного сырья и органоминеральных поризованных связующих : автореф. дис. … канд. техн. наук. Казань, 2000. 18 с.
  11. Якубов С.Э. Теплопроводность и механические свойства строительных материалов на основе минерального и растительного сырья : автореф. дис.. канд. техн. наук. Душанбе, 2006. 21 с.
  12. Олейникова М.А., Муканов Р.В., Яковлев П.В. Разработка технологии строительства каркасных домов с утеплителем из камышитовых блоков // Исследования молодых ученых вклад в инновационное развитие России : докл. мол. уч. в рамках программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К.»). Астрахань : Нижневолжский экоцентр, 2014. С. 127-128.
  13. Пат. РФ 2184817 МПК E04B1/76, B27J1/00, B27N3/20/ Способ изготовления камышитовых плит / з???. ? ??????????. ?????? ?.?. ?2001101666/03; ?????. 17.01.2001; ?????. 10.07.2002, ???. ? 19. аяв. и патентообл. Ушаков В.М. №2001101666/03; заявл. 17.01.2001; опубл. 10.07.2002, бюл. № 19.
  14. Иванов Ю.М. Защита камыша и древесины от гниения /под ред. д.т.н., профессора Ю.М. Иванова. М. : Гос. Изд-во лит-ры по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961. 127 с.
  15. Пат. РФ 2499665 МПК 51 В 28 В 11/24, С 04 В 40/02 Камера для ускоренного твердения бетонных изделий с использованием энергии электромагнитных волн в видимой части спектра искусственного и естественного происхождения / Е.М. Дербасова, Р.В. Муканов, В.А. Филин; заяв. и патентообл. Астраханский инженерно-строительный институт. № 2012111581/03; заявл. 26.03.2012; опубл. 27.11.2013, бюл. № 33.
  16. Костин В.Н., Тишина Н.А. Статистические методы и модели. Оренбург : ГОУ ОГУ, 2004. 138 с.
  17. Губин В.И., Осташков В.Н. Статистические методы обработки экспериментальных данных. Тюмень : Изд-во ТюмГНГУ, 2007. 202 с.
  18. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М. : Высш. шк., 1967. 325 с.
  19. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и механики жидкости / пер. с англ. под ред. Е.Д. Виленского. М. : Энергоатомиздат, 1984. 152 с.
  20. Дербасова Е.М., Муканов Р.В., Губа О.Е. Анализ процессов нестационарной теплопроводности применительно к технологии тепловлажностной обработки бетонных изделий при ИК-излучении // Промышленные АСУ и контроллеры. 2012 № 11. С. 18-21.
СКАЧАТЬ (RUS)