Тема: Экспериментальная оценка влияния водного раствора карбамида на прочность керамического кирпича

Актуальность темы исследования
Пик нового капитального строительства объектов химической промышленности в России, а в частности по производству минеральных удобрений, пришелся на 60-е 70-е годы прошлого столетия.
В процессе эксплуатации происходит изменение несущей способности строительных конструкций связанное с изменением эксплуатационных свойств, вследствие различных повреждений.
При длительном воздействии постоянных и кратковременных нагрузок в конструкциях могут возникнуть необратимые повреждения: потеря устойчивости, трещины, коррозионные повреждения и прочие. Повреждения критического характера могут привести к обрушению конструкций.
В сложившихся экономических условиях России в настоящий момент, восстановление и сохранение долговечности производственных зданий является актуальным вопросом на сегодняшний день.
Объект исследования
Комплекс зданий корпуса 171 «Главная понизительная подстанция № 1» ОАО «ТОЛЬЯТТИАЗОТ».
Предмет исследования
Влияние водного раствора карбамида на прочность керамического кирпича.
Цель диссертационной работы
Цель работы - экспериментальная оценка воздействия водного раствора минерального удобрения «карбамид» на наружные кирпичные стены комплекса зданий ОАО «ТОЛЬЯТТИАЗОТ».
Гипотеза исследования состоит в том, что карбамид обладает способностью кристаллизоваться и механизм разрушения кирпичных образцов можно представить следующим образом пыль карбамида или его растворы, попадая на поверхность, под влиянием температурно-влажностного режима окружающей среды проникают в поровое пространство кирпича и образуют кристаллы. С течением времени размер кристаллов увеличивается, что вызывает внутренние напряжения и разрушение структуры. Разрушение образцов под воздействием раствора карбамида должно начаться с верхних слоёв 3-5 мм, затем после полного ослабления поверхностного слоя, начнётся разрушение следующего слоя.
Для достижения поставленной цели были запланированы задачи:
1. Подготовка к визуальному обследованию строительных конструкций;
2. Проведение визуального обследования строительных конструкций;
3. Проведение инструментального обследования с проведением поверочных расчетов;
4. Разработка программы экспериментальных исследований;
5. Проведение испытания исходных образцов керамического кирпича для определения прочностных характеристик;
6. Проведение испытания образцов керамического кирпича, подверженных воздействию водных растворов карбамида для проверки показателей прочностных характеристик;
7. Сравнение полученных результатов.
Методы исследования
1. Проведение экспериментов для определения значений по прочности испытываемых образцов.
Научная новизна исследований
Новизна заключается в экспериментальном определении степени воздействия водного раствора минерального удобрения «карбамид» на ограждающие конструкции завода по производству минеральных удобрений.
Достоверность проведенных исследований
Полученные в данной диссертации результаты подтверждаются проведением стандартных разрушающих методов определения прочности кирпичных образцов.
Личный вклад автора в исследование
Было выполнено визуально-инструментальное обследование комплекса зданий «ТОЛЬЯТТИАЗОТ» с определением повреждённых участков и расчетом остаточного ресурса строительных конструкций.
На момент всего времени длительного эксперимента осуществлялся уход за кирпичными образцами, а именно: поддержание требуемой температуры и влажности воздуха в соответствии с определённым этапом. Визуальный осмотр с фотофиксацией наружных слоев кирпичных образцов проводился после завершения каждого этапа. Проведение испытаний на гидравлическом прессе 2х марок, для получения значений по прочности при сжатии и изгибе кирпичных образцов.
Апробация результатов исследования
Основные результаты диссертационного исследования были представлены в статье «Результаты обследования технического состояния кирпичных стен зданий предприятия химической промышленности для обеспечения их безопасной эксплуатации» на Международной научно-практической конференции «Молодой исследователь: вызовы и перспективы» (г. Москва в 2019г.).
На защиту выносятся:
Экспериментально полученные значения по прочности керамического кирпича после влияния водного раствора карбамида.
Структура магистерской диссертации
Работа состоит из введения, 3-х глав, заключения, содержит 46 рисунков, 13 таблиц, список использованной литературы (43 источников). Основной текст работы изложен на 73 страницах.
Купить

1. Комплекс зданий завода по производству минеральных удобрений ОАО «ТОЛЬЯТТИАЗОТ»: 171 Главная понизительная подстанция №1 (Лит.А5) - имеет каркасную конструктивную схему, ограждающие конструкции выполнены из керамического кирпича. Здание вентиляционной шахты №1 (Лит.А6), Здание камеры баков давления (Лит.А7), Здание вентиляционной шахты №2 (Лит.А8) -имеют бескаркасную конструктивную схему, ограждающие конструкции выполнены из силикатного кирпича.
2. В ходе предварительно-визуального и детально­-инструментального обследования определены участки с наличием повреждений отдельных участков кладки наружных стен, требующие ремонта.
3. Остаточный ресурс, строительных конструкций, при выполнении рекомендаций и мероприятий по обеспечению нормативного уровня технического состояния строительных конструкций составляет: здание корпуса 171 «Главная понизительная подстанция №1» (Лит. А5) - 163 года, здания вентиляционных шахт №1 и №2 (Лит. А6 и Лит. А8) - 132 года, здание камеры баков давления (Лит. А7) - 1 год.
4. На основании полученных средних значений по прочности при сжатии образцов керамического кирпича было обнаружено некоторое снижение по прочности в пределах 15-33%.
5. Значения по прочности кирпичных образцов при изгибе не показали явного снижения.
6. Таким образом, полученные в работе результаты позволяют понять, что повреждения наружных ограждающих конструкций комплекса зданий ОАО «ТОЛЬЯТТИАЗОТ» вызваны не только производимым на заводе минеральным удобрением карбамид, а совокупностью всех разрушающих внешних воздействий.
Купить