E-book details

Właściwości cieplne betonowych osłon biologicznych w instalacjach jądrowych

Właściwości cieplne betonowych osłon biologicznych w instalacjach jądrowych

Roman Jaskulski

Ebook

Właściwości cieplne betonu są zagadnieniem z pogranicza dwóch obszarów – fizyki budowli oraz technologii materiałów budowlanych. W efekcie nie znajdują się one w centrum zainteresowania żadnego z nich. Tymczasem jest to obszar ciekawych i ważnych zjawisk, których znaczenie nie sprowadza się wyłącznie do obszaru komfortu cieplnego użytkowników budynków, ale także zagadnień trwałości czy bezpieczeństwa użytkowania budowli. Jeśli właściwości cieplne betonu są w niewielkim stopniu obecne w polskiej literaturze naukowej, to właściwości cieplne betonu osłonowego są w niej praktycznie nieobecne. Prezentowana monografia wypełnia tę lukę.
 
Pierwsza część książki (rozdziały 2 i 3) przybliża czytelnikowi ogólną tematykę właściwości cieplnych, zawierając definicje, opis właściwości cieplnych i ich roli związanej z opisem zjawisk transportu ciepła oraz wzajemne podstawowe zależności.
 
Główna część opracowania powstała na podstawie badań dotyczących betonowych masywnych konstrukcji z betonu osłonowego, wykonanych w ramach projektu badawczego związanego z planami budowy pierwszej polskiej elektrowni jądrowej. Jednym z celów badań było przygotowanie wytycznych dla konstruktorów rodzimych obiektów energetyki jądrowej i taką rolę naukowo-ekspercką spełnia niniejsza publikacja. Omówiono w niej: badania współczynnika rozszerzalności cieplnej oraz próbę predykcji jego wartości na podstawie wyników badań przeprowadzonych z wykorzystaniem betonu drobnoziarnistego; badania właściwości cieplnych dojrzałego betonu osłonowego; wyznaczanie właściwości cieplnych twardniejącego betonu osłonowego za pomocą rozwiązania zagadnienia odwrotnego jednowymiarowego przepływu ciepła oraz możliwości wpływania na rozkład temperatury w masywnym elemencie wykonanym z betonu osłonowego za pomocą domieszki opóźniającej modyfikującej przebieg hydratacji cementu.

Od autora 7

Podziękowania 10

1. Wprowadzenie 11

2. Definicje i modele właściwości cieplnych 15

2.1. Definicje i podstawowe zależności 15

2.1.1. Ciepło właściwe 15

2.1.2. Współczynnik przewodności cieplnej 18

2.1.3. Współczynnik rozszerzalności cieplnej 19

2.1.4. Dyfuzyjność cieplna 21

2.2. Przegląd modeli właściwości cieplnych materiałów wielofazowych 22

2.2.1. Uwagi ogólne na temat modelowania właściwości cieplnych 22

2.2.2. Modele obliczeniowe współczynnika rozszerzalności cieplnej 23

2.2.3. Modele obliczeniowe współczynnika przewodności cieplnej 25

2.2.4. Wnioski z przeglądu modeli właściwości cieplnych 35

2.3. Właściwości cieplne betonu oraz jego składników 36

2.3.1. Uwagi wprowadzające do zagadnienia właściwości cieplnych betonu 36

2.3.2. Właściwości cieplne zaczynu cementowego 37

2.3.3. Właściwości cieplne kruszyw do betonu 42

2.3.4. Właściwości cieplne betonu 47

3. Wyznaczanie właściwości cieplnych ciał stałych i cieczy 54

3.1. Uwagi ogólne o wyznaczaniu właściwości cieplnych ciał stałych i cieczy 54

3.2. Przegląd metod badań właściwości cieplnych ciał stałych i cieczy 55

3.2.1. Wyznaczanie ciepła właściwego 55

3.2.2. Wyznaczanie współczynnika przewodności cieplnej i dyfuzyjności cieplnej 62

3.2.3. Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności cieplnej 70

3.3. Podsumowanie przeglądu metod badań właściwości cieplnych 73

4. Cel i zakres przeprowadzonych badań 75

4.1. Przeprowadzone badania i analizy 75

4.2. Badane materiały 77

4.2.1. Beton osłonowy 77

4.2.2. Beton drobnoziarnisty osłonowy i zwykły 82

4.2.3. Mieszanki betonowe do badań właściwości młodego betonu 83

5. Współczynnik rozszerzalności cieplnej betonu 88

5.1. Zakres badań i procedury pomiarów 88

5.2. Wyniki badań współczynnika rozszerzalności cieplnej betonu 94

5.2.1. Badania na próbkach betonu drobnoziarnistego 94

5.2.2. Badania na próbkach betonu osłonowego 98

5.3. Predykcja wartości współczynnika rozszerzalności cieplnej betonu 103

5.4. Podsumowanie badań współczynnika rozszerzalności cieplnej 106

6. Właściwości cieplne dojrzałego betonu osłonowego 108

6.1. Badanie właściwości cieplnych betonu osłonowego – założenia i procedury 108

6.2. Wyniki badań właściwości cieplnych betonu i ich dyskusja 110

6.2.1. Współczynnik przewodności cieplnej betonu osłonowego 110

6.2.2. Dyfuzyjność cieplna betonu osłonowego 118

6.2.3. Objętościowa pojemność cieplna betonu osłonowego 121

6.2.4. Ciepło właściwe betonu osłonowego 125

6.3. Podsumowanie badań właściwości cieplnych betonu osłonowego 131

7. Właściwości cieplne młodego betonu osłonowego 133

7.1. Zjawiska cieplne w twardniejącym betonie masywnym 133

7.2. Założenia metody wyznaczania właściwości cieplnych młodego betonu 135

7.3. Analiza wyników pomiarów temperatury i obliczeń właściwości cieplnych twardnieją­cego betonu 139

7.3.1. Wyniki pomiarów temperatury twardniejącego betonu osłonowego 139

7.3.2. Wyniki rozwiązania zagadnienia odwrotnego jednowymiarowego przepływu ciepła w twardniejącym betonie osłonowym 142

7.4. Analiza wrażliwości modelu jednowymiarowego przepływu ciepła 149

7.4.1. Założenia analizy wrażliwości 149

7.4.2. Wyniki analizy wrażliwości 151

8. Redukcja gradientu temperatury w twardniejącym betonie osłonowym 164

8.1. Wpływ domieszki upłynniającej na emisję ciepła podczas twardnienia betonu 164

8.2. Domieszka upłynniająca jako regulator gradientu temperatury w masywnym betonie osłonowym 166

9. Podsumowanie i wnioski 170

Spis publikacji cytowanych 173

  • Title: Właściwości cieplne betonowych osłon biologicznych w instalacjach jądrowych
  • Author: Roman Jaskulski
  • ISBN: 978-83-8156-469-4, 9788381564694
  • Date of issue: 2022-11-15
  • Format: Ebook
  • Item ID: e_2ziu
  • Publisher: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej