Մխիթարյան, Նվեր Մնացականի

Technology

Այս գիտական աշխատանքը նվիրված է ալկալային կապակցանյութերի հիմքով բետոնների գելիոթերմային, այսինքն՝ արևային ջերմային էներգիայի կիրառմամբ մշակման տեսական և տեխնոլոգիական հիմքերի ուսումնասիրությանը։ Հետազոտության հիմնական նպատակն է պարզել, թե արևային ճառագայթման և դրա առաջացրած ջերմային ազդեցության պայմաններում ինչպես են ընթանում բետոնի կառուցվածքագոյացման, ամրացման և կարծրացման գործընթացները, և ինչպիսի տեխնոլոգիական պայմաններ են անհրաժեշտ ստացված նյութի ֆիզիկամեխանիկական հատկությունները բարելավելու համար։ Ուսումնասիրության հիմքում ընկած է այն գաղափարը, որ ջերմամշակումը կարող է արագացնել կապակցանյութի և լցանյութերի միջև ընթացող ֆիզիկաքիմիական գործընթացները՝ հնարավորություն տալով ավելի կարճ ժամանակում ստանալ անհրաժեշտ ամրությամբ շինարարական արտադրանք։ Գելիոթերմային մշակման առանձնահատկությունն այն է, որ ավանդական ջերմային աղբյուրների փոխարեն կամ դրանց մասնակի փոխարինմամբ օգտագործվում է արևային էներգիան։ Այդ պատճառով աշխատանքում կարևոր տեղ կարող է զբաղեցնել արևային ճառագայթման ինտենսիվության, շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի, խոնավության, մշակման տևողության և բետոնե տարրերի տաքացման արագության ուսումնասիրությունը։ Արևային էներգիայի օգտագործումը հատկապես հետաքրքիր է էներգատար շինարարական տեխնոլոգիաների համար, քանի որ կարող է նվազեցնել վառելիքի կամ էլեկտրական էներգիայի ծախսը և հնարավորություն տալ ջերմամշակման գործընթացը հարմարեցնել տվյալ տարածաշրջանի կլիմայական պայմաններին։ Հետազոտության կարևոր ուղղություն է ալկալային բետոնի կառուցվածքագոյացման մեխանիզմների ուսումնասիրությունը։ Ալկալային կապակցանյութերի դեպքում կարծրացման ընթացքում ձևավորվում են նոր հանքային և կապակցող ֆազեր, որոնց առաջացման արագությունն ու կառուցվածքը կախված են ջերմաստիճանից, խոնավությունից, սկզբնական բաղադրությունից և մշակման ռեժիմից։ Ջերմային ազդեցությունը կարող է արագացնել այդ գործընթացները, սակայն չափազանց ինտենսիվ կամ անհավասար տաքացումը կարող է առաջացնել ներքին լարումներ, խոնավության արագ կորուստ և կառուցվածքի անցանկալի փոփոխություններ։ Հետևաբար գելիոթերմային մշակման օպտիմալ ռեժիմի ընտրությունը տեխնոլոգիական հիմնական խնդիրներից է։ Աշխատության շրջանակում կարող են ուսումնասիրվել բետոնի բաղադրության տարբեր տարբերակներ՝ փոխելով կապակցանյութի, ակտիվացնող բաղադրիչների, ջրի և լցանյութերի հարաբերակցությունները։ Դրանցից յուրաքանչյուրի համար հնարավոր է գնահատել ջերմամշակման ազդեցությունը սեղմման ամրության, խտության, ծակոտկենության, ջրակլանման, ցրտադիմացկունության և այլ ֆիզիկամեխանիկական ցուցանիշների վրա։ Այսպիսի փորձարարական համեմատությունը թույլ է տալիս որոշել այն բաղադրությունը և մշակման պայմանները, որոնց դեպքում արևային ջերմային ազդեցությունը առավել արդյունավետ է։ Առանձին նշանակություն ունի ջերմաստիճանային ռեժիմի վերահսկումը։ Գելիոթերմային մշակման ընթացքում բետոնե տարրի տարբեր հատվածներ կարող են տաքանալ տարբեր արագությամբ, ուստի անհրաժեշտ է ուսումնասիրել ջերմաստիճանի տարածական բաշխումը և դրա ազդեցությունը նյութի կարծրացման միատեսակության վրա։ Կարող են կիրառվել ջերմաստիճանի չափման, ժամանակային մոնիթորինգի և կառուցվածքային վերլուծության մեթոդներ՝ պարզելու համար մշակման առավել նպատակահարմար պայմանները։ Աշխատանքի կիրառական նշանակությունը պայմանավորված է շինարարական նյութերի արտադրության էներգատարության նվազեցման հնարավորությամբ։ Եթե արևային էներգիան կարող է ապահովել անհրաժեշտ ջերմային ռեժիմը, ապա որոշակի կլիմայական պայմաններում հնարավոր է կրճատել ավանդական ջերմամշակման էներգետիկ ծախսերը։ Սա հատկապես հետաքրքիր է արևային բարձր ակտիվություն ունեցող տարածաշրջանների համար, որտեղ հնարավոր է նախագծել հատուկ արևային ջերմամշակման կայանքներ կամ խցիկներ։ Միաժամանակ նման տեխնոլոգիան կարող է նպաստել արտադրության բնապահպանական ազդեցության նվազեցմանը՝ նվազեցնելով հանածո վառելիքի օգտագործումը։ Հետազոտությունը կարող է անդրադառնալ նաև գելիոթերմային մշակման տեխնիկական կազմակերպմանը։ Անհրաժեշտ է գնահատել արևային էներգիայի հավաքման և կենտրոնացման հնարավոր եղանակները, ջերմամեկուսացման արդյունավետությունը, ջերմության փոխանցումը բետոնե արտադրանքին և մշակման ռեժիմի ավտոմատ կամ կիսաավտոմատ վերահսկման հնարավորությունները։ Այս խնդիրների լուծումը կարևոր է լաբորատոր փորձերից արդյունաբերական կիրառության անցնելու համար։ Ընդհանուր առմամբ, աշխատանքը համադրում է բետոնի տեխնոլոգիան, նյութագիտությունը և արևային էներգիայի կիրառական հնարավորությունները՝ նպատակ ունենալով մշակել ալկալային բետոնների գելիոթերմային մշակման գիտական և տեխնոլոգիական հիմքերը։ Ուսումնասիրության արդյունքները կարող են օգտագործվել էներգախնայող շինարարական տեխնոլոգիաների զարգացման, բետոնի ջերմամշակման գործընթացների կատարելագործման և արևային էներգիայի արդյունավետ օգտագործման համար՝ հատկապես այն պայմաններում, որտեղ արևային ռեսուրսը բավարար է տեխնոլոգիական անհրաժեշտ ջերմային ռեժիմ ապահովելու համար։