МАСООБМІННА ПОДІБНІСТЬ ЗМІШУВАЧІВ ДЛЯ КАРБОНІЗАЦІЇ БЕТОННИХ СУМІШЕЙ

Автор(и)

  • АНДРІЙ КУРЧ Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" Автор https://orcid.org/0009-0001-4343-3098
  • ОЛЕКСАНДР СОКОЛЬСЬКИЙ Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" Автор https://orcid.org/0000-0002-7929-3576
  • ВІТАЛІЙ ОЛЕКСИШЕН Віталій Олексишен доктор філософії, асистент кафедри хімічного, полімерного і силікатного машинобудування. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Автор https://orcid.org/0000-0002-0477-2388

DOI:

https://doi.org/10.31891/2307-5732-2026-369-32

Ключові слова:

змішувач, бетонна суміш, масообмінна подібність, інжекція CO₂, багатофазне змішування, карбонізація

Анотація

У роботі критично узагальнено закономірності перенесення лабораторних режимів інжекції діоксиду вуглецю у свіжі цементні та бетонні системи на змішувачі промислової місткості. Показано, що масштабування лише за геометричною подібністю, частотою обертання або питомою потужністю не зберігає одночасно циркуляцію в’язкопластичної суміші, диспергування газу, локальну густину потоку CO₂, час макрозмішування та співвідношення між масоперенесенням і карбонізаційною реакцією. Запропоновано розглядати змішувач як періодичний газорідинно-твердофазний реактор з рухомими межами змоченої поверхні та змінною реологією. Систематизовано три технологічні маршрути: карбонізацію води замішування, оброблення цементної суспензії та пряме введення CO₂ у повнокомпонентну суміш. Для кожного маршруту встановлено домінуючі обмеження, контрольовані величини та ризики масштабування. Сформовано ієрархію критеріїв, що поєднує питому механічну енергію, узагальнене число Рейнольдса, колову швидкість робочого органа, числа Фруда і витрати газу, час змішування, об’ємний коефіцієнт масоперенесення та фактичний ступінь зв’язування CO₂. Наведено міжмасштабний розрахунковий приклад переходу від партії 0,05 м³ до 2,0 м³, який виявляє конфлікт між сталою питомою потужністю і сталою безрозмірною витратою газу. Розроблено конструктивний переріз герметизованої двовальної робочої області з розподіленими форсунками, відбором відхідного газу та засобами вимірювання крутного моменту, температури й тиску. Наукова новизна огляду полягає у формуванні масообмінної рамки масштабування, у якій доза CO₂ відокремлена від швидкості його підведення і просторової доступності реакційної поверхні. Практична цінність полягає у запропонованій послідовності перевірок, що запобігає перенесенню лабораторного режиму за одним формальним критерієм без підтвердження однорідності, зв’язування CO₂ та якості бетону.

Біографії авторів

  • АНДРІЙ КУРЧ, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

    Аспірант кафедри хімічного, полімерного та силікатного машинобудування Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського".

  • ОЛЕКСАНДР СОКОЛЬСЬКИЙ, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

    Доктор технічних наук, доцент, завідувач кафедри хімічного, полімерного та силікатного машинобудування Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського".

     

  • ВІТАЛІЙ ОЛЕКСИШЕН, Віталій Олексишен доктор філософії, асистент кафедри хімічного, полімерного і силікатного машинобудування. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

    Доктор філософії, асистент кафедри хімічного, полімерного і силікатного машинобудування Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського».

     

Завантаження

Опубліковано

15.10.2026

Як цитувати

КУРЧ, А., СОКОЛЬСЬКИЙ, О., & ОЛЕКСИШЕН, В. (2026). МАСООБМІННА ПОДІБНІСТЬ ЗМІШУВАЧІВ ДЛЯ КАРБОНІЗАЦІЇ БЕТОННИХ СУМІШЕЙ. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences, 369(5), 248-257. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2026-369-32