Природа конструкционной прочности цементных бетонов

• Автор: Макридин, Николай Иванович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 397 с. : ил.

ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
На правах рукописи
МАКРИДИН НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ
ПРИРОДА КОНСТРУКЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ЦЕМЕНТНЫХ БЕТОНОВ
05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Научный консультант Засл. деятель науки и техники РФ, член-корреспондент РААСН, д.т.н., профессор Прошин АЛ.
Пенза

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И ПРИРОДЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ
1.1. Гидратация и струкгурообразование минеральных
вяжущих веществ
1.2. Структурно-механические и энергетические аспекты гидратации и твердения цементного камня
1.3. Особенности гидратации и структурообразования
цементного камня в присутствии ПАВ
1.4. О природе механической прочности и механизмах
разрушения цементного камня и бетона
1.5. Основные положения механики разрушения и критерии предельного состояния структуры конструкционных материалов
1.6. Заключение и постановка задачи
ГЛАВА 2. СТРУКТУРА, ДЕФОРМАТИВНОСТЬ, РАЗРУШЕНИЕ И ПРОЧНОСТЬ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ
2.1. Струкгурообразование цементного камня на основе клинкерных минералов р-Сзв и СзБ и промышленного портландцемента
2.2. Процедура дозирования и фазовый состав
цементного камня
2.3. Дисперсно-кристаллитная структура цементного камня
2.4. Деформативность, объемные изменения и прочность цементного камня при осевом сжатии и изгибе

2.5. Физико-механические свойства и параметры разрушения цементного камня в зависимости от его В/Ц отношения
и возраста
2.6. Связь дисперсно-кристаллитной структуры с энергетикой
и параметрами разрушения цементного камня
2.7. Заключение
ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ДЕФОРМАТИВНОСТЬ И ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ПОРИСТЫХ И ПЛОТНЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ
3.1. Деформативность и прочность керамзитового гравия при
осевом сжатии
3.2. Механические свойства керамзитового гравия при
осевом растяжении
3.3. Однородность физико-механических свойств
керамзитового гравия
3.4. Физико-механические свойства термолита из опоки
3.5. Динамический модуль упругости и коэффициент
внутреннего трения заполнителей
3.6. Деформативность, прочность и параметры разрушения заполнителей из горных пород
3.7. Заключение
ГЛАВА 4. СОБСТВЕННЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТНЫХ СТРУКТУР
4.1. Собственные деформации цементного камня как
пористого тела
4.2. Водопоглощение - водоотдача и влажностные деформации искусственных пористых заполнителей
4.3. Расчетное определение собственных структурных
напряжений в модели бетона

персной фазе при взаимодействии с дисперсионной средой. На стадии формирования прочной структуры цементного камня необходимо блокировать (тормозить) процесс развития трещин за счет целенаправленного использования тех же дефектов (дислокаций, микротрещин, пор), которые являлись источниками активации первичных актов разрушения на стадии гидратации цемента [72].
Физика разрушения твердых тел включает в себя два взаимосвязанных процесса: возникновение в упругом континиуме зародышевых трещин и накопление их в зоне разрушения до критической концентрации, при которой тело разрушается. Физическая суть механизма трещин может быть различной, например, накачка энергии из окружающей среды в разрушающуюся флуктуацию плотности, так называемый дилатон, по Журкову С.Н. [74]. Новизна этой модели состоит в том, что в ней не привлекаются представления о локальных перенапряжениях и зарождение трещины не связывается с перемещением дефектов. В ней главной концепцией является термофлукгуационный механизм зарождения трещины.
Согласно представлениям [75], флуктуации в твердом теле связаны с процессами возбуждения, столкновения фононов (с фононами, дефектами кристаллической решетки, границей поверхности и др.). Фонон -квазичастица и существует лишь как элемент возбуждения в твердом теле [76]. В то же время, квазичастица - одно из фундаментальных представлений, лежащее в основе современной квантовой теории твердого тела.
По мнению [1], возможностей создавать в исходном составе клинкера, цементном камне энергией дилатона флуктуации плотности, - неограниченное количество. Поэтому и допустимы при конструировании структуры цементного камня два совмещенных по времени и противоположных по знаку действия видов энергии: запасенной поверхностной энергии при гидратации цемента (основа создания стесненных условий твердения), затрачиваемой на развитие дефектов в системе “дисперсная