Бетон повышенной термостойкости для огнестойких железобетонных изделий

• Автор: Загоруйко, Татьяна Викторовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Основные современные направления и требования

обеспечения огнестойкости строительных конструкций

1.2 Повышение эффективности огнезащиты строительных

конструкций и изделий путем совершенствования составов

бетонов повышенной термостойкости

1.3 Применение вариатропных изделий для огнезащиты

строительных конструкций
1.4 Цели и задачи исследования
2 МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ
БЕТОНА ПОВЫШЕННОЙ ТЕРМОСТОЙКОСТИ
2.1 Методологические подходы к исследованию бетона
повышенной термостойкости
2.2 Обоснование выбора компонентов для бетона повышенной
термостойкости с термодинамических позиций
2.3 Характеристика используемых материалов
2.4 Методика планирования эксперимента по подбору
рационального состава бетона повышенной термостойкости
2.5 Методы исследований структуры бетона повышенной
термостойкости
2.6 Методы испытаний физико-механических свойств бетона
повышенной термостойкости
2.6.1 Определение средней плотности и прочностных
характеристик бетона
2.6.2 Определение термостойкости бетона

2.6.3 Определение теплопроводности бетона
2.6.4 Определение реологических свойств бетонной смеси
2.6.5 Методика исследования адгезионной прочности слоя бетона повышенной термостойкости и несущего слоя
в вариатропных изделиях
2.7 Определение предела огнестойкости вариатропной
железобетонной плиты на основе теплофизического расчета
прогрева бетона в условиях стандартного пожара
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СВОЙСТВ БЕТОНА
ПОВЫШЕННОЙ ТЕРМОСТОЙКОСТИ ДЛЯ
ОГНЕСТОЙКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
3.1 Определение рационального состава бетона
3.1.1 Оценка свойств компонентов бетона с термодинамических
позиций
3.1.2 Влияние дисперсности шунгита на физико-механические
характеристики и термостойкость бетона
3.1.3 Обоснование рационального состава бетона повышенной

термостойкости с позиции теории протекания
3.2 Исследование изменений структуры бетона повышенной
термостойкости после температурных воздействий
3.2.1 Влияние температурных воздействий на изменение элементного состава цементного камня в зоне контакта
с зернами шунгита
3.2.2 Изменение нано-и микроструктуры бетона после
температурных воздействий
3.2.3 Изменение макроструктуры бетона после температурных
воздействий
3.3 Исследование физико-механических свойств бетона повышенной термостойкости после температурных

воздействий
3.3.1 Влияние температурных воздействий на прочностные
характеристики бетона
3.3.2 Результаты оценки термической стойкости бетона
3.3.3 Исследование изменения теплопроводности бетона в
зависимости от величины температурных воздействий
3.4 Выводы
4 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
БЕТОНА ПОВЫШЕННОЙ ТЕРМОСТОЙКОСТИ ДЛЯ ОГНЕСТОЙКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
4.1 Исследование адгезионной прочности слоя бетона повышенной термостойкости и несущего слоя
в вариатропных изделиях
4.1.1 Обоснование требований и исследование реологических
свойств бетонной смеси для слоя бетона повышенной термостойкости в вариатропных изделиях
4.1.2 Оценка адгезионной прочности слоя бетона повышенной
термостойкости и несущего слоя в вариатропных изделиях..
4.1.3 Влияние температурных воздействий на прочность контактной зоны слоя бетона повышенной термостойкости
и несущего слоя вариатропных изделий
4.2 Предел огнестойкости вариатропной железобетонной плиты
со слоем бетона повышенной термостойкости
4.2.1 Расчет предела огнестойкости железобетонной плиты
без огнезащитного покрытия
4.2.2 Расчет предела огнестойкости железобетонной плиты
с применением огнезащитного покрытия повышенной
термостойкости с различной толщиной слоя
4.3 Технологический регламент изготовления вариатропных

цемента с различными заполнителями, быстротвердеющего портландцемента или шлакопортландцемента [27, 28, 58, 67] было установлено следующее. С маркой по прочности М 25-М 500 бетоны имели плотность готовых изделий от 950 до 2000 кг/м3 [27, 58, 68]. В работе [69] показана эффективность применения в таких бетонах перлита, портландцемента, жидкого стекла.
Исследован и разработан бетон на основе доменных шлаков [63]. На возможность использования доменных гранулированных шлаков в бетонах указывают работы многих авторов [61, 67, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77]. Доменный гранулированный шлак характеризуется способностью к пластическим деформациям, которая начинает проявляться при температуре около 700 °С и исчезает примерно при 860 °С. Свойство это необратимо [78].
Результаты исследований по жаростойким и теплоизоляционным бетонам легли в основу разработки огнезащитных покрытий для строительных конструкций на основе вермикулита, перлита, асбеста и других материалов [79, 80, 81, 82].
Проводились исследования огнезащитной эффективности асбесто-вермикулитовых покрытий на жидком стекле и портландцементе. Под воздействием высокой температуры асбесто-вермикулитовое покрытие толщиной 63 мм со средней плотностью 660 кг/м3 на портландцементе марки 500 с добавлением 10 % от массы цемента жидкого калиевого стекла обеспечивает предел огнестойкости металлических колонн до 3,5 ч, оставаясь при этом практически неповрежденным [83].
Еще одно направление - огнезащитные покрытия на основе вспученного вермикулита и перлита. На основе вспученного вермикулита и перлита разработаны огнезащитные штукатурки с добавкой волокнистых материалов (асбеста хризолитового, минеральной ваты) [84]. Минеральную вату вводят в виде гранул размером от 6 до 8 мм с насыпной плотностью не более 150 кг/м3.
Разработаны в НИИМосстрое огнезащитые покрытия на быстротвердеющем портладцементе марки БТЦ М500, перлитовом песке, вермикулите, асбесте хри-