Оптимизация и управление процессами структурообразования ячеистого силикатного бетона на основе мультипараметрической модели

• Автор: Бедарев, Анатолий Андреевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 250 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ТЕХНОЛОГИЯ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЯЧЕИСТОГО СИЛИКАТНОГО БЕТОНА КАК ОБЪЕКТА ОПТИМИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

1.1 Современное состояние отрасли и актуальность проблемы

1.2 Влияние структуры ячеистого бетона на показатели его качества

1.2.1 Общие подходы к решению поставленной проблемы

1.2.2 Роль макроструктуры ячеистого бетона в формировании показателей его качества

1.2.3 Роль микроструктуры ячеистого бетона в формировании показателей его качества

1.3 Анализ процессов и факторов структурообразования ячеистого силикатного бетона

1.3.1 Общая характеристика решаемой проблемы

1.3.2 Анализ факторов и процессов, обеспечивающих структурообразование ячеистого силикатного бетона в доавтоклавный период (раннее структурообразование)
1.3.2.1 Роль воды в процессах раннего структурообразования ячеистого силикатного бетона
1.3.2.2 Роль молотой негашеной извести в процессах раннего структурообразования ячеистого силикатного бетона
1.3.2.3 Роль химических добавок-регуляторов скорости гидратации извести в процессах раннего структурообразования ячеистого силикатного бетона
1.3.2.4 Роль минералов портландцементного клинкера в процессах раннего структурообразования ячеистого силикатного бетона
1.3.2.5 Роль активных минеральных добавок в процессах
раннего структурообразования ячеистого силикатного бетона
1.3.2.6 Особенности применения газообразующих добавок для формирования ячеистой пористости и их влияние на другие процессы доавтоклавного периода
1.3.2.7 Особенности применения пластифицирующих добавок в технологии ячеистого силикатного бетона
1.3.3 Анализ факторов и процессов, обеспечивающих структурообразование ячеистого силикатного бетона в автоклавный период
1.3.3.1 Особенности процессов структурообразования в системе «известь-кремнеземистый компонент-вода»

1.3.3.2 Влияние химических и минеральных добавок на
процессы структурообразования в автоклавный период
1.4 Принципы разработки основных положений оптимального управления
технологией ячеистого силикатного бетона
Выводы по главе
2 МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
2.1 Общие положения методологии экспериментальных исследований и характеристика объекта исследования
2.2 Этапы экспериментальных исследований
2.3 Характеристики основных сырьевых материалов
2.4 Методики исследований
2.4.1 Стандартные методики исследований
2.4.1.1 Методика определения свойств сырьевых материалов
2.4.1.2 Методика определения свойств формовочной смеси
2.4.1.3 Методика определения свойств силикатного ячеистого бетона
2.4.1.4 Методика определения минералогического состава сырьевых компонентов и силикатного ячеистого бетона
2.4.2 Нестандартные методики исследований
2.4.2.1 Модифицированная методика определения реологических характеристик смеси
2.4.2.2 Методика определения кинетики тепловыделения на
малых объемах формовочной смеси
2.4.2.3 Методика определения кинетики тепловыделения непосредственно в формах
2.4.2.4 Методика моделирования кинетики тепловыделения на основе нейросетевого подхода
2.4.2.5 Методика определения эффективности добавок, замедляющих гидратацию извести
2.4.2.6 Методика определения эффективности
пластифицирующих добавок
2.4.2.7 Методика определения динамики газовыделения и вспучивания смеси
2.4.2.8 Неразрушающая методика непрерывного измерения реологических характеристик вспучивающейся смеси
2.4.2.9 Методика морфометрической идентификации параметров макроструктуры ячеистого бетона
2.4.2.9.1 Методика изготовления образцов-шлифов
ячеистого бетона и получения цифровых изображений
его поверхности с применением красящего состава

2.4.2.9.2 Методика изготовления образцов-шлифов ячеистого бетона и получения цифровых изображений его поверхности с применением оптического яркостного выделения пор
2.4.2.9.3 Методика программной обработки и морфометрической идентификации параметров макроструктуры ячеистого бетона по цифровым изображениям шлифов
2.4.2.10 Методика программного расчета значений рецептурнотехнологических факторов, обеспечивающих оптимальное
протекание процессов структурообразования
2.4.3 Полная методика подготовки силикатной смеси и образцов силикатного ячеистого бетона для проведения экспериментальных исследований
3 ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ РЕЦЕПТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СВОЙСТВА ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ С ПОЗИЦИЙ
ФОРМИРОВАНИЯ ОБЩЕЙ МУЛЬТИПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
3.1 Исследование влияния рецептурно-технологических факторов на температурные и вязко-пластичные свойства формовочной смеси
3.1.1 Результаты экспериментальных исследований тепловыделения формовочной смеси в зависимости от температуры воды затворения
3.1.2 Результаты экспериментальных исследований кинетики тепловыделения формовочной смеси в зависимости от В/Т-отношения
3.1.3 Результаты экспериментальных исследований начальных реологических и температурных характеристик формовочной смеси в зависимости от В/Т-отношения
3.1.4 Результаты экспериментальных исследований тепловыделения формовочной смеси в зависимости от тонкости помола ИПВ
3.1.5 Результаты экспериментальных исследований тепловыделения формовочной смеси в зависимости от длительности хранения ИПВ
3.1.6 Результаты экспериментальных исследований процесса гидратации извести в зависимости от дозировки добавок, замедляющих гидратацию извести, в системе «известь - вода -
добавка»
3.1.7 Результаты экспериментальных исследований влияния пластифицирующих добавок на температурные и реологические
свойства формовочной смеси
3.1.8 Результаты экспериментальных исследований влияния добавки микрокремнезема на температурные и реологические свойства формовочной смеси

Дальнейшее снижение средней плотности ячеистого бетона и раскрытие его потенциала относительно микроструктуры нам представляется возможным в направлении создания прочного несущего каркаса из межпорового вещества. Более высокая прочность силикатного микробетона для фиксированной средней плотности может обеспечить более высокие прочностные свойства даже в случае ухудшения макроструктуры ячеистого бетона, что показано в работе [87]. В свою очередь, для этого необходимо обеспечить снижение капиллярной пористости при одновременной модификации материала межпорового вещества по пути его упрочнения. При реализации такого подхода следует опираться на оптимизацию процессов структурообразования этого масштабного уровня. Именно такое направление совершенствования материала было принято в настоящей работе в качестве основного в отношении микроструктуры.
После рассмотрения структурных особенностей ячеистого силикатного бетона возникает необходимость в установлении характера и степени влияния на них процессов структурообразования, протекающих на различных технологических переделах.
1.3 Анализ процессов и факторов структурообразования ячеистого
силикатного бетона
1.3.1 Общая характеристика решаемой проблемы
Показатели качества ячеистого силикатного бетона определяются особенностями его структуры, формирующейся в результате протекания совокупности технологических процессов. Условно эту совокупность можно разделить на процессы доавтоклавного и автоклавного периодов. За технологическими процессами скрыты физико-химические преобразования формирующейся структуры материала. Соответственно, решение задачи управления технологией ячеистого силикатного бетона невозможно без раскрытия закономерностей этих процессов.