Повышение водонепроницаемости и прочности стыкуемых зон гидротехнических сооружений

• Автор: Магомедова, Эльмира Насибовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 209 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние вопроса по водонепроницаемости и прочности
гидротехнических бетонов и методам их обеспечения
1.1 Водонепроницаемость как фактор, определяющий долговечность
гидротехнических бетонов
1.2 Способы и технологические приемы повышения прочности
гидротехнических бетонов
1.3 Влияние водонепроницаемости бетонов на морозостойкость
Выводы
Глава 2. Теоретические исследования по созданию бетонных элементов
с неоднородными стыкуемыми поверхностями
2.1 Влияние физико-химических свойств вяжущих систем на водонепроницаемость бетона
2.2 Движение жидкости в поровом пространстве многослойного бетона
при низких давлениях
Выводы
Глава 3. Экспериментальные исследования стыков на
водонепроницаемость
3.1 Состав и конструкция сборных плиток для создания опалубки
с криволинейной поверхностью
3.2 Материалы для изготовления экспериментальных образцов
3.3 Разработка экспериментальной установки для определения водонепроницаемости
3.4 Изготовление экспериментальных образцов
3.4.1 Изготовление экспериментальных образцов для испытания
на прочность при сжатии

3.4.2 Изготовление образцов для исследования динамики
движения воды в стыках
3.5 Исследование экспериментальных образцов с разной конфигурацией стыков на прочность при сжатии
3.6 Исследование динамики движения жидкости (воды) по стыкам экспериментальных образцов
3.7 Обработка результатов испытаний
3.8 Теоретическое определение величины расхода жидкости,
проходящей через стыки различной конфигурации
Выводы
Глава 4. Технико-экономическое обоснование изготовления стыков неоднородной конфигурации при возведении бетонных и железобетонных конструкций
4.1 Расчет экономической эффективности изготовления стыков неоднородной конфигурации при возведении бетонных и
железобетонных конструкций
Выводы
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. В последние сто и более лет наблюдается повышенный интерес к бетону, как к наиболее долговечному и соответствующему технологическим требованиям строительному материалу. Ведутся активные исследования его свойств и разрабатываются новые технологические приемы, отвечающие различным эксплуатационным требованиям. Как правило, для повышения прочности и долговечности бетонных и железобетонных конструкций либо исследуют различные способы подбора состава бетона, либо совершенствуют технологию изготовления и формования их.
При сочетании технологических приемов с учетом эксплуатационных факторов можно получить бетон, обеспечивающий надежную службу сооружений на длительный и расчетный срок службы. Недооценка влияния агрессивных сред, воздействующих на конструкции, а в результате на бетон, в период эксплуатации приводит к снижению их долговечности. Это все должно быть учтено как при подборе состава бетона, так и при технологии изготовления как отдельных конструкций, так и сооружений в целом.
Поскольку характеристики водонепроницаемости и прочности бетона прямо пропорциональны, можно предполагать, что с повышением водонепроницаемости увеличивается и прочность бетона. Можно допустить, что если удастся получить бетон, вновь укладываемый по неровным поверхностям, с водонепроницаемостью более высокой, чем у обычного бетона, его прочность предположительно должна будет превышать прочность бетона с обычными слоями. В случае обеспечения достаточной водонепроницаемости, защищающей бетонную конструкцию от проникновения воды в приповерхностные слои, это позволит предотвратить замерзание воды в порах и капиллярах бетона и соответственно избежать следующей за этим деформации камня. Соответственно, водонепроницаемость является важнейшей характеристикой бетона гидросооружений, влияющей также на морозостойкость конструкций.

В цементном камне при хорошем уплотнении образование пор объясняется в основном испаряющейся водой. Испаряющаяся вода имеет с цементным камнем две формы связи: физико-химическую и физико-механическую. Химическая связь, являясь более сильной, не нарушается при сушке цементного камня при К=105°.
Проницаемость и морозостойкость бетона зависит от сечения сквозных пор, пронизывающих всю толщу материала. При уменьшении количества воды затворения цемента увеличивается плотность и уменьшается объем сквозных пор. Выяснено, что условия, в которых формируется структура цементного раствора, существенно влияют на соотношение объемов пор различного размера. При твердении в воде образуется более тонкопористая структура, чем при твердении в воздушно-влажной среде.
С повышением температуры твердения образцов до 80° заметно увеличивается количество крупных пор, при 100° количество пор радиусом более 10"4 см достигает почти 80% от общей пористости.
В таблицах 1.1, 1.2 приведены рекомендательные предельные величины В/Ц для бетонов конструкций, эксплуатирующихся в различных зонах сооружений с учетом агрессивности среды [12].
Таблица 1.1 - Зависимость между значением В/Ц, классом бетона по
водонепроницаемости и характеристикой плотности бетона по (данным НИИЖБ)
Наименование Граничные показатели В/Ц
показателей 0,6-0,55 0,55-0,45 0,45-0,38 0,38-0,35 Менее 0,
Класс бетона по водонепроницаемости У4 W6 ЗУ8 Ш12 33^25 и более
Характеристика Нормальная Повышенная Высокая Высокая Особо
плотности бетона 0,82-0,85 0,86-0,9 0,91-0,92 0,92-0,93 высокая >0,
Марка морозостойкости Р 100 150 200 300
Класс по прочности, В 10-12,5 15 20 25