Структурные факторы управления эксплуатационной деформируемостью цементного поризованного бетона для монолитных конструкций

• Автор: Славчева, Галина Станиславовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 218 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Состояние вопроса. Разработка концепции управления эксплуатационной деформируемостью поризованного бетона для монолитных конструкций
1.1. Обобщение информации по проблеме эксплуатационной деформируемости и трещиностойкости легких макропористых
. бетонов
1.2. Система процессов изменения состояния и деформирования поризованного бетона
1.3. Структурные факторы управления эксплуатационной
деформируемостью поризованного бетона
1.4. Обоснование содержания экспериментальных исследований
2. Методика экспериментальных исследований
2.1. Обоснование границ факторного пространства экспериментальных исследований
2.2. Методика исследования процессов деформирования
2.3. Методика оценки характеристик состава, структуры и свойств
2.4. Применяемые сырьевые материалы и методика изготовления образцов
2.5. Методика расчета параметров структуры
3. Экспериментальные исследования структурных факторов управления эксплуатационной деформируемостью на уровне цементного микробетона
3.1. Характеристика общих закономерностей процессов гидратации и твердения, изменения влажностного состояния и деформирования
3.2. Исследование структурных факторов управления
показателями деформативности
3.2.1. Влияние фактора водоцементного отношения на параметры структуры и показатели деформативности
3.2.2. Влияние фактора микронаполнения на параметры
структуры и показатели деформативности
3.2.3. Влияние поверхностно-активной воздухововлекающей добавки
на параметры структуры и показатели деформативности
3.3. Выводы
4. Экспериментальные исследования структурных факторов управления эксплуатационной деформируемостью на уровне мелкозернистого плотного и поризованного бетона
4.1. Влияние фактора содержания мелкого заполнителя на параметры структуры и показатели деформативности плотного мелкозернистого бетона
4.2. Влияние фактора содержания пор воздухововлечения на параметры структуры и показатели деформативности поризованного мелкозернистого бетона
4.3. Выводы
5. Рациональные решения технологии, практические результаты работы
и их технико-экономическая оценка
5.1. Обоснование рационального состава и структуры поризованного бетона
5.2. Сравнительная оценка свойств и состояния конструкций из поризованного бетона, неавтоклавных и автоклавных
ячеистых бетонов
5.3. Разработка рекомендаций в технологический регламент на возведение монолитных конструкций из поризованного бетона повышенной эксплуатационной трещиностойкости
5.4. Технико-экономическая оценка эффективности повышения эксплуатационной трещиностойкости на примере монолитных стеновых конструкций из поризованного бетона
5.5. Выводы
Основные выводы
Список литературы
Приложения: 1. Рекомендации в «Технологический регламент на бетонирование строительных конструкций из мелкозернистого цементного поризованного бетона»
2. Акт о внедрении разработок в АОЗТ «СМУ-43»
г. Воронежа
3. Акт о внедрении разработок в «Коттедж-индустрия»
г. Россоши
4. Акт о внедрении разработок в учебный процесс
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Поризованные цементные бетоны, получаемые с использованием приема воздухововлечения при перемешивании, составляют общую с пено- и газобетонами разновидность, входящую в группу легких макропористых бетонов. На основе синтезированных в последние годы супервоздухововлекающих поверхностно-активных добавок появилась возможность получения поризованных бетонов средней плотности от 1800 до 800 кг/м3, что позволяет расширить область их применения. Такие бетоны различного функционального назначения (конструкционные, конструкционно-теплоизоляционные, теплоизоляционные) характеризуются высоким потенциалом конкурентоспособности и особенно в монолитном строительстве, когда их твердение происходит в естественных условиях. Однако практическая реализация этого потенциала сдерживается нерешенностью проблем их эксплуатационной трешиностойкости. Именно высокая деформируемость и неудовлетворительная эксплуатационная трещиностойкость неавтоклавных и «нормально твердеющих» пено- и газобетонов явились причиной повсеместного отказа в начале 70-х годов от их получения и применения.
В современных экономических условиях, когда все большее развитие получает малоэтажное строительство, в том числе и монолитное, и когда обострились вопросы энергосбережения, возникает потребность в создании прогрес-
сивных технологий по производству строительных материалов и изделий, обеспечивающих экономию энергоресурсов и возможность применения относительно простых технологических решений, не требующих развитой производственной инфраструктуры. Поэтому вновь возрос и научный, и инженерный интерес к ячеистым бетонам неавтоклавного и естественного твердения. Перспективным в этом направлении является разработка мобильных технологий производства неавтоклавных и нормально твердеющих ячеистых бетонов, в первую очередь цементных поризованных бетонов как их разновидности, для монолитного и “мелкоштучного” строительства. Их высокая техникоэкономическая эффективность предопределяется относительно невысокими за-

Объемные изменения от гидратации и твердения начинаются сразу после затворения цемента водой. Они имеют физико-химическую природу и связаны с уменьшением объема системы «цемент-вода» при коагуляционном самоуплотнении цементного теста /71/, с химической усадкой при возникновении новообразований, имеющих объем меньший] чем объем исходных продуктов /120, 122, 123/. Коагуляционное самоуплотнение определяется явлением адсорбции воды поверхностью цементных зерен, что внешне сопровождается сжатием системы. Под влиянием контракции уменьшение объема системы происходит на ранних стадиях твердения, когда цементное тесто сохраняет еще свои пластические свойства. Несмотря на то, что контракционная усадка развивается в раннем возрасте материала, а ее величина незначительна, в бетоне уменьшение объема цементного камня в результате контракции способствуют возникновению растягивающих напряжений в цементной матрице и на поверхности раздела с заполнителем /79/, что может способствовать развитию микротрещинообразования и повышать дефектность структуры.
Тепловыделение, сопровождающее процессы гидратации цемента, вносит определенный вклад в температурные деформации бетона на начальном этапе твердения (в технологическом цикле). В эксплуатационном цикле температурные деформации преимущественно определяются теплообменом со средой, приводящим к циклическому градиентному нагреванию -охлаждению конструкции. При Этом в бетоне дополнительно возникают температурные напряжения, обусловленные различием в величинах коэффициента температурного расширения структурных составляющих бетона.
Развитие влажностных деформаций начинается непосредственно после распалубки конструкции и определяется как высыханием бетона в диапазоне от «послераспалубочной влажности» до равновесной со средой, так и периодическим его увлажнением - высушиванием от атмосферных воздействий. В результате развития данных процессов на всем протяжении технологического и эксплуатационного циклов влажностные деформации складываются из усадки и набухания.