Управление процессами структурообразования и твердения модифицированных цементных систем применительно к условиям сухого и жаркого климата

• Автор: Мохаммед Хельми Абдель Мохти Таман
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА АНАЛИЗ ОБЩИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ И ПРОЦЕССОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ОТВЕРДЕВАНИЕ ЦЕМЕНТОСОДЕРЖАЩИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ

1.1 Особенности процессов, сопровождающих твердение цемента.

1.2 Особенности твердения бетона в естественноклиматических условиях Египта.

1.3 Влияние температурного фактора на процессы формирования структуры цементного камня
1.4 Влияние влажностного фактора на процессы формирования структуры цементного камня
1.4.1 Общие закономерности, определяющие влажностное состояние капиллярнопористых тел, в том числе и цементного камня.
1.4.2 Реализация явлений самоуплотнения и саморазуплотнения дисперсных систем за счет фактора влажности.
1.4.3 Управление микроструктурными процессами в твердеющих цементных композициях за счет фактора влажности.

1.5 Влияние химических добавок на процессы структурообразования бетона

1.6 Цель и задачи исследований.
2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Методологические основы исследований.
2.2 Характеристика сырьевых материалов.
2.3 Методика изучения влияния влажности на раннюю структуру системы цементдобавкавода.
2.4 Методика исследований влияния исходного ВЦотношения на особенности процессов дальнейшего влагообмена с внешней средой.
2.5 Методика определения параметров структуры и свойств цементного камня
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ ЦЕМЕНТВОДА
3.1 Исследование влияния содержания воды затворения на процесс самоорганизации ранней структуры цементноводной дисперсии
3.2 Исследование процессов структурообразования в условиях
постоянной межзерновой пористости и нормированной влажности.
3.3 Исследование влияния влажностного фактора на процессы
структурообразования цементного теста.
3.4 Исследование влияния фактора влажности среды твердения на структурные характеристики цементного камня.
3.5 Выводы по главе 3.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ МОДИФИЦИРОВАННОГО ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕР АТУ РНОВЛАЖНОСТНЫХ
УСЛОВИЙ
4.1 Исследование влияния вида добавки на процессы раннего
структурообразования цементной системы.
4.2 Исследование влияния влажности и температуры среды твердения на влажностное состояние твердеющей цементной системы,
содержащей добавки
4.3 Исследование процессов гидратации и твердения цементного камня с добавками в условиях пониженной влажности и повышенных температур
4.4 Исследование влияния влажности и температуры среды твердения
на процессы структурообразования цементной системы с комплексной добавкой пластификатормикронаполнитель.
4.5 Выводы по главе 4.
5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ НАУЧНЫХ ДАННЫХ В БЕТОНЕ, ТВЕРДЕЮЩЕМ В УСЛОВИЯХ ПОНИЖЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ
5.1 Результаты исследования влияния добавок на процессы твердения бетонных смесей.
5.2 Разработка способов ухода за бетоном в условиях сухого и жаркого климата.
5.2.1 Методы влажностного ухода за бетоном в монолитных конструкциях.
5.2.2 Техникоэкономическая оценка использования практических рекомендаций.
5.3 Выводы по главе 5.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Поэтому основные закономерности схватывания и твердения цемента и бетона были установлены применительно к этим условиям. Изменение температуры и влажности среды твердения приводит к значительным изменениям в процессах твердения цемента. В частности, с ростом температуры гидратация цемента ускоряется, а с понижением замедляется. Еще А. М. Невиль 1, рассматривая значение ухода за бетоном на предмет регулирования температурного и влажностного параметров, пришел к выводу, что необходимо сохранять насыщенность бетона влагой настолько, насколько это возможно. Чтобы пространство было заполнено требуемым количеством продуктов гидратации цемента, необходимо чтобы межзерновое пространство в свежеуплотненной смеси было наполнен но водой. Но, прежде чем проводить детальный анализ влияния параметров среды твердения на процессы гидратации цемента и структурообразования цементного камня, рассмотрим более предметно, как же протекает процесс самоотвердевания цементных систем. Твердение ,стРУ1СГУР0бразование цементной системы, как процесс перехода упруговязкопластичной смеси исходных компонентов в камневидное состояние являлось предметом изучения многих поколений отечественных и зарубежных ученых. XIX XX веков в трудах таких ученых, как Байков, Ле Шателье, В. Михаэлис, В. А. Кинд, В. Н. Юнг, В. Ф. Журавлев, П. П. Будников, С. М. Рояк, П. А. Ребиндер, С. Д. Окороков, М. М. Сычев, Р. Богг и др. Но и в настоящее время внимание к вопросам твердения и структурообразования не ослабевает, особенно в связи с новыми повышенными требованиями к бетону в условиях современного строительства. Для решения вопросов, составляющих цель и задачи диссертации, в качестве исходных приняты следующие положения теории твердения цемента и структурообразования цементного камня. Структурообразование это процесс формирования в вяжущей системе межчастичных контактов различного типа и прочности, причем, в течении процесса происходит изменение природы контакта. На формирование микроструктуры цементных систем и, следовательно, на их механические свойства решающее влияние оказывает характер процесса структурообразования. Различают три пути микроструктурообразования по Ребиндеру 3, в результате которых получаются три отличных друг от друга структурные типы коагуляционный, конденсационный и кристаллизационный. М. С. Оба процесса тесно связаны друг с другом, то есть
формирование искусственного камня в вяжущих системах определяется кинетикой и количественными характеристиками гидрато и структурообразования, их взаимным влиянием друг на друга. Для свежезатворенного цементного теста характерной является коагуляционная микроструктура, тип которой зависит от многих факторов ВЦотношсиия, вида цемента, вида и количества добавок и т. Гидратообразование это процесс образования новой фазы в результате процесса гидратации и гидролиза клинкерных минералов цемента. Эти процессы. По мнению многих ученых , , процессы гидратации и гидролиза портландцемента, как и других вяжущих веществ, относятся к гетерогенным, экзотермическим, протекающим в неизотермических условиях. Метастабильные соединения цемента, находящиеся в тонко дисперсном состоянии, создают с водой или некоторыми солевыми растворами пересыщенные системы, что завершается медленно или быстро протекающим образованием термодинамически устойчивых гидратов. Возникает новая сложная дисперсная система, состоящая из гидратных новообразований различной дисперсности и фазовых составов, концентрация которых в воднощелочной среде увеличивается до предельного насыщения. Новообразования взаимодействуют между собой и продолжают реагировать с исходными клинкерными минералами. Изменение типов контактов в твердеющей цементной системе соответствует основным четырем периодам процесса гидратообразования . В первый период при смешивании цемента с водой, частички цемента начинают сорбировать жидкость затворения. В свою очередь этот период условно можно разделить на две стадии первая стадия раннего структурообразования сразу после смешения цемента с водой и вторая стадия гидратации и твердения.