Конструкционно-теплоизоляционные легкие бетоны на стекловидных пористых заполнителях

• Автор: Давидюк, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 381 с. : ил.

Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследований

1.1 Эффективные ограждающие конструкции жилых

зданий

1.2 Некоторые традиционные пористые заполнители

1.3 Новые стекловидные пористые заполнители

1.4 Легкие конструкционно теплоизоляционные бетоны

на некоторых традиционных пористых заполнит елях

1.5 Легкие бетоны на стекловидных заполнителях

2 Методология, материалы и методика

экспериментальных исследований

2.1 Методология исследований
2.2 Материалы
2.2.1 Мелкий заполнитель
2.2.2 Вяжущее
2.2.3 Воздухововлекающая и пластифицирующая добавки
2.3 Методика экспериментальных исследований
2.3.1 Стандартные методы испытаний
2.3.2 Не стандартные методы исследований
3 Основные принципы проектирования рациональной
многослойной ограждающей конструкции
3.1 Постановка задачи
3.2 Критерии рациональности многослойной ограждающей
конструкции
3.2.1 Теплофизические критерии
3.2.2 Гигрофизические критерии
3.3 Коэффициенты теплофизической эффективности
материалов
Коэффициенты гигрофизической эффективности материалов
Основные принципы проектирования рациональной многослойной ограждающей конструкции на основе коэффициентов теплотехнической и гигрофизической эффективности материалов
Основы технологии легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях
Технология и свойства стекловидных пористых заполнителей
Технология получения ГТСГ
Гидравлическая активность, стойкость к распаду, марочная прочность ГСГ Микро и макроструктура ПСГ Основные физикомеханические свойства ПСГ Технология производства ВВГ
Физикомеханические и физикохимические свойства ВВГ
Макро и микроструктура ВВГ
Технология производства ВТГ
Основные физико механические свойства ВТГ
Микро и макроструктура ВТГ
Сравнение свойств пористых заполнителей
Влияние рецептурно технологических факторов на
прочность и среднюю плотность легких бетонов
Принципы проектирования состава легких бетонов на
пористых заполнителях
Водопотребность бетонной смеси
Бетонные смеси на ПСГ
Бетонные смеси на ВВГ
Бетонные смеси на ВТГ
Влияние расхода воды на плотность и прочность легких бетонов на стекловидных заполнителях Влияние расхода цемента на плотность и прочность легких бетонов на стекловидных заполнителях Влияние очередности загрузки компонентов смеси на прочность бетона технология приготовления бетонной смеси
Влияние среды и условий тепловой обработки на
прочность легких бетонов на стекловидных
заполнителях
Бетоны на ВТГ
Бетоны на ВВГ
Бетоны на ПСГ
Конструкционные свойства легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях Предел прочности при сжатии легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях Предел прочности при сжатии бетона на ВГГ Предел прочности при сжатии бетона на ВВГ Предел прочности при сжатии бетона на ПСГ Кинетика прочности легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях
Предел призменной прочности легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях Начальный модуль упругости при сжатии легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях Предельная сжимаемость легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях Бетон на ВВГ
Бетон на ВТ
Бетон на ПСГ
Предел прочности при растяжении легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях Начальный модуль упругости при растяжении легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях Предельная растяжимость легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях Ползучесть легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях
Усадка легких бетонов на стекловидных пористых
заполнителях
Бетон на ПСГ
Бетон на ВВГ
Бетон на ВТГ
Анализ усадочных деформаций бетонов на
стекловидных пористых заполнителях
Оценка усадочной трещиностойкости легких бетонов на
стекловидных пористых заполнителях
Защитные свойства бетонов на стекловидных пористых
заполнителях по отношению к арматуре
Бетон на ВВГ
Бетон на ПСГ
Бетон на ВТГ
Сцепление арматуры с бетоном на стекловидных пористых заполнителях
Структура и свойства легких бетонов на стекловидных пористых заполни телях
Структура легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях
Бетон на ВТГ. Микроскопический анализ
Бетон на ВТГ. Рентгенофазовый анализ
Бетон на ВТГ. Новообразования при гидратации смеси
цемента с тонкомолотым ВТГ
Бетон на ВТГ. Фазовый состав
Бетон на ВВГ. Микроскопический анализ.
Бетон на ВВГ. Рентгенофазовый анализ Определение содержания стеклофазы в ВВГ Анализ результатов
Бетон на ПСГ. Микроскопический анализ
Бетон на ПСГ. Рентгено фазовый анализ
Коэффициент теплопроводности легких бетонов на
стекловидных пористых заполнителях
Зависимость коэффициента теплопроводности от
влажности бетона
Сорбционная влажность
Паропроницаемость бетонов на стекловидных пористых заполнителях
Водопоглощение бетонов на стекловидных пористых заполнителях
Морозостойкость легких бетонов на стекловидных пористых заполнителях Внедрение результатов исследований Изготовление опытной партии стеновых панелей из легкого бетона на ВВГ в условиях г. Воскресенска Разработка заводской технологии производства однослойных панелей серии 1 1Н на ЗКПД 2 в условиях г. Норильска
Изготовление опытной партии НСП из бетона на ПСГ Изготовление опорного кольца резервуаров в г. Абовяне
7.5 Варианты конструкций наружных стеновых панелей для
различных климатических условий
7.6 Экономические аспекты применения легких бетонов на
стекловидных пористых заполнителях
Общие выводы
Литература


Некоторые авторы 5 предлагают для решения проблемы сцепления заполнителя с цементнопесчаной матрицей обрабатывать гранулы хлористым оловом. Предлагаемая технология несет опасность коррозии арматуры в бетоне и относительно дорогостоящая. Другие 3 4 для достижения той же цели предлагают перед процессом смешивания заполнитель увлажнять, но и в этом случае прочность сцепления гравия с цементным камнем и прочность бетона в целом не возрастают. В Минском НИИСМе 2 создан эффективный теплоизоляционный бетон на основе фанулированного пеностекла стеклокерамзитобетон плотностью 0 0 кгм и крупнопористый стеклобетон плотностью 0 0 кгм3. Мелким заполнителем служит сверхлегкий песок, полученный из вспененного во вращающихся печах стекольного сырья. Легкие бетоны, как утверждает автор 2, с применением фанулированного пеностекла морозостойкие, поэтому их можно применять для изготовления одно и трехслойных наружных офаждающих конструкций. В 4 приведены результаты исследований МИСИ им. В.В. Куйбышева и ГИСИ им. В.П. Чкалова, Минского НИИСМ по оптимизации составов изучению цементных и силикатных бетонов на фанулированном пеностекле с насыпной плотностью 0 0 кгм3, прочностью при сжатии в цилиндре 0, 1, МПа и водопоглощением ,6 ,2 . Получены бетоны средней плотности 0 0 кгм3 и прочностью при сжатии 3,9 7,5 МПа. Таким образом, данные краткого литературного обзора позволяют предположить высокую эффективность бетонов на гранулированных и щебневидных заполнителях с частично или полностью аморфизированной структурой, хотя существуют противоречивые мнения о влиянии кристаллической фазы в исходном сырье на прочность и коэффициент вспучивания заполнителя. Согласно теории, разработанной Онацким С. П. и Петровым Л. К. 1 2 2, кристаллическая фаза в исходном сырье и в пиропластической массе в период ее поризации и вспучивания снижает среднюю плотность и повышает прочность заполнителя. Такой эффект они объясняют тем, что при температурах вспучивания кристаллические фазы способствуют созданию микропор на границе расплав кристалл и тем самым увеличивают степень поризации. Наличие же кристаллических фаз в стеклофазе стенок пор заполнителей армируют их, создает жесткийкаркас, повышая тем самым прочность заполнителей. В НИИСМ им. С.А. Дадашева проведены исследования прочностных показателей стеклофазы, получаемой при температуре С и стеклофазы, содержащей кристаллические включения в пористых заполнителях, получаемых при температуре С. Прочность стеклофазы на сжатие составляла 9,0 ,0 МПа в зависимости от химического состава , 9. Прочность же стеклофазы, содержащей кристаллические включения, составляла всего 2,3 7,0 МПа. Это объясняется тем, что в процессе охлаждения изза различия коэффициента термического расширения стеклофазы и кристаллических фаз на их контактах возникают микротрещины, которые резко снижают прочность заполнителей. Кристаллические фазы могут повышать прочность материала стенок пор заполнителей только в случае образования ситалловой структуры, т. Кроме того, образование стеклооболочки вокруг зерна заполнителя в процессе обжига во вращающейся печи способствует образованию закрытой пористости и увеличению степени поризации заполнителя . В результате выполненных исследований была предложена новая технология получения искусственного пористого заполнителя, названного азеритом, суть которой заключается в следующем исходное сырье подвергается высокотемпературной обработке при С для перевода в стеклофазу всех первичных кристаллических фаз, затем сырье резко охлаждается со скоростью не менее 0 0 Смин, для предотвращения появления кристаллических новообразований. Полученный расплав при необходимости смешивается с газообразующими добавками, измельчается и при помощи связующих добавок закатывается в гранулы. Дальнейшая переработка ведется по обычной технологии получения искусственных пористых заполнителей. Основные физикомеханические свойства азерита приведены в табл. Таблица 1. Обеспечение стеклофазы в азерите является принципиальным требованием технологического процесса, так как от этого зависят основные физикомеханические свойства, структура заполнителя и бетонов на его основе.