Процессы деструкции и структурно-технологические факторы обеспечения эксплуатационной надежности цементных бетонов

• Автор: Сахибгареев, Роман Ринатович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 163 с. : ил.

1.1 Долговечность цементных систем, факторы ж условия,, способствующие возникновению и протеканию деструктивных процессов некоррозионной природы

1.2 Деструкция цементных систем, обусловленная действием

внутри структурных напряжений, и возможность ее нейтрализации. .

1.3 Существующие предегавления о давлении роста кристалловс во

внутрипоровом пространстве .

. .1 . ,

1.4 Формы, разновидности и свойства гидроокиси , кальция в

цементных системах. . уд.

1.5 Виды аморфного диоксида кремния применяемого в качестве

активных минеральных добавок в бетон и механизм его действия на цементные системы

1.6 Выводы по главе,.

1.7 Постановка задач исследования .
ГЛАВА 2 ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ . И ПРОГНОЗ ПОВЕДЕНИЯ
ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ И БЕТОНОВ НА ПОЗДНИХ СТАДИЯХ ТВЕРДЕНИЯ ВО ВЗАИМОСВЯЗИ СО СТРУКТУРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ .
2.1 Взаимосвязь между параметрами структуры цементного камня в процессе гидратации с учетом технологических параметров
2.2 Прогноз поведения структуры цементных систем и бетонов на
поздних стадиях твердения .
2.3 Характеристика применяемых материалов и методы исследования .
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ КЛИНКЕРНОГО ФОНДА В ОБЕСПЕЧЕНИИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ И
ЦЕМЕНТНЫХ БЕТОНОВ.
ЗЛ Аналитическая оценка процессов, структурообразования и деструкции цементных композитов на зрелых и поздних стадиях твердения и роль клинкерного фонда для обеспечения долговечности.
3.2 Влияние минералогического состава цементного вяжущего на формирование прочностных свойств на ранних, зрелых и поздних стадиях твердения.
3.3 Рекомендации по сохранению необходимого уровня клинкерного фонда для обеспечениядолговечности бетона.
ГЛАВА 4 ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВВЕДЕНИЯ ДОБАВКИ
АМОРФНОГО МИКРОКРЕМНЕЗЕМА В ЦЕМЕНТНЫЕ БЕТОНЫ НА
ОСНОВЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Структурообразование цементных систем обычных уровней ВЦ с
добавкой аморфного микрокремнезема.
4.2 Выявление основных факторов и установление путей практической
реализации позитивного влияния аморфного микрокремнезема на
процессы структурообразования, упрочнение и повышение
долговечности цементных бетонов
ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ И ВЫЯВЛЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ
ПРОЧНОСТНЫМИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ И СТРУКТУРНЫМИ
ПАРАМЕТРАМИ ВОДОРЕДУЦИРОВАННЬГХ ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ И
МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЕТОНОВ
5.1 Исследование взаимосвязи между прочностными и структурными
параметрами водоредуцированных цементных систем и бетонов с
суперпластификаторами и комплексными модификаторами на
основе аморфного МК
5.2 Обеспечение эксплуатационной надежности модифицированных бетонов с использованием взаимосвязи между прочностными и
технологическими параметрами бетонов и бетонных смесей
ГЛАВА 6 РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ЦЕМЕНТНЫХ БЕТОНОВ ПОСРЕДСТВОМ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ДЕСТРУКТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ И СНИЖЕНИЯ ДЕФЕКТНОСТИ СТРУКТУРЫ
6.1 Фиброармирование как способ повышения трещиностойкости цементных композитов за счет нейтрализации деструктивных процессов.
6.2 Водоредуцирование с использованием суперпластификатора в современной технологии цементных бетонов на примере строительства объекта из бетона повышенной прочности в г. Уфе
6.3 Разработка и апробация в производственных условиях составов бетонных смесей и бетонов с высокими прочностными и эксплуатационными показателями, в том числе за счет эффекта нейтрализации внутриструктурных напряжений
6.3.1 Результаты опытнопромышленного внедрения бетонных смесей с комплексным модификатором на основе аморфного микрокремнезема.
6.3.2 Результаты опытнопромышленного внедрения бетонных смесей
с комплексным модификатором ПФМНЛК для устройства
аэродромного покрытия Международного аэропорта г. Уфы
Выводы и рекомендации
Список литературы


О разупрочнении цементных систем в водных условиях твердения на поздних стадиях твердения свидетельствуют например данные рисунков 1, 2. Рисунок 1 Прочность на сжатие цементных систем а на клинкере фракции менее мкм с добавкой тонкомолотого кремнезема б цементнопесчаных растворов на портландцементе с удельной поверхностью см2г в зависимости от длительности твердения в водных условиях. Согласно экспериментальным данным см. КФ, достигают максимальной прочности к . На рисунке 2 представлены данные по твердению водоцемеитных паст с крупностью гранул клинкера 0. С другой стороны, данные 2 свидетельствуют о значительном до упрочнении бетона несущих железобетонных конструкций после года эксплуатации с МПа до МПа, связанном с применением в середине прошлого века традиционных для того времени грубодисперсных цементов. Многочисленные экспериментальные исследования подтверждают, что существуют цементные системы, эксплуатирующиеся как в агрессивной так и неагрессивной среде подверженные разупрочнению или разрушению в результате действия внутренних напряжений. Это системы, подвергаемые сульфатной коррозии, цементы, содержащие большое количество свободных оксидов магния и кальция, бетоны на реакционоспособном заполнителе, гипсоцементные системы. Гипсоцементные системы. Показательной с точки зрения увеличения объема при твердении является система гипс и глиноземистый цемент, портландцемент. В цементной системе рисунок 3 увеличение объема вызывает образование гидросульфоалюминатов. Установлено, что образцы вяжущего, содержащего ПЦ, глиноземистого цемента и гипса, твердевшего при ТВО с 1,1С в течении 6 часов с последующим водным хранением при снижении ВЦ с 0,3 до 0, на ,7 приводит к увеличению расширения примерно с 3, до 4, на . Это может свидетельствовать о том, что в данной системе уплотнение структуры за счет снижения ВЦ не останавливает рост кристаллов, который обуславливает вероятность возникновения внутриструктурных напряжений. Результаты исследований 2, представленные на рисунке 4 иллюстрируют положительное влияние введения добавки аморфного микрокремнезема далее МК в виде белой сажи при ее дозировке от массы всего вяжущего на прочность гипсоцементной системы прирост прочности до . Рисунок 4 Влияние количества гидравлической добавки а и гипсового вяжущего б на характеристики гипсоцементного камня 1, 3 при постоянном расходе гипсового вяжущего 2, 4 при изменении расхода гипсового вяжущего 2
о
2. Цементные системы, содержащие свободные оксиды магния и кальция. В практике применения цементных вяжущих существует проблема повышенного содержания свободных оксидов магния и кальция. Использование цементных вяжущих с содержанием оксида магния. О более 6 сопряжено с возможным проявлением эффекта неравномерного изменения объема твердеющей системы, которое может приводить к развитию деструктивных процессов, связанных с возникновением внутриструктурных напряжений. Нейтрализация эффекта неравномерного изменения объема в цементе возможна введением аморфного микрокремнезема . Согласно данных Л . Я. Гольдштейна и Н. Л. Штейерта золаунос оказывает положительное влияние на равномерность изменения объема цементов, особенно при пропаривании и автоклавировании цементов при активации пуццолановой реакции. В работе представлены данные о свойствах цемента, содержащих повышенное количество МО. При увеличении удельной поверхности эти цементы удовлетворяют требованиям нормативных документов по показателю равномерности изменения объема. Согласно исследований Никифорова Ю. В. с сотр. Эти данные по влиянию удельной поверхности цемента с различным содержанием МО на линейное расширение образцов цементного камня представлены в таблице 1. Следует отметить, что с увеличением удельной поверхности возрастает ВЦ, соответствующее НГЦТ, что обуславливает увеличение пористости, в том числе капиллярного пространства в таких системах, уменьшению линейного расширения образцов цементного камня автоклавного твердения что, вероятно, благоприятно сказывается на равномерности изменения объема.