Управление процессами структурообразования модифицированных цементных бетонов

• Автор: Сахибгареев, Ринат Рашидович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 367 с. : ил.

Содержание
Введение
ГЛАВА 1 СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И РАЗВИТИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЕМ СТРУКТУРЫ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ И БЕТОНОВ НА ИХ ОСНОВЕ.
1.1 Направления и механизмы управления структурой цементных композитов для получения заданного уровня их свойств
1.2 Физикохимические и механические факторы формирования прочности и долговечности цементного камня

1.3 Оценка эффективности направлений и механизмов управления

процессами, структурообразованияцементных композитов для

формирования высоких прочностных и эксплуатационных

показателей модифицированных бетонов на их основе.

ГЛАВА 2 ЗАКОНОМЕРНОСТИ СВЯЗИ ПРОЧНОСТИ И ПОРИСТОСТИ

ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ

2.1 Структура пористости и многоранговая модель цементного камня
2.2 Методика определения относительной пористости и расчетноэкспериментальные результаты
2.3 Оценка параметров поровой структуры цементного камня во взаимосвязи прочностьпористость для разного ранга пор
2.4 Предпосылки оптимизации поровой структуры цементного камня для направленного формирования свойств
2.5 Выводы по главе.
ГЛАВА 3 СОХРАНЕНИЕ ДОСТИГНУТОГО УРОВНЯ ПРОЧНОСТНЫХ
И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕМЕНТНЫХ
КОМПОЗИТОВ И БЕТОНОВ НА ИХ ОСНОВЕ ВО ВРЕМЕНИ
3.1 Постановка проблемы деструкции и возможности
самозалечивания цементного камня.
У
3.2 Условия для развития процессов самозалечивания в цементном камне, композитах и бетонах на его основе на стадиях твердения
и эксплуатации.
3.3 Аналитическая оценка механизмов структурообразования и деструкции цементных композитов на зрелых и поздних стадиях
твердения
3.4 Гравиметрический метод определения степени гидратации
для цементных композитов водных условий твердения
3.5 Факторы, обусловливающие проявление деструкции
цементного камня.
3.6 Оценка вклада дисперсности разных фракций цемента в
формирование прочности цементного камня
3.7 Выводы по главе
ГЛАВА 4 РЕАЛИЗАЦИЯ НАПРАВЛЕНИЙ И МЕХАНИЗМОВ УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРОЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ И БЕТОНОВ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ И
ДОЛГОВЕЧНОСТИ
4.1 Технология поверхностного упрочнения е эффективным
окрашиванием бетонных изделий и конструкций .
4.2 Способ и технология получения фиброцементных композитов и
конструкции с объемным преднапряженным упрочнением.
4.3 Опыт промышленного изготовления железобетонных изделий
кольцевого сечения.
4.4 Выводы.
ГЛАВА 5 УПРАВЛЕНИЕ ПРИМЕНЕНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЕТОНОВ ВО ВЗАИМОСВЯЗИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ПРОЧНОСТНЫХ И СВОЙСТВ.
5.1 Закономерности между технологическими параметрами модифицированных водоредуцировапных бетонных смесей и прочностью бетона
5.2 Рациональные области применения модифицированных бегонов и опыт их промышленного внедрения.
5.3 Структура и свойства модифицированных бетонов во взаимосвязи
с физикохимическими свойствами модификаторов.
5.4 Особенности применения модифицированных бетонов в условиях отрицательных температур с позиций длительного набора и поддержания уровня прочности
5.5 Реализация управления структурой цементных композитов на нанометрическом уровне
5.6 Выводы по главе.
ГЛАВА 6 УПРАВЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫМ ПРИМЕНЕНИЕМ БЕТОНОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
6.1 Эффективность применения высокопрочных модифицированных бетонов в сжатых железобетонных элементах.
6.2 Эффективность применения высокопрочных модифицированных бетонов во внецентренно сжатых железобетонных элементах
6.3 Эффективность применения высокопрочных модифицированных бетонов в изгибаемых железобетонных элементах.
6.4 Результаты внедрения научноисследовательский работ и опытноконструкторских разработок по рациональному применению
модифицированных бетонов
6.5 Выводы по главе.
Выводы и рекомендации.
Список литературы


На стадиях гидратации и образования коллоидной структуры количество общей воды, химической, физикохимической, механической баланс адсорбции модификаторов на вяжущем или на кристаллогидратах направленность образования зародышей кристаллогидратов и их рост на поверхности вяжущего или зародышей, в растворе, или по диффузионному механизму индукционный период сроки наступления и завершения, продолжительность скорость и степень гидратации, флуктуация растворяющихся и образующихся фаз. На этой стадии происходит закладка организации формирующейся поровой структуры, цементного камня. Стадия начального структурообразования с формированием коллоиднокристаллизационной структуры, определяет процесс образования первичного жесткого каркаса из крупнокристаллических гидратов гидроалюминатов, гидросульфоалюминатов кальция и поргландита. ЦК. На этой стадии растворяющуюся мелкую фракцию вяжущего, можно дополнить минеральным наполнителем с уровнем диспесности до нм. Уровень пор от до нм заполняется пространством капиллярной пористости. На стадиях структурообразования и раннего твердения с образованием и развитием кристаллизационной структуры формируется поровая структура со всем спектром рангов пор, от гелевой до макропористости. Менее интенсивно происходит растворение частиц вяжущего по сквозьрасгворному механизму, капиллярный подсос стимулирует гидратацию по диффузионному механизму. Актуальны вопросы отвода лишней воды на ранней стадии твердения с доставкой впоследствии на последующих стадиях твердения. В структуре затвердевшего цементного камня, а равно и бетона, присутствуют, если представлять ее как систему взаимосвязанных кластеров, на разных уровнях многофрагментные образования и включения с различными физикохимическими и механическими параметрами, и свойствами. В процессе нагружения, ил и эксплуатации в работу включаются, на разных уровнях от нанодо макро отдельные составляющие или1 комплексы. При этом,. При этом может и будет происходить перераспределение силовых полей и полей напряжений между недозагруженными кластерами, связями между ними, и так вплоть до разрушения или исчерпанияпределов эксплуатационной надежности, что полностью согласуется с известными представлениями по механике разрушения цементных композитов7, Ю , , , , 0. Распорный эффект способствует исчерпанию объема капиллярного пространства, уплотнению структуры кристаллогидратной связки и созданию условий для затрудненного доступа, подпитывающей фазы для протекания кристаллизационных и перекристализационных процессов в твердеющем цементном камне. Я

из
и
я
я
и
я
с. О, я 4 к я а я Р

1
О
о
О
х
из
0,6 1 я л я
О. X.Вивиана, возраст до суток 2 обработка данных М. Юденфройнда, возраст до 0 суток 9 п обработка данных Д. Рой и Г. Гоуды по горячему прессованию образцов цементноводных коспозиций, возраст до суток 6, 6 данные И. Граню, И. Мазо, возраст 4 года 0, 9 А обработка данных Л. В. Вол женского. Т.Л. Эшах и остаточная концентрация цементного клинкера, в зависимости от исходной объемной концентрации клинкера в водовяжущей системе. Обработка В. Наиболее выражено деструктивные процессы проявляются в цементных системах при водных условиях твердения на высокодисперсном вяжущем при длительных сроках твердения высокая степень гидратации , , 7. Формирование свойств самих отдельных кластеров пли их комплексов разного уровня и порядка, обладающих различными пределами по прочности и долговечности, закладывается, происходит и развивается на разных стадиях процесса структурообразования и формирования структуры цементного камня. При этом важно выделить и оценить возможность влияния структурнотехнологических приемов и других физикохимических и механических параметров на своевременное, г. В цементных композитах формирование пористой структуры, их вида, количества и распределения по размерам зависит от направленности процессов гидратации, кристаллизации и перекристаллизации. В цементных системах с низким ВЦ определяющим фактором является формирование пористой структуры цементного камня преобладает относительно больше гелевая и меньше капиллярная пористость. Гидратация и структурообразован ие проходит по диффузионному и гетерогенному сквозьрастворному механизмам. В цементных системах с высоким ВЦ в цементной матрице преобладает капиллярная пористость. Гидратация и структурообразование происходит в основном по сквозьрастворному механизму.