Беспропарочная технология бетона с учетом аномальных свойств пластифицированных цементных систем

• Автор: Серенко, Андрей Федорович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 341 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Классификация быстротвердеющих бетонов но технологическим признакам.

1.2 Основные недостатки тепловлажностной обработки и обоснование целесообразности внедрения беспропарочной технологии изготовления сборного бетона и железобетона.

1.3 Теоретические предпосылки получения высокой ранней прочности, цементных систем

1.4 Современные представления о роли добавок в обеспечении высокой ранней прочности цементных систем.
1.5 Анализ критериев выбора цементов для беспропарочной технологии производства бетона и железобетона.

1.6Факторы, определяющие долговечность подрельсовых

железобетонных конструкций. . Л

1.7 Заключение и постановка задач

Глава 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСКОРИТЕЛИ
. . ., . I
ТВЕРДЕНИЯ И ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ИНДУКЦИОННОГО ПЕРИОДА ТВЕРДЕНИЯ. ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ
2Л Методы исследования реологических свойств цементных систем
2.2 Влияние ускорителей твердения на продолжительность индукционного периода и кинетику нарастания пластической
прочности.
2.3 Влияние суперпластификаторов на реологические свойства и продолжительность индукционного периода твердения цемента
2.4 Влияние эфиров иоликарбоксилатов на реологические свойства и продолжительность индукционного периода твердения цемента .
2.5 Критерии и методы оценки ложного схватывания цементов в присутствии добавок ПАВ
2.6 Выводы по главе 2.
Глава 3 СИСТЕМА КРИТЕРИАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЫБОРА
ЦЕМЕНТОВ И ДОБАВОК ДЛЯ БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИХ БЕТОНОВ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ ПО БЕСПРОПАРОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
3.1 Критерии выбора портландцементов по его реологическим свойствам с учетом блокирующего действия пластифицирующих добавок
3.2 Критерии выбора цементов и добавок ПАВщля быстротвердеющих бетонов по показателям прочности цементного камня
3.3 Теоретические основы прогнозирования влияния водоцементного отношения на величину ранней прочности пластифицированного цементного камня.
3.4 Сравнительная оценка влияния,отечественных и зарубежных суперпластификаторов на реологические свойства и кинетику набора ранней прочности цементных систем.
3.5 Проектирование новых комплексных добавок пластифицирующеускоряюидего действия и оценка их эффективности
3.6 Оценка влияния комплексных органоминеральных добавок на раннюю прочность цементного камня
3.7 Выводы по главе 3.
Глава 4 ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК ПАВ НА ПАРАМЕТРЫ СТРУКТУРЫ
ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЫСОКУЮ ПРОЧНОСТЬ В РАННЕМ ВОЗРАСТЕ.
4.1 Методы определения основных параметров структуры, характеризующих прочность цементного камня в раннем возрасте.
4.2 Исследование влияния химических добавок на структуру цементного камня в раннем возрасте методами дифференциально
термического и рентгенофазового анализа.
4.3 Влияние химических добавок на распределение пор цементного камня по размерам в раннем возрасте.
4.4 Выводы по главе
Глава 5 ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ
ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПОДРЕЛЬСОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
5.1 Анализ методов производства предварительно напряженных железобетонных шпал в России и за рубежом
Методологические основы внедрения малопрогревных и беспрогревных технологий при производстве подрельсовых конструкций
5.3 Малопрогревная технология производства сборных железобетонных подрельсовых конструкций
5.4 Беспрогревная технология производства сборных железобетонных подрельсовых конструкций
5.5 Экономическая эффективность внедрения ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте.
5.6 Выводы по главе
Глава 6 ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПОДРЕЛЬСОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ ПО БЕСПРОПАРОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ.
6.1 Методы оценки долговечности железобетонных подрельсовых конструкций
6.2 Оценка морозостойкости бетонов с модифицирующими добавками, изготовленных по беспропарочной технологии
6.3 Водонепроницаемость, плотность и прочность подрельсовых конструкций, изготовленных по беспропарочной технологии.
6.4 Трещиностойкость шпал, изготовленных по беспропарочной
технологии, при статических нагрузках
6.5 Выносливость шпал, изготовленных по беспропарочной технологии, при пульсирующих динамических нагрузках.
6.6 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
Приложение 1
Приложение 2.
Приложение 3
Приложение 4.
Приложение 5.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Известно, что пористость представляет
собой м югоранговую систему. Распределение пор по размерам зависит, кроме ВЦ, от минералогического состава цемента, его удельной поверхности, вида и дозировки химических и минеральных добавок, условий и времени твердения, других технологических факторов. С повышением среднего размера капиллярных пор прочность цементных систем имеет явную тенденцию к снижению. Следовательно, при одной и той же величине капиллярной или общей пористости, но различном распределении пор по размерам, прочность цементных систем будет существенно отличаться. К такому же выводу пришел Я. Ямбор на основании выполненных исследований прочности, пористости и распределения пор по размерам различных материалов 0. В связи с тем, что характеристики пористости являются одними из основных факторов, определяющих как прочность, так и другие физикомеханические свойства цементных систем, следует подробнее рассмотреть современные взгляды на процессы формирования пористости и ее параметры. Развитию современных представлений о механизме химикофизического взаимодействия портландцемента с водой и формировании структуры цементного камня способствовали работы отечественных и зарубежных ученых В. В. Бабкова, Ю. М. Бутга, Волженского, Горчакова Г. И., Данюшевского, Капранова В. В., Ларионовой З. Петросяна, А. Ф. Полака, П. А. Ребиндера, Б. Г. Скрамтаева, В. В. Стольникова, М. М. Сычева, В. В. Тимашева, А. Е. Федорова, Ю. В. Чеховского, А. Е Шейкина, Л. Г. Шпуновой, А. Ф. Щурова, Дж. Бернала, С. Брунауэра, Г. Д. Вербека, А. Грудемо, М. Даймона, Г. Л. Каллоузека, Л. Е. Коупленда, Р. Кондо, Р. Лермита, Ф. М. Ли, Ф. Лохера, Т. Пауэрса, Рамачандрана, Х. Ф. Тейлора и др. Формирующиеся при гидратации силикатов кальция полуаморфные соединения принято называть тоберморитоподобным гелем II вследствие сходного состава и слоистой структуры. Кристаллические соединения представлены, гидроксидом кальция, эттрингитом, гидратом моносульфоалюмината кальция, гидроалюминатами кальция и непрореагировавшими зернами клинкера. Такой подход позволил А. Одной из. Т. Пауэрса и С. Брунауэра 2, 3. Поры между частичками геля, называемые гелевыми, имеют размер от 2 до 4 нм и минимальный объем, равный , не зависящий от водоцементного отношения и изменяющийся в относительно узких пределах. Участки пространства, не занятые цементным гелем, называются капиллярными порами, которые оказывают определяющее влияние на физикомеханические свойства цементного камня. К третьей группе относятся воздушные поры с размерами от 0 до мкм, пронизывающими цементный гель и уменьшающими его прочность. Следует учитывать, что Т. Пауэрсом предложено определять объем капиллярной пористости по отношению к объему геля. При высокой степени гидратации цемента такой подход дает незначительные расхождения с результатами, получаемыми по модели Пауэрса Брунауэра. На ранней стадии твердения цементных систем расхождение может быть весьма существенным. Кроме того, объем и размер гелевых пор, определенных Т. Пауэрсом, относится к зрелому цементному камню. На ранней стадии структурообразования дифференциальные показатели распределения пор по размерам практически не исследованы, что, В первую очередь, связано с высокой продолжительностью распространенных методов определения пористости. Подтверждением принципиального различия в пористости на ранней стадии твердения и в зрелом возрасте являются результаты работ, выполненных Михаэлем и АбоЭльЭнейном 4. Существуют другие подходы к изучению пористости цементного камня. Согласно модели Фельдмана Середы 5, поры геля как таковые не существуют. Цементный гель представляет собой плохо закристаллизованный гидросиликат кальция, в мсжслоевое пространство между пластинками геля проникает вода, которая является частью структуры и способствует повышению жесткости системы. Таким образом, структурная вода не считается поровой водой, а гелевые поры рассматриваются как межслоевое пространство. В развитие модели Фельдмана Середы, Даймонд и др 6 на основаниисвоих исследований сделали вывод, что в.