Особенности твердения и улучшение свойств бетонов разрядно-импульсным воздействием

• Автор: Кузнецов, Антон Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 185 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Гидратация цементов.

1.2. Разрядноимпульсное воздействие

1.2.1. Сущность разрядноимпульсного воздействия

1.2.2. Некоторые аспекты взаимодействия плазмы разряда

с обрабатываемым веществом

1.3. Активация вяжущих веществ с помощью электрических

полей и электрических разрядов

Выводы и задачи исследования

2. Применяемые материалы и методы экспериментальных исследований
2.1. Характеристики материалов
2.1.1. Клинкерные минералы
2.1.2. Цементы и вяжущие
2.2. Разрядноимпульсное воздействие
2.3. Электрофизический метод контроля твердения вяжущих
веществ с использованием акваметрического датчика
2.4. Методы определения физикомеханических свойств.
2.4.1. Определение прочности на сжатие
2.4.2. Определение теплопроводности.
2.4.3. Определение сроков схватывания цементного теста
2.5. Методы физикохимических исследований
Выводы по главе 2.
3. Влияние разрядноимпульсного воздействия на твердение
моно и полиминеральных вяжущих.
3.1. Влияние РИВ на воду затворения.
3.2. Влияние РИВ на клинкерные минералы.
3.3. Влияние РИВ на цементы.
3.3.1. Влияние вида вяжущего на эффективность РИВ.
3.3.2. Влияние момента приложения воздействия на эффективность РИВ
3.3.3. Влияние числа импульсов на эффективность РИВ.
3.3.5. РИВ на пластифицированные смеси.
3.3.6. Влияние РИВ на долговременную прочность камня.
Выводы по главе 3
4. Разработка оптимальных режимов РИВ
4.1. Влияние ВЦ смеси на эффективность РИВ
4.2. Влияние ВЦ и числа импульсов при фиксированном моменте приложения на эффективность РИВ
4.3. Влияние ВЦ и момента приложения при фиксированном
числе импульсов на эффективность РИВ.
4.4. Многократное воздействие
Выводы по главе 4
5. Применение разрядноимпульсного воздействия.
5.1. Применение разрядноимпульсного воздействия в
технологии пенобетона
5.2. Применение разрядноимпульсного воздействия в
технологии геотехнических закладочных работ
5.3. Экономическая эффективность.
Выводы по главе 5
Основные результаты и выводы.
Библиографический список.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


СзА реагирует с АП внутри оболочки, образуя гексагональные пластинки АГт-фазы. Продолжающееся образование „внутреннего" продукта уменьшает разделение исгидратироваиною зерна и I ндрати-рованной оболочки, е: суток Образовалось достаточное количество «внутренне! С-Я-Н, чтобы заполнить пространство между зерном и оболочкой. Массацца и Дэймон () указывали на пять различных по морфологии С-Я-Н фаз [5, 4]. Тип I, преобладающий па ранних стадиях твердения, представляет собой волокнистый . Считалось, что тип II, по описанию образующий соты или решетчатый каркас, очень редко встречается в пастах чистых силикатов кальция, но более поздние работы показывают, что сходный с ним материал является обычным продуктом на ранней стадии. Тип III, преобладающий в выдержанных пастах, представляет собой более плотный материал, состоящий, по-видимому, из тесно упакованных зерен до 0 нм в поперечнике. Тип IV, еще более лишенный характерных черт и плотный, является внутренним продуктом, а также наблюдается в выдержанных (старых) пастах. Пятый тип - т. Е» С-Я- сходен с С-Я-П типа II. Согласно «тоберморито-женнитовой модели» Тэйлора [5, 7], различные типы полукристаллических гидросиликатов кальция являются промежуточными по структуре между 1,4-нм тоберморитом (примерный состав C5S6H9), женнитом (CgSoHn) и гелем C-S-H. Два сравнительно четко определяемых гидросиликата - C-S-H (I) и C-S-H (II) - ближи соответственно 1,4-нм тобермориту и женниту. По Тэйлору [5, 7), гель C-S-II содержит элементы структуры, выведенной из структуры как 1,4-нм тоберморита, так и женнита. Он полагал, что эти элементы присутствуют в отдельных слоях, но может происходить и перемещение между структурами внутри слоя, если граница слоев параллельна направлению цепочки. Дженнингс () предложил новую модель микроструктуры гидросиликатов [2]. На базе «тоберморито-женнитовой модели» он предположил существование двух типов C-S-H: LD C-S-II (низкой плотности), который возникает в больших капиллярных порах во время основной тидрагации, и HD C-S-H (высокой плотности), который формируется в значительно более мелких порах вокруг еще непрореагировавших частичек C3S. Первая стадия процесса гидратации характеризуется короткой и интенсивной экзотермической реакцией в первые минуты после затворения. Длительность этой стадии зависит от вида вяжущего и включает в себя несколько элементарных актов [1], которые протекают на активных центрах поверхности исходного вяжущего. Концентрация и природа активных центров определяют интенсивное гь начальною взаимодействия вяжущего с водой [8]. Второй стадией гидратообразования является индукционный период, для которого характерна малая скорость взаимодействия вяжущего с водой. Длительность его ориентировочно от минут до 2 часов после затворения. Именно наличие индукционного периода позволяет осуществлять формование изделий на основе вяжущих веществ. И хотя механизм процессов, происходящих в течение индукционного периода, окончательно не установлен, современный подход к трактованию природы индукционного периода предполагает синтез гипотез об образовании поверхностного слоя, который замедляет реакцию, и гипотез о лимитирующей роли зародышеобразования. Бесспорным является также и вывод о том, что природа индукционного периода влияет на последующий ход гидратации и во многом определяет кинетику процесса [1]. Третьей стадией является стадия ускорения гидратообразования [, ]. Во время стадии ускорения происходит интенсивная гидратация вяжущею вещества, которая сопровождается интенсивным тепловыделением и увеличением объёма новообразований [4]. Реакция идет под химическим контролем, начинают формироваться продукты гидратации. Реакция гидратации на этой стадии носит автокаталитический характер [5, 0]. Автокатализ реакции связывают с интенсивным тепловыделением (тепловая активация) и с особыми свойствами вновь образующейся поверхности [0]. Эта поверхность является источником свободных носителей заряда и акжвных частиц, которые и стабилизируют развитие гидратации по своеобразному цепному механизму.