Теплоизоляционные пенобетоны с ускоренным схватыванием

• Автор: Аниканова, Татьяна Викторовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР И АНАЛИЗ НАУЧНОТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Нормирование свойств пенобетона.

1.2 Структура пенобетона.

1.3 Устойчивость пеномассы.

1.4 Физикомеханические характеристики.

1.4.1 Зависимость прочности от плотности и структуры материала .

1.4.2 Зависимость теплопроводности от состава и структуры материала.

1.5 Долговечность ячеистых бетонов

1.5.1 Стойкость ячеистых изделий в атмосферных условиях.

1.5.2 Морозостойкость ячеистых изделий
1.6 Выводы по главе
1.7 Цель и задачи исследований.
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ
И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Характеристика использованных материалов.
2.2 Методы исследования и применяемые приборы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ И УЛУЧШЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОРИСТЫХ СИСТЕМ
3.1 Повышение прочности пенобетонов тепловой обработкой
3.2 Перспективы увеличения механической прочности и улучшения теплофизических свойств путем регулирования поровой структуры.
3.3 Основы теории теплопроводности ячеистых материалов.
3.3.1 Основы теории подобия процессов теплопереноса.
3.3.2 Эффективная теплопроводность поры и пористых материалов Выводы по главе 3.
4. УСКОРЕНИЕ ПРОЦЕССОВ СХВАТЫВАНИЯ И ТВЕРДЕНИЯ ПЕНОБЕТОНОВ.
4.1 Влияние добавок на пеноцементные смеси.
4.1.1 Разработка пеноцементных систем с минеральными добавками
4.1.2 Влияние химических добавок на пеноцементные смеси
4.1.2.1 Пеноцементные материалы с добавкой полуводного сульфата кальция
4.1.2.2 Пеноцементные материалы с добавками поташа, поташа М
4.1.2.3 Пеноцементные материалы с добавкой Ж.
4.1.2.4 Пеноцементные материалы с добавкой СК
4.1.2.5 Усадка пенобетонов с органическими добавками Ж, СК. .
4.2 Применение тепловой энергии для интенсификации процессов
твердения
4.2.1 Тепловая обработка пенобетона.
4.2.2 К теории тепловой обработки бетона.
4.3 Исследование гидратации и гидратного фазообразования пеноцементных систем и влияния на них минеральных и химических добавок
4.4 Статистическая обработка результатов измерений средней плотности и механической прочности.
Выводы по главе 4.
5 АТМОСФЕРОСТОЙКОСТЬ ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
5.1 Структурообразование в газонаполненных строительных материалах на стадии эксплуатации.
5.2 Атмосферостойкость пенобетона.
Выводы по главе 5.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Поскольку стенки всех пузырьков должны быть одинаковыми, при пересечении трех стенок с образованием границ Плато или ребер углы пересечения также должны быть равны 0°С. Встречаясь в одной точке, четыре таких ребра должны образовывать четырехгранный угол, равный 9°'. Исследованиями геометрии реальных пен, выполненными в работе [4], показано, что в пенах действительно чаше всего наблюдаются именно такие углы. При этом устойчивость таких пен связывается с тем, что или результирующие силы, действующие на каждую грань, границу Плато или вершину, равны нулю, или же они уравновешиваются изменением локального давления жидкости внутри стенок, разделяющих ячейки. Такие изменения давления оказывают значимую роль в механизме осушения пен, в результате чего пленки внутри пен утончаются и становятся неустойчивыми быстрее, чем даже изолированные плоские пленки, и в различных местах разрываются. С точки зрения физико-химической механики, пена представляет собой двухфазную систему, состоящую из диспергированных пузырьков газа в жидкости [4,5]. Структура пены состоит из двух слоев поверхностноактивного вещества, разделенных слоем жидкости. При этом молекулы ПАВ сориентированы таким образом, что гидрофильные группы обращены к жидкости, а углеродные (гидрофобные) к газовой фазе. Строительный раствор для пенобетона представляет также двухфазную систему «твердое вещество - жидкость». В основу анализа формирования структуры пенобетона положена модель бронирования единичного воздушного пузырька частицами твердой фазы, предложенная в работе [6]. Ф=У/УЖ, (1. V* - объем жидкой фазы в смеси. Авторы [8] предполагают, что возможность устойчивого существования свежеприготовленной пенобетонной (трехфазной) смеси зависит от соотношения объемов межпленочной жидкости Уж, состоящей из воды затворения и пенообразующей жидкости, и затворенной твердой фазы Ут, состоящей из частичек цемента и кремнеземистого заполнителя. Оказалось, что даже высоко стабильные пены не гарантируют получения стабильной «сверхлегкой» пенобетонной смеси, так как при смешении пены с цементным тестом по пенной технологии происходит изменение многих параметров - объема, давления, температуры [9]. Это приводит, к дестабилизации системы. Следовательно, необходимо получить пенобетонную смесь с замкнутыми порами правильной геометрической формы. В идеальном случае форма пор должна быть многогранной, а не шарообразной (рис. Это связано с тем, что при формировании структуры, состоящей из шаров, происходит неравномерное распределение и без того малого количества цемента в объеме материала с образованием сообщающихся пор. Наиболее выгодна сотовая структура, обеспечивающая высокую прочность материала при малой толщине межпоровых перегородок [-]. Ду-. Рисунок 1. В работе [7] показано, что для среднеплотных пенобетонов, когда средняя плотность пенобетонной смеси р1|бс > 0 кг/м3 (рб > 0 кг/м3), параметр УТ/1УЖ находится, как правило, в пределах значений более 0,5. Так как при формировании пенобетонной структуры распределение частиц твердой фазы (цемент + песок) происходит неупорядоченно с «рыхлой» упаковкой, то можно предположить, что практически весь объем жидкой фазы в этом случае (вода затворения и пенообразующий раствор) сравнительно равномерно заполняется этими твердыми частичками и отсутствуют объемы жидкой фазы без присутствия твердой. Это и объясняет сравнительно безпроблемную возможность получать пенобетоны средней плотности с рПб>0 кг/м3 в воздушно-сухом состоянии. При средних ПЛОТНОСТЯХ пенобетонной смеси р(1бс < 0 кг/м (Рпб < 0 кг/м3) параметр УТ/1УЖ, как правило, близок к значению 0,5 и меньше, особенно для низкократных пен. В этом случае даже «рыхлая» упаковка твердых частичек в объеме жидкой фазы уже не в состоянии «забронировать» весь свободный объем межпленочной жидкости. Отсюда и возникают технологические сложности с получением низкоплотных пенобетонов. Требуется принимать специальные меры для предупреждения существенной усадки отформованной смеси в процессе ее твердения - повышать устойчивость газожидкостной пены, ускорять процесс схватывания пенобетонной массы [ ], повышать дисперсность твердых частиц [].