Управление трещиностойкостью тонкослойных композиционных покрытий на цементной основе добавками и наполнителями различной природы

• Автор: Фиголь, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Современные взгляды на грещиностойкость бетонов и

строительных растворов

1.2. Методы оценки трещиностойкости цементных композитов.

1.3. Выводы и задачи исследований

2. ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ .

2.1. Характеристика материалов, принятых в исследованиях

2.1.1. Цемент

2.1.2. Заполнитель.

2.1.3. Микронаполнители и модифицирующие добавки.
2.2. Метод лабора торных испытаний.
2.2.1. Обоснование выбора метода лабораторных испытаний.
2.2.2. Описание экспериментальной установки, достоинства используемого метода и способ определения изучаемых параметров
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИДОВ ВЯЖУЩЕГО, МИКРОНАПОЛНИТЕЛЕЙ И МОДИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК НА ГРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ
3.1. Определение оптимального вяжущего вещества для создания ТКП
3.2. Влияние водоцементного отношения на трещиностойкость цементного камня.
3.3. Зависимость трещиностойкости цементного камня от введения микронаполнителей и добавок
3.3.1. Микронаполнители
3.3.2. Микронаполнители в присутствии пластификатора.
3.3.3. Хлориды, сульфаты, фториды и хроматы
3.3.4. Нерастворимые оксиды бметтлов.
3.3.5. Гидроксиды
3.3.6. Сульфоалюминат кальция
3.3.7. Органические добавки
3.3.7. Общий анализ влияния всех использованных добавок на исследуемые свойства цементных композитов
3.4. Теоретические предпосылки увеличения трещиностойкости ТКП при использовании исследованных микронаполнителей и добавок
3.5. Выводы.
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОНКОСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ С ВЫСОКОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЫО НА ПРИМЕРЕ РАЗРАБОТКИ СОСТАВА СУХОЙ СМЕСИ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ПОЛОВ
4.1. Общиесведения о наливных полах 1
4.2. Материалы, используемые в сухих смесях для устройства полов
4.3. Разработка состава сухой строительной смеси для устройства полов.
4.3.1. Оптимизация состава пола по микронаполпителю.
4.3.2. Оптимизация состава пола по пластификатору.
4.3.3. Оптимизация состава пола по водоудерживающей добавке.
4.3.4. Повышение трещиностойкости тонкослойных композиционных покрытий для устройства полов введением дополнительных модифицирующих добавок.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В основу обеспечения оптимального зернового состава растворной смеси нужно положить не достижение высокой прочности на сжатие, а соображения иного рода. С одной стороны, необходим некоторый избыток воды. Это, прежде всего, улучшает удобоукладываемость растворной и бетонной смесей, т. Избыток воды в смеси способен обезвредить всякую случайную погрешность в составе, вызванную неравномерностью распределения компонентов, и снизить трение наносимого композиционного материала об основание. Опыт показывает, что при этом несколько снижается средняя прочность раствора, и уменьшаются отклонения от ее значения. С другой стороны, избыток воды затворения увеличивает риск появления усадочных трещин в растворе. Смесь раствора или бетона является материалом, обладающим внутренним трением, под влиянием вибрации это трение исчезает. Вибрация имеет1 своим результатом превращение смеси в жидкость. В этом состоянии разжижения она приобретает способность легко заполнять формы и выделять содержащийся в ней воздух. Это уплотнение побуждает отдельные зерна перемещаться из своих начальных положений в некоторые более устойчивые положения. Выделение воздуха должно следовать закону фильтрации - для объема в целом оно приблизительно пропорционально квадрату отношения свободной поверхности к объему материала. Энергия, израсходованная на выделение воздуха, пропорциональна энергии, переданной через соответствующий объем раствора или бетона. Показателем устойчивости структуры, уплотнения и однородности растворной или бетонной смеси служит текучесть. Отдельные зерна смеси стремятся распределиться сообразно крупности, поскольку при наибольшей величине отношения объема к поверхности они испытывают наименьшее сопротивление перемещению в вязкой среде. Целесообразно попытаться составить такую смесь, которая, обладая малым коэффициентом трения, допускала бы быстрое введение в действие капиллярного сцепления. Решение следует искать в мелкозернистых фракциях зернового состава, оно достигается добавкой топких минеральных пылевидных материалов в растворную смесь. Связность материала обусловлена капиллярным натяжением содержащейся в нем воды. Этой водой заполняется множество каналов в бетоне, причем каждый из них замыкается поверхностью равновесия вода - воздух, на которую действуют силы поверхностного натяжения. Совокупность этих поверхностей образует оболочку, непрерывно обволакивающую весь заключенный внутри нее материал и создающую в нем связность, пропорциональную поверхностному натяжению. Под влиянием поверхностных натяжений, которые уже не будут находиться в равновесии, произойдет новое распределение воды, а именно, часть ее подвергнется всасыванию из областей; сравнительно более увлажненных, в области более обезвоженные. При этом оставшейся воды может не хватить для того, чтобы обеспечить гидратацию цемента в изделии. Существуют силы, которые стремятся сблизить частицы растворной смеси между собой - это силы Ван дер Ваальса, с другой стороны, имеются силы электростатические, оказывающие противодействие силам притяжения. При этом раствор подвергается усадке, которая вызывает растягивающие напряжения внутри скелета заполнителей и при достаточной величине этого растяжения образует трещины и отделяет цементный камень от зерен заполнителя. Показано, что вся техника активизации растворов сводится к физикохимическому или механическому вмешательству в процесс коагуляции с целью воздействия на его интенсивность. Раствор должен быть жидким, пока он находится в движении, и твердым - в покое. Техническими приемами его нужно сделать тиксотропным. Этого можно достигнуть химическим и механическим (например, использование вибрации, повторного перемешивания) путями. Химический путь - использование пластификатора, способного уменьшить взаимное притяжение зерен и содействовать выделению воздуха из растворной смеси. Поглощение молекул пластификатора поверхностями твердых частиц заполнителя приводит к смазке этих поверхностей. При этом наблюдается снижение внутреннего трения и сцепления компонентов растворной смеси с одновременной интенсификацией водоотделе-ния.