Влияние тепловлажностной обработки на структурообразование и эксплуатационные свойства бетона

• Автор: Торопова, Мария Владиевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 130 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса тепловлажностной обработки бетонов.

1.1. Структурообразование бетона в процессе тепловлажностной обработки.

1.1.1. Общие положения.

1.1.2. Физикохимические процессы гидратации цемента при тепловлажностной обработке.

1.1.3. Влияние режима тепловой обработки на процессы структурообразования бетона.

1.2. Влияние тепловлажностной обработки на эксплуатационные свойства бетона

1.2.1. Общие положения

1.2.2. Влияние тепловлажностной обработки на прочность бетона

1.2.3. Влияние тепловлажностной обработки на морозостойкость бетона

1.3. Аппарату рное оформление процесса ТВО бетона
1.3.1. Классификация установок для ТВО бетона.
1.3.2. Тепловые агрегаты периодического действия
1.3.2.1. Ямные пропарочные камеры
1.3.2.2. Кассетные установки.
1.3.3. Установки непрерывного действия
1.3.3.1. Туннельные и щелевые пропарочные камеры.
1.3.3.2. Вертикальные пропарочные камеры.
1.4. Постановка задач исследования
Глава 2. Материалы, оборудование и методы исследований.
2.1. Характеристика используемых материалов.
2.1.1. Портландцемент
2.1.2. Мелкий заполнитель
2.1.3. Вода
2.2. Характеристика используемого оборудования.
2.3. Методы исследований.
2.3.1. Исследование динамики полей температур в бетоне
2.3.2. Физикохимические методы исследований.
2.3.2.1. Рентгенофазовый анализ.
2.3.2.2. Определение микродефектов структуры бегона методом оптической микроскопии.
2.3.2.3. Определение содержания гидроксида кальция
в бетоне.
2.3.3. Определение строительнотехнических свойств бетонов
2.3.3.1. Определение плотности бетона.
2.3.3.2. Определение прочности бетона при сжатии
2.3.3.3. Определение прочности бетона при изгибе
2.3.3.4. Определение деформативных свойств бетона.
2.3.3.5. Определение водопоглощения.
2.3.3.6. Определение пористости.
2.3.3.7. Определение морозостойкости
Глава 3. Разработка физикоматематической модели процесса
тепловлажностной обработки бетона
3.1. Общие положения.
3.2. Расчет параметров паровоздушной смеси.
3.3. Внешний тепло и массообмен при ТВО бетона
3.3.1. Внешний тепло и массообмен в период нагрева.
3.3.2. Определение температуры поверхности бетона
в период нагрева
3.3.3. Внешний тепло и массообмен в период изотермической выдержки.
3.3.4. Внешний тепло и массообмен в период охлаждения
3.4. Внутренний тепло и массообмен при тепловлажностной
обработке бетона
3.4Л. Внутренний тепло и массообмен в период нагрева.
3.4.2. Внутренний тепло и массообмен в период изотермической выдержки.
3.4.3. Внутренний тепло и массообмен в период охлаждения
Глава 4. Исследование влиянии теплообменных процессов при ТВО
бетона на его структуру и свойства
4.1. Общие положения
4.2. Микродефекты структуры бетона в процессе ТВО.
4.3. Влияние ТВО на эксплуатационные свойства бетона
Глава 5. Исследование физикохимических процессов, протекающих
в бетоне при тепловлажностной обработке.
5.1. Общие положения
5.2. Изменение концентрации гидроксида кальция в бетоне
под воздействием повышенных температур
5.3. Влияние концентрации гидроксида кальция на свойства
5.4. Влияние физикохимических процессов при ТВО
на эксплуатационные свойства бетона
Выводы.
Заключение.
Библиографический список.
Приложения.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


С учетом разработанных рекомендаций по корректированию режимов ТВО ЗАО «Железобетон» (г. Иваново) изготовлена опытно-промышленная партия железобетонных изделий (прил. З). Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих всероссийских и международных конференциях и семинарах: II международной конференции - школе - семинаре молодых ученых, аспирантов и докторантов «Сооружения, конструкции, технологии и строительные материалы XXI века» (Белгород, ); VI академических чтениях РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» (Иваново, ); VII и VIII международных научно-технических конференциях «Информационная среда вуза» (Иваново, , ); X и XI Российско-Польских семинарах «Теоретические основы строительства» (Варшава-Москва, ,). Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано работ. Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы. Диссертация содержит 0 страниц текста, рисунок, таблиц и библиографический список, включающий 5 наименований отечественных и зарубежных источников. Работа выполнена на кафедре Строительного материаловедения и специальных технологий Ивановской государственной архитектурно-строительной академии. Как известно, имеется несколько основных теорий о механизме образования новых соединений и твердения вяжущих веществ при их взаимодействии с водой. Современные представления о механизме образования и твердения цементного камня возникли на основе общей теории твердения вяжущих веществ, предложенной Байковым Л. Л. [, ], который объединил кристаллизационную теорию JIe-Шателье и коллоидную теорию Михаэлиса И. Продукты гидратации должны выделяться, но Байкову A. A., в виде очень раздробленной системы в результате прямого присоединения воды к зернам вяжущего. Процесс гидратации вяжущего и развития структуры сводится к растворению в воде дисперсной фазы твердого вещества с образованием раствора, пересыщенного по отношению к гидратным новообразованиям. На второй стадии твердения происходит кристаллизация из этого раствора новой фазы с образованием пространственной структуры твердения, то есть искусственного камня [2, 5-8]. По мнению Астрсевой О. VI. При соприкосновении с водой вяжущее вещество растворяется и образуется пересыщенный раствор, в котором возникают зародыши кристаллов. Растущие кристаллы сближаются и соединяются, образуя камневидную структуру. Учитывая это, процесс твердения разделяют на элементарные стадии: растворение исходного вещества, образование зародышей новой фазы, рост кристаллов новообразований, образование коллоидной и кристаллизационной структур. По Ахвердову И. Н. [8], конечные физико-технические свойства цементного камня обусловливаются коагуляционным структурообразованием. Одновременно происходит интенсивный процесс перераспределения воды и связывания ее твердой фазой до тех пор, пока она полностью не вступит в адсорбционную связь. С этого времени начинается процесс кристаллизационного структурообразова-ния цементного камня. Происходит интенсивное уменьшение количества свободных молекул в пересыщенном растворе (геле) из-за возникновения центров кристаллизации, обусловливающих формирование субмикрокри-сталлической структуры вокруг непрогидратировапных зерен цемента. Одновременно с этим образуются новые связи, что ведет к росту интегральной прочности бетона с течением времени. Однако, по мнению ряда исследователей [, , ] прочность искусственного камня определяется не столько прочностью отдельных кристаллов возникающих новообразований, сколько прочностью и характером образующегося из них сростка, а также капиллярно-пористой структурой формирующегося камня в целом. Таким образом, при выборе режима тепловой обработки следует исходить не только из необходимости в ускорении процессов гидратации, но и учесть его влияние на формирование структуры материала. Л . При этом тепловой обработке предшествует предварительное выдерживание свежеотформованных изделий при температуре окружающей среды. Длительность отдельных периодов может быть различной.