Повышение эффективности бетонов путем комплексного вакуумирования

• Автор: Чаус, Константин Васильевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 358 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава I. Состоянии вопроса и рабочая гипотеза.

Глава 2. Основные физикохимичесхиь процессы, протекающие при ПРИГОТОВЛЕНИИ, УКЛАДКЕ и УПЛОТНЕНИИ БЕТОННОЙ СМЕСИ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ

ВАКУУМА И ПОСЛЕДУЮЩЕГО ПОВЫШЕНИЯ ДАПЛЕ 1ИЯ.

2 1 Первый этап Воздействие вакуума на сухие компоненты и воду затворения

2.1.1. Снижение содержания газовой фазы в сухих компонентах.

2. 1. 2. Дегазация воды затворения бетона.

2.2. Второй этап Перемешивание компонентов бетонной смеси

в вакуумном объме

2.3 Третий этап Разгрузка смесителя, транспортировка и укладка

бетонной смеси в форму
2 4. Четвертый этап Предварительное уплотнение бетонной смеси.
2.5 Пятый этап Доуплотнение бетонной смеси при повышении давлсшш в вакуумном объеме с одновременным вибрированием .
2.5.1. Уменьшение объема газовой фазы.
2.5.2. Растворение газов в дегазированной воде затворения
2.5.3. Диффузионные процессы, протекающие в бетонной смеси
2.5.4. Перераспределение воды при доутотнении бетонной смеси .
2.5.4.1. Перераспределение шхы в доутотняемых бетонных смесях
на плотных заполнителях.
2.5.4.2. Перераспределение воды в доуплотннемых бетонных смесях
на ютстых заполнителях .
2.5.4.3. Водопоглспцение пористых заполнителей на этапе доуаютнения
2.5.5. Сжатие бетонной смеси на стадии доуплотнения
Глава 3. Использованные материалы и методы исследований.
3.1. Характеристика использованных материалов
3.1 1. Характеристика использованных материалов для мелкозернистых бетонов
3.1.2. Халактеристика использованных материалов для огнеупорного мелкозернистого бетона.
3.1.3. Характеристика использованных .материалов для кераизитобетонов
3.2. Методы исследований
3.3. Экспериментальная установка для формования бетона в вакууме
3.4 Принципиальная схема промышленной установки комплексного
вакуумирования бетона.
Глава 4. Мелкозернистые вакуумбетоны
4.1 Структурообразованис мелкозернистых вакуумбетонов.
4.2. Физикомеханические свойства мелкозернистых вакуумбетонов
4.2 I. Прочность и плотность мелкозернистых вакуумбетонов
4.2.2. Влияние тепловлажностной обработки на прочность мелкозернистых
вакуумбетонов.
4.2.3 Структура мелкозернистых вакуумбетонов
4.2.4. Усадочные деформации мелкозернистых вакуумбетонов .
4.2.5. Деформативность мелкозернистых вакуумбетонов при
кратковкмснных нагрузках.
4.2.6. Морозостойкость мелкозернистых вакуумбетонов.
4.3. Основные свойства мелкозернистых огнеупорных вакуумбетонов.
Глава 5 Легкие вакуумбетоны на пористых заполнителях
5.1. Исследование свойств различных пористых заполнителей с целью оценки их для получения легких конструкционных и конструкционнотеплоизоляционных вакуумбетонов.
5.2. Вакуумкерамзитобстоны
5.2. У. Реологические свойства керамзитобетонных смесей, приготовленных
в вакуумном объеме .л.
5.2.1 Дефсрмации вакуумкехмзитобетонов при доуплотнении.
5.2.3. Выбор технологических параметров приготовления бетонной смеси
и формования вакуумкеримзитобетона
5.2.4. тзикомеханические свойства вакуумкерамзитобетонов.
5.2.4.1. Прочность и плотность вакуумкерамзитобетонов.
5.2.4.2. Дефор.мации усадки вакуумкерамзитобетонов.
5.2.4.3. Морозостойкость вакуумкерамзитобетонов.
5.2.5. Деформации вакуумкерамзитобетонов в процессе тепчовлажнпстной обработки.
5.2.6. Структура вакуумкерамзитобетонов
5.2.7. Вахуумкерамзитозаяобетон
5.2.8. Вакуумкерамзитобетон на гипсоцементнопуццолановом вяжущем
Глава 6 Результаты внедрения работы и техникоэкономическая
ЭФФЕКТИВ1 юсть
6.1. Внедрение работы по мелкозернистым бетонам на некондиционном
кварцевом песке
6.2 Внедрение работы по мелкозернистым огнеупорным бетонам
6.3. Внедрение работы по керамзитобетону.
Общие выводы.
Литература


По закону Генри 9 концентрация растворенного газа в жидкости прямо пропорционатьна давлению газа над раствором. При понижении давления растворенный в воде воздух удаляется из нее, но при этом вода приобретает потенциальную способность растворять его при повышении давления, что используется в данной работе. Следует отметить, что остаточное давление при разрежении в вакуумном объеме не должно быть меньше давления, соответствующего точке кипения воды при данной температуре ,4 мм рт. На этом этапе, в соответствии с законом БойляМариотта, из пор пористого заполнителя и межзернового пространства плотного заполнителя и цемента удаляется часть воздуха в соответствии с величиной разрежения, а также происходит частичное обезвоздушивание поверхности сухих компонентов, т. Лг2, Оъ и небольшого количества СОг, Аг и др. Н0, имеющими больший дипольный момент. Вследствие разрежения воздух удаляется также из микро и макротрещин зерен цемента, что на последующем этапе при смачивании поверхности зерен приведет к более полному заполнению их водой и значительно увеличит реакционную поверхность цемента и ускорит процесс гидратации. Известно, что свеженасыпная плотность цемента равна 1,1 тм5, а истинная плотность 3,1 тм5, т. При расходе цемента 0 кгм3 объем газовой фазы состава 5 л. В обычных условиях при смешивании цемента с водой воздух из массы цемента удаляется медленно и далеко не полностью и является одной из главных причин поризации цементного теста, а в дазьнейшем и цементного камня. Из межзернового пространства и пор заполнителей воздух удаляется, не встречая значительного сопротивления. Второй этап предусматривает перемешивание компонентов бетонной смеси в том же вакуумном объеме, приводящее к перераспределению воды и зерен твердой фазы и к более компактной упаковке частиц, сопровождающейся вытеснением разреженного воздуха из межзернового пространства. При смачивании водой затворения цемента и заполнителя с поверхности твердой фазы более активные дипольные молекулы воды вытесняют оставшиеся молекулы адсорбированных газов воздуха, а при наличии в бетонной смеси пористых заполнителей последние поглощают часть воды за счет капиллярного подсоса, что сопровождается дополнительным выделением из пор разреженного воздуха как и при атмосферном давлении. В процессе перемешивания часть десорбированного и выделенного из пор заполнителя разреженного воздуха удаляется, а часть остается в бетонной смеси, поризуя цементное тесто. Необходимо обратить особое внимание на то, что вовлеченный и защемленный воздух в смеси на данном этапе находится в разреженном состоянии, а общий объем его не превышает объема воздуха в бетоне того же состава, приготовленном при атмосферном давлении. За счет большего заполнения микро и макротрещин цементных зерен водой значительно увеличивается их реакционная поверхность и ускоряется процесс гидратации При смачивании зерен цемента водой начинается важнейший процесс гидратации СзЗ и других минералов с выделением в жидкую фазу СаОН2 и образованием пересыщенного раствора. Высокая концентрация ионов кальция и сульфатионов наблюдается непродолжительное время после затворения, т. Именно этот период гидратации цемента связан с процессом формирования структуры бетона при комплексном вакуумировании и оказывает значительное влияние в дальнейшем на изменение реологических характеристик бетонной смеси и появле1гие структурной прочност и свсжсуложснного бетона на стадии доуттлотнения при повышении давления в вакуумном объеме до атмосферного. Третий этап связан с транспортировкой и укладкой приготовленной бетонной смеси в форму наклонным вибропитателем, которые могут сопровождаться защемлением разреженного воздуха падающей бетонной смесью. Использование вибропитателя дает возможность при движении бетонной смеси по нему гонким слоем удалить часть пузырьков и включений разреженного воздуха за счет тиксотропного разжижения и изменения реологических свойств бетонной смеси. На четвертом этапе происходит предварительное виброуплотнение с пригрузом бетонной смеси при гой же глубине вакуума. В этот период уплотняемая бетонная смесь ведет себя так же.