Управление процессами раннего структурообразования бетонов

• Автор: Перцев, Виктор Тихонович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 433 с. : ил. + Прил. (c.435-472)

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1. Процессы раннего формирования структуры бетона, их место и значение в технологии бетонных и железобетонных
изделий.

1.1.Научнопрактические предпосылки управления

процессами формирования структуры бетона

1.1.1. Структурные характеристики бетона с позиций механики дисперсных систем.

1.1.2. Исходные предпосылки изучения процессов формирования структуры бетонов.

1.2. Процесс формирования структуры бетона как

объект исследования и управления

1.3. Методологические аспекты исследований

1.3.1. Представление процесса формирования ранней структуры бетона как сложной системы
1.3.2. Структура исследований, взаимосвязь и последовательность выполнения этапов исследований.
2. Влияние состава и свойств твердой фазы на формирование структуры массивов сухих дисперснозернистых систем.
2.1. Теоретические аспекты формирования структуры
сухих дисперснозернистых систем
2.2. Результаты исследования процессов формирования структуры сухих тонкодисперсных систем
2.3. Выводы
3. Выявление и исследование основных факторов, влияющих на формирование структуры влажных дисперснозернистых материалов
3.1. Влияния влажности, дисперсности и свойств поверхности
твердой фазы на энергетическое состояние дисперсно зернистой системы.
3.1.1. Теоретические предпосылки исследования.
3.1.2. Влияние капиллярной влаги
3.1.3. Влияние пленочной влаги
3.1.4. Влияние дисперсности и шероховатости поверхности частиц.
3.2. Исследование влияния капиллярнопленочных взаимодействий на процессы формирования структуры
дисперснозернистых систем
3.2.1. Теоретические предпосылки к исследованию капиллярнопленочных взаимодействий
3.2.2. Исследование математической модели обводненной дисперснозернистой системы.
3.2.3. Экспериментальные исследования капиллярнопленочных взаимодействий в обводненных дисперснозернистых системах
3.2.4. Капиллярнопленочные переходы в дисперснозернистых системах
3.2.5. Роль влажностного фактора в процессе структурообразования дисперсных систем
3.3. Выводы
4. Особенности проявления реологических свойств агрегированными дисперсно зернистыми системами
4.1. Основные теоретические положения современной реологии
4.2. Результаты исследования реологических свойств.
4.3. Выводы.
5. Исследование процессов формирования структуры дисперснозернистых систем в условиях вибрационных
воздействий.
5.1. Теоретические и практические предпосылки исследования вибрационного разжижения и формирования структуры дисперснозернистых систем.
5.2. Разработка и идентификация модели релаксации плотности сухих дисперснозернистых систем в условиях
вибрационных воздействий.
5.2.1. Исследования модели процесса релаксации плотности.
5.2.2. Идентификация модели процесса релаксации плотности.
5.3. Исследование влияния вибрации на процессы формирования структуры увлажненных дисперснозернистых
5.3.1. Обоснование методов исследования вибрационных процессов применительно к дисперснозернистым системам.
5.3.2. Исследование энергетических показателей вибрационных процессов как оценочных характеристик структурообразования грубодисперсных систем
5.3.3. Исследование энергетических показателей вибрационных процессов как оценочных характеристик структурообразования микрогетерогенных систем.
5.4. Выводы.
6. Теоретические и практические предпосылки управления процессами раннего формирования структуры бетонов.
6.1. Исследование роли межфазных и межчастичных взаимодействий в процессах вибрационного формования изделий из смесей тяжелого бетона
6.1.1.Обоснование содержания исследований
6.1.2. Основные методические приемы
6.1.3. Исследование процессов разжижения и формирования структуры бетонной смеси при вибрационном воздействии
6.1.4. Исследование инерционных свойств вибрируемой бетонной смеси как фактора управления процессом.
6.1.5. Исследование процессов вибрационного формирования структуры бетонной смеси в условиях дополнительных
статических нагрузок.
6.2. Выводы по разделу 6.
6.3. Роль межфазных и межчастичных взаимодействий в структуры газонаполненных бетонов
6.3.1.Теоретические и практические предпосылки исследований
6.3.2. Оценка эффективности использованных в исследованиях воздухововлекающих ПАВ.
6.3.3. Результаты исследования механизма адсорбции воздухововлекающих ПАВ на твердой фазе.
6.3.4. Результаты исследований процессов воздухововлечения.
6.3.5. Энергетические соотношения в процессах формирования газонаполненной структуры.
6.3.6. Реологические свойства газонаполненных бетонов
6.3.7 Устойчивость пузырьков газовой фазы в условиях
напряжения сдвига
6.4. Выводы по разделу 6.3.
7. Практические вопросы управления процессами раннего формирования структуры бетонов
7.1. Виброплощадки с автоматизированным управлением.
7.1.1. Результаты промышленных испытаний виброплощадки грузоподъемностью 8 т для производства изделий широкой номенклатуры
7.1.2. Результаты промышленных испытаний виброплощадки грузоподъемностью т для производства железобетонных шпал
7.1.3. Результаты разработки технических параметров пригруза для промышленной автоматизированной резонансной виброплощадки
7.2. Разработка и создание лабораторной виброплощадки с расширенными функциональными возможностями.
7.3. Результаты разработки установки для автоматического регулирования формовочных свойств бетонной смеси.
7.4. Результаты разработок и внедрения установок для приготовления газонаполненных бетонов
7.4.1. Основные принципы управления процессом формирования структуры газонаполненных бетонов
7.4.2. Обоснование методики расчета смесителя
7.4.3. Основные результаты внедрения технологии газонаполненных бетонов.
8.Основные выводы
Список литературы


А соотношение средних плотностей частицы и среды со частота колебаний. В.В. Помазкову описать поведение бетонных смесей в условиях сдвиговых деформаций, возникающих при перемешивании и уплотнении ,. Был отмечен особый случай виброожижсиия смесей, заключающийся не только в разжижении смесей при действии определенных величинах механических воздействий, а так же показано, что возрастанию подвижности смеси способствует упорядочение ее структуры. Рис. При этом бетонная смесь переходит в виброожиженное состояние без увеличения ее внешнего объема. Отмечено, что основными безразмерными характеристиками процесса виброуплотнения являются величина относительного ускорения и модифицированный критерий Рейнольдса. Использование положений виброреологии, несомненно, существенно продвинуло наши познания в технологии бетонов. Представления о процессах, протекающих при механических воздействиях на смеси были дополнены результатами исследований влияния структурных факторов. К ним, в первую очередь следует отнести закономерности относительного движения частиц твердой фазы при механических воздействиях, обеспечивающих сдвиговые деформации в смеси влияние относительного движения частиц на реологические свойства смеси, влияние параметров механических воздействий на относительное движение и реологию смесей и др. Между тем, современные достижения науки и практическая их реализация указывают на то, что вышеотмеченным далеко не исчерпывается внутренняя сущность процессов формования. Обеспечение высокого уровня качества вновь создаваемых и традиционных строительных изделий на основе дисперсных и дисперснозернистых материалов, таких как различные виды бетонов, растворов, силикатных и керамических масс и т. Ход этих процессов во многом зависит от соотношения внутренних сил дисперсной системы, определяемых многообразием, взаимовлиянием эффектов неоднофазности и дисперсности. Например, такими, как эффекты изменения структуры фаз, эффекты межфазного взаимодействия фазовые переходы, обмены импульсами и энергией на межфазной границе, пленочнокапиллярные явления и др. Направленное регулирование соотношения внутренних сил позволяет с малыми затратами энергии извне добиться заданного результата. Для изучения этих процессов требуется привлечение данных фундаментальных наук, относящихся к изучению закономерностей движения дисперсных сред и сопровождающих его эффектов. В механике гетерогенных сред, учитывая разнообразие, чрезвычайную сложность протекающих явлений, для описания движения дисперсных систем применяются различные комбинированные модели. При моделировании привлекаются как строгие математические уравнения, так и феноменологические представления, эмпирические коэффициенты и соотношения. В работе Р. И. Нигматулина 3 математическое моделирование гетерогенных сред осуществлено с помощью метода осреднения. Результатом моделирования явилось построение замкнутой системы уравнений движения среды с учетом ее структуры и физикохимических свойств фаз. Так математическая модель дисперсной смеси, насыщенной жидкостью, представлена замкнутой системой, состоящей из уравнений энергии смеси, межфазной силы, работы внешних и внутренних сил, энергии мелкомасштабного движения. Полная энергия смеси, отнесенная к единице объема, равна
где рх,рг плотности составляющих фаз и1,и2 внутренние энергии фаз к кинетическая энергия пульсационного движения несущей фазы у,у2 скорости движения фаз г радиус частицы твердой фазы п число частиц твердой фазы Е поверхностная энергия, приходящаяся на единицу межфазной поверхности или поверхности дисперсной частицы ккук1Г у кинетическая энергия относительного поступательного движения дисперсной частицы в несущей фазе кг кинетическая энергия радиального движения при расширении или сжатии пузырьков. Аг работа вязких внутренних сил в радиальном мелкомасштабном движении при расширении или сжатии пузырьков Ау работа внутренних сил вследствие относительного поступательного движения. Приведенная замкнутая система уравнений 1. Г. а2гу2 у,, Е ахп. РтРп,
сти а2 объемное содержание жидкой фазы о,. Архимеда.