Динамика теплофизических и структурных характеристик твердеющего бетона при тепловой обработке

• Автор: Красулина, Людмила Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 184 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ СТРУКТУРО

ОБРАЗОВАНИЯ СВЯЗАННЫХ С ПЕРЕНОСОМ ТЕПЛА И ВЛАГИ В

БЕТОНЕ ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ .

1.1. Процессы твердения и их влияние на гаормиро вание поровой структуры бетона .

1.2. Формирование поровой структуры бетона в процессе термообработки

1.3. Влияние способа теплогодвода и режимов термообработки на перенос влаги в бетоне .
1.4. Теплофизические характеристики бетона и це ментного раствора в процессе твердения

Выводы и задачи исследования

2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОМ

ЗИЧЕСКИХ, СТРУКТУРНЫХ И МАССООБМЕННЫХ ХАРАКТЕРИ
СТИК БЕТОНОВ
2.1. Описание исследуемых материалов и экспериментальной установки для термообработки бетонов
2.2. Методика исследования теплофизических характеристик твердеющих бетонных смесей .
2.2.1. Определение теплофизических характеристик твердеющих смесей .
2.2.2. Описание экспериментальных установок для изучения теплофизических характеристик бетонов .
2.3. Методы исследования поровой структуры твердеющих бетонов
2.4. Описание экспериментальной установки для исследования массообменных и структурных ха рактеристик бетонов .
стр.
3. ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ПОРОВОЙ СТРУКТУРОЙ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ МАССОПЕРЕНОСА КАПИЛЛЯРНОПОРИСТЫХ
3.1. Термодинамические параметры массопереноса
3.2. Аналитические зависимости мезду поровой струк турой и термодинамическими параметрами массопереноса капиллярногористых тел
3.3. Изменение параметров массопереноса и структур
ных характеристик моиопористых силикагелей
3.4. Исследование массообменных и структурных характеристик полипористого силикагеля
3.5. Термодинамические параметры и структурные характеристики цементного камня и его составляющих
3.6. Исследование массообменных и структурных характеристик цементного камня различной прочности
Выводы го главе 3 .
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОФИЗНЧЕСКИХ, МАССООБМЕННЫХ И СТРУКТУРШХ ХАРАКТЕРИСТИК ТВЕРДЕЩЕГО БЕТОНА
4.1. Результаты экспериментального исследования теплофизических характеристик твердеющего песчаного бетона
4.2. Массообменные и структурные характеристики твердеющего песчаного бетона .
4.3. Исследование теплофизических , массообменных и структурных характеристик специального бетона
4.3.1. Анализ энергии и форм связи влаги с материа лом, определение коэффициентов массопереноса и распределения пор по радиусу специального бетона.
4.3.2. Исследование теплофизпческих характеристик специального бетона в процессе термообработки
стр.
Выводы по главе 4
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ВЫБОРЕ И
РАСЧЕТЕ РЕЖИМОВ ТЕРМООБРАБОТКИ БЕТОНА.
5.1. Сопоставление результатов исследований тепло физических и прочностных свойств бетонов при различных режимах термообработки
5.2. Расчетное определение температурных полей в бетонных изделиях различной толщины
5.3. Определение режима термообработки железорудных окускованных материалов на цементной связке на основании исследования закономерностей тепло переноса .
Выводы по главе 5
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
ЛИТ ЕРАТУРА .
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


Это приводит к более интенсивного увеличению прочности термообрабатываеглых изделий раннего возраста и к снижению их прочности в более поздние сроки твердения. Высокая начальная температура гидратации наносит определенный ущерб дальнейшему нарастанию прочности,таге как в этот период цементное тесто еще не облачает прочностью, достаточной для того, чтобы сопротивляться развитию деструк тивных процессов, являющихся следствием температурновлажностных градиентов, возникающих при нагревании пластичного цемент
ного теста. Термообработка приводит к уменьшению количества микрокристаллов гидросиликатов кальция, и следовательно, к закономерно возрастанию явно кристаллической фазы, причем размеры частиц последней увеличиваются от нескольких микрон до нескольких десятков и даже сотен микрон при одновременном со кращении числа контактов срастания за счет растворения последних как энергетически наиболее неустойчивых структурных элементов. С увеличением длительности изотермического прогрева отмечается уменьшение содержания гелевидных составляющих, формирование еще более грзбодисперсной структуры новообразований по сравнению со структурой, полученной при нормальном твердении образцов, что является одной из основных причин недобора прочности термообработанной системы Физические и физи кохимические свойства структур, образующихся при твердении вяжущего, во многом определяются дисперсностью частиц новооб разоваяий и концентрацией их в единице объема II. С ростом температуры твердения возрастает влияние деструктивных процессов, что предопределено различиями в изменениях жидкой, твер до и газообразной составляющей , . Таким образом, гидротермальная обработка не влияет на механизм гидратации цемента, изменяется лишь физическая структура бетона, что находит свое выражение как в изменении общей пористости и структуры пор цементного камня, так и в изменении дисперсности и степени кристаллизации гидратных фаз. В процессе термообработки происходит значительное объем ное расширение содержащихся в материале несвязанной воды, во
влеченного воздуха и твердой компоненты бетона. Так как указанные компоненты имеют разные коэффициенты теплового расширения, то в обрабатываемом изделии возникают внутренние напряжения, Приводящие к увеличению пористости материала, образованию ми кротрещин и ухудшению его эксплуатационных характеристик. В работе исследована кинетика формирования поровой структуры цементного камня и бетона при комнатной температуре. Пористая структура изучена методом ртутной порометрии и сорб ционным методом. Параллельно с помощью термограмм сушки опре делены формы сзязи влаги в цементном камне. Показано, что ос новной объем пор . Сопоставление результатов изменения влажности в процессе твердения цементного камня в критических точках термограмм с результатами исследования по ристой структуры показывает, что кинетика дифференциальных влагоемкостей камня качественно связана с изменением пористости. Тепловлажностная обработка бетонов сопровождается сложными тепло и массообменными процессами, оказывающими противоречивое влияние на структурообразование системы. При повышении температуры увеличивается скорость гидратации, что приводит к упрочнению структуры. В то же время повышение температуры способствует развитию температурновлажностных деформаций, приводящих к увеличению интегральной пористости и объема макрогор, что вызывает ухудшение структурномеханических свойств затвер
девшего бетона. Результат различных воздействий на твердеющую бетонную смесь хорошо описывается кривыми структурообразова ния. В работах . Этим методом исследовано изменение размеров пор бетона в процессе его тепловой обработки в пропарочных камерах. Авторы исследований показали, что термообработка приводит к значительному увели чешго диаметров пор и уменьшению их удельной поверхности, что свидетельствует об огрублении структуры бетона. Характер изменения размеров пор в процессе твердения бетона хорошо согласуется с результатами исследований формирования пористой структуры цементного камня в процессе твердения в нормальных условиях, полученными на термографе М. Ф.Казанского . Ш период период формирования тонкопористой структуры.