Тепловыделение цемента в бетоне из электроразогретой смеси

• Автор: Бондаренко, Павел Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 226 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ СИМВОЛОВ ВЕЛИЧИН, ЕДИНИЦ ВЕЛИЧИН,

ИНДЕКСОВ.
ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ИССЛЕДОВАНИЮ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ ЦЕМЕНТОВ В БЕТОНАХ

1.1. Тепловыделение цементов в процессе гидратации

1.2. Влияние различных факторов на тепловыделение цементов .

1.3. Связь тепловыделения с физикохимическими процессами .

1.4. Кинетика прочности бетона как результат протекания физикохимических процессов

1.5. Основные теоретические предпосылки и задачи исследований .

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ.

2.1. Анализ существующих методик определения тепловыделения цемента.
2.2. Калориметрическая установка по определению тепловыделения цемента при твердении бетона
2.3. Методика определения тепловыделения цемента в бетоне
2.3.1. Тепловое значение калориметрической системы
2.3.2. Коэффициент теплоотдачи калориметрической системы
2.3.3. Уточнение удельной теплоемкости бетона в зависимости от температуры и времени твердения .
2.4. Методика исследования физикохимических процессов и
физикомеханических свойств бетона .
Выводы
3. ТЕШЮШДЕЛЕНИЕ ЦШЕНТА В БЕТОНЕ ИЗ ЭЛЕКТР0РАГРЕТ0Й
3.1. Материалы исследования.
3.2. Результаты математического планирования экспериментов .
3.3. Влияние момента внесения тепла и интенсивности разогрева смеси на тепловыделение цемента в бетоне
3.4. Влияние температуры разогрева смеси и времени изотермического выдерживания на тепловыделение цемента
в бетоне
3.5. Влияние момента вибрации смеси на тепловыделение цемента в бетоне III
3.6. Влияние состава бетона на тепловыделение цемента ИЗ
3.7. Тепловыделение цемента при различных режимах термообработки бетона .
3.8. Тепловыделение как фактор повышения прочности при бетонировании с электроразогревом смеси
Выводы.
4. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Определение расчетной температуры разогрева при бетонировании с электроразогревом смеси с учетом тепловыделения цемента
4.2. Влияние тепловыделения цемента на сроки остывания и набор прочности бетонных конструкций. Проверка в производственных условиях .
4.3. Экономическая эффективность от учета повышенного тепловыделения при бетонировании с электроразогре
вом смеси
Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


С3А является ускорителем тепловыделения CjS , a QAF - замедлителем тепловыделения С}А • Взаимодействие минералов и влияние их друг на друга отмечается также в работах В. Лерча [0J. О.П. Тепловыделение цемента наиболее четко может быть отражено скоростью тепловыделения. Многие исследователи, изучая кинетику тепловыделения, наблюдали появление на кривой скорости тепловыделения двух или трех экзотермических эффектов (В. Л.Е. Коупленд и Д. Л.Кантро [б7], Э. Кальве [бб], Ю. О.П. Мчедаов-Петросян и В. Д.Чернявский [^J, А. Е.Шейкин [l j, С. Брунауэр [l]). Согласно В. Лерчу [6], (рис. Затем скорость тепловыделения быстро падает. Через 2-3 часа интенсивность тепловыделения начинает увеличиваться, достигая через 6-8 часов максимума. Рис. Рис. При этом первый экзотермический эффект обусловлен теплотой адсорбции и началом образования первичных гидратов. Вторюй максимум определяет наибольшую скорость образования гид-росульфоалюмината кальция. Третий экзотермический эффект фиксирует максимальную скорость гидратации силикатов цемента с образованием кристаллической гидроокиси кальция. Первый эндотермический эффект характеризует интенсивный процесс растворения клинкера или первичных гидратов, а второй определяется началом образования вокруг зерен клинкера гидратных оболочек, которые в дальнейшем лимитируют процесс гидратации. Р.Кондо и Ш. Рассмотренные 5 стадий процесса гидратации авторы делят на три периода: индукционный (1-я и 2-я стадии); период ускорения (3-я стадия); период спада (4-я и 5-я стадии). По-разному описывается механизм гидратации цемента. С,А , гипса и щелочей в цементе. О.П . Мчедлов-Петросян и В. Другие полагают, что с самого начала процесс гидратации цементов приобретает диффузионный характер и лимитируется скоростями диффузии воды [,,0 . Третьи считают, что на ранних стадиях определяющей является скорость химической реакции, на более поздней стадии скорость процесса определяется диффузией через гелевые оболочки [1б] . Тепловыделение является результатом комплекса физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой. Т.Пауэрс и Т. Браунярд [5 ] отмечали, что теплота гидратации цемента является суммарной величиной и состоит из химической теплоты гидратации и теплоты адсорбции воды на продуктах гидратации. При этом теплота адсорбции воды составляет около одной четвертой части от суммарной теплоты гидратации. В свою очередь Л. Е.Коупленд и Д. Л.Кантро показали, что на долю химических реакций гидратации приходится % от выделенного тепла, остальные % составляет энергия адсорбции воды на поверхности продуктов гидратации. С^ш - теплота адсорбции воды на исходном порошке; -химическая теплота гидратации; 0^ - теплота кристаллизации новообразований; Цв - теплота адсорбции воды продуктами новообразований; с^р - теплота растворения цементных минералов в воде. Многочисленные исследования, посвященные изучению влияния температуры на тепловыделение цементов в процессе гидратации, показывают, что повышение температуры приводит к увеличению интенсивности тепловыделения, при этом главный пик смещается в сторону ранних сроков твердения, и высота его увеличивается. Влияние температуры на тепловыделение цемента учитывается так называемой температурной функцией. Она представляет собой относительную скорость тепловыделения при температуре t по отношению к скорости тепловыделения при принятой температуре (обычно за единицу принимается скорость тепловыделения при °С). Скорость сравнивается в моменты равных тепловыделений. В.С. Лукьянов предложил учитывать изменение кинетики тепловыделения портландцемента при различных положительных температурах переходными коэффициентами "К". Зная "К", можно по кривым тепловыделения при одних температурах находить величину тепловыделения при других значениях температур [тб]. Позже В. С.Лукьяновым совместно с А. K-“jJr—+ А i (1. С, Па*с; Ч- то же, при температуре °С; А - поправка, учитывающая расхождение опытных данных с теоретическими. Р.Карлсон и Л. Форбрич [l ] установили, что температура влияет лишь на скорость гидратации и максимальная теплота гидратации на более поздних стадиях одинакова.