Процессы внутреннего массопереноса в бетоне на ранней стадии выдерживания в технологии зимнего бетонирования

• Автор: Гусаков, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
Глава 1 Внутренний влагоперенос в остывающих конструкциях как проблема зимнего бетонирования.

1.1 Существующие представления о процессе миграции влаги в свежеуложенном бетоне.

1.2 Анализ методов зимнего бетонирования с позиции возможности

появления процесса внутреннего массопереноса.

1.3 Обзор методик экспериментального исследования процесса внутреннего массопереноса в бетонах и влажных грунтах.

1.4 Вода и е свойства в свежеуложенном бетоне

1.5 Влияние добавок на свойства бетона

1.6 Условия миграции влаги во влажных капиллярнопористых телах. Механизмы переноса влаги

1.7 Постановка цели и задач работы

Глава 2 Материалы и экспериментальные методики исследования
2.1 Установка регулируемых температурных градиентов.
2.2 Характеристика материалов.
2.3 Методика экспериментального исследования массопереноса в свежеуложенном бетоне в неизотермических условиях
2.4 Определение коэффициента внутреннего изотермического массопереноса в свежеуложенной бетонной смеси
2.5 Динамика процесса влагопереноса.
2.6 Методики определения относительной прочности, плотности и капиллярной пористости бетона образцов, выдержанных на раннем этапе в изотермических условиях.
2.6.1 Методика определения относительной прочности.
2.6.2 Методика определения плотности.
2.6.3 Определение капиллярной пористости бетона
2.7 Выводы и результаты.
Глава 3 Исследование процесса внутреннего массопереноса и прогнозирование полей влажности в бетонных конструкциях, остывающих на морозе.
3.1 Влияние замораживания охлажденных слоев
3.2 Влияние марки цемента и водоцементного отношения.
3.3 Влияние заполнителя
3.4 Влияние противоморозной добавки
3.5 Влияние пластифицирующей добавки
3.6 Динамика процесса внутреннего массопереноса
3.7 Влияние внутреннего массопереноса на структуру бетона.
3.8 Выбор факторов для модели.
3.9 Матрица эксперимента. Математический анализ результатов
3. Расчет коэффициентов внутреннего массопереноса.
Расчет коэффициента внутреннего изотермического массопереноса.
Расчет коэффициентов внутреннего неизотермического массопереноса
3. Расчет поля влагосодержания в остывающих бетонных конструкциях.
3. В ы воды и результаты
Глава 4 Применение модели процесса внутреннего массопереноса в технологическом проектировании способов зимнего бетонирования
4.1 Рекомендации по технологическому проектированию безобогрев
ных способов зимнего бетонирования.
4.2 Реализация алгоритма проектирования технологических парамет4 ров зимнего бетонирования с учетом процесса внутренней мигра
ции влаги.
4.3 Выводы и результаты.
Основные выводы и результаты
Список использованной литературы


В результате чего образуются сольваты, изменяющие свойства воды. Для превращения содержащейся в растворе воды в лед требуются затраты энергии не только на замедление движения молекул воды, но и на разрушение сольватов. Поэтому замерзание раствора добавки происходит при температуре ниже О С. В х годах целенаправленные исследования внутренней миграции влаги с противоморозными добавками при охлаждении образцов проводились Лагойдой , . Для изучения внутреннего массопереноса брались образцы размером см, приготовленные из цементнопесчаных растворов нормальной густоты состава 0,4 и 0,7 по массе с добавкой 2 нитрата натрия от массы цемента в деревянных гидроизолированнх формах с одной торцевой стенкой из металла, помещались в камеру с температурой С. Через 1 сут. Результаты этих исследований приведены на рис. Рис. В табл. С, включая и предварительное выдерживание до замораживания, а затем сутки в нормальных условиях. Таблица 1. Прочность цементнопесчаных растворов с добавкой 2 нитрата натрия. Состав раствора но массе Температура замораживания, С Время выдерживания до замораживания, сут. Прочность до замораживания, 1а Прочность раствора на сжатие. ВЦ0,7 от 4 8уд до 5У соответственно. Подобное влияние массопереноса наблюдалось на плотность бетона центральных и поверхностных слоев, охлажденных в ранний период выдерживания см. В результате изменение плотности по длине образца составило для ВЦ0,4 и для ВЦ0,7. Авторы работ считают, что плотность величина менее чувствительная к изменению структуры, чем пористость. Расстояние от холодного торца, м Рис. Влияние внутреннего массопереноса на плотность бетона а ВЦ0. ВЦ0. Увеличение плотности центральных слоев охлаждаемых реальных бетонных конструкций, по сравнению с поверхностью, на зафиксировано в работе Михайличенко В. М., Козлова А. Д. и Крылова Б. А. рис. Рис. Массоперенос в реальных бетонных конструкциях 1, 2исходные температуры и влагосодержание 3, 4расчетные значения температу ры и влажности через 5 часов после укладки . Графики распределения пористости и плотности по сечению образцов были аналогичны картине влагосодержания, сложившейся к концу подготовительного периода. Это подтверждает предположение о влиянии исходного водоцементного отношения на интенсивность массопереноса и его последствия, сделанные в работе , . В экспериментах Вальта А. Б., Головнева С. Г. , установлено более сильное снижение прочности бетона поверхностных слоев массивных конструкций, по сравнению со среднемассивными, твердевших в одинаковых температурных условиях рис. Авторы объяснили этот факт различной степенью нагруженности. Не исключая их предположения, нам представляется, что такой эффект вызван разной интенсивностью массопереноса, изменяющего водоцементное отношение, а значит, и прочность бетона. Рис. Тх, 1Дх спустя 5 ч после укладки. Анализ выполненных ранее исследований показал, что процесс ми фации влаги происходит при охлаждении или нафеве бетонных конструкций. Интенсивность процесса зависит от температурного фадиента и факторов, его определяющих, состава бетона. Их условно можно разделить на внешние и внутренние по отношению к бетону конструкции см. Рис. Факторы, определяющие процесс массоиереноса в бетоне на ранней стадии выдерживания. Для зимних условий производства бетонных работ актуальными являются температура наружного воздуха X, СС испарение влаги водоцементное отношение влияние скорости ветра коэффициент теплоотдачи опалубки влияние внешнего и внутреннего давления влияние факторов, определяющих структуру цементного теста удельная поверхность 8уд. Кнг марка цемента. Факторы внешнего давления, испарение с поверхности оказывают незначительное влияние на процесс внутренней миграции влаги, так как эксперименты проводились при нормальном атмосферном давлении и предусматривалась гидроизоляция опалубки и укрытие открытой поверхности образцов, поэтому в рамках данной работы этими факторами было решено пренебречь. Исследования, количественно оценивающие комплексное влияние перечисленных факторов, отсутствуют.