Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Строительные материалы и изделия

Диссертационная работа:

Акиева Елена Анатольевна. Прогнозирование марочной прочности цементных систем по результатам краткосрочных испытаний и минералогическому составу : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05.- Белгород, 2006.- 150 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/3727

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературных данных по кинетике
гидратации и твердения цементов 8

  1. Гидратация и гидратные фазообразования в портландцементном тесте 8

  2. Образование структуры твердения вяжущих веществ 12

  3. Кинетика твердения цементного камня 20

  4. Существующие способы прогнозирования марочной прочности строительных материалов гидратационного твердения 30

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 34

ГЛАВА 2. Использованные материалы и методы исследований 35

ГЛАВА 3. Прогнозирование марочной прочности цементных систем
различного состава .' ..38

3.1 Выбор расчетных уравнений кинетики твердения 38

3.2 Влияние минералогического состава в цементах с различным
содержанием гипса 40

3.3 Влияние удельной поверхности цемента на кинетику твердения и на
точность прогнозирования марочной прочности 63

  1. Влияние В/Ц отношения на кинетику твердения и точность прогноза марочной прочности цементных систем 78

  2. Влияние температуры среды на кинетику твердения и точность прогноза марочной прочности цементных систем 92

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3 101

ГЛАВА 4. Прогноз марочной прочности цементного камня по

содержанию алита и по результатам испытаний в возрасте 7 суток 103

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4 ПО

ГЛАВА 5. Сравнительные исследования влияния химических добавок различного типа на кинетику твердения мелкозернистых бетонов и прогноз

марочной прочности камня 111

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5 1 131

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 132

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 134

ПРИЛОЖЕНИЯ : 147

Введение к работе:

Актуальность. Прочностные показатели строительных материалов, изделий и конструкций являются их важнейшей характеристикой, определяющей несущую способность зданий и сооружений и в определенной степени их долговечность. В связи с j этим во всем мире и в том числе в РФ специалистами по строительному; материаловедению ведутся научно-исследовательские работы, направленные на исследование физико-механических свойств строительных материалов, их регулирование с помощью минеральных и органических добавок, воздействием тепловых и электромагнитных полей, домолом а также изменением минералогического состава исходного вяжущего компонента.

Важнейшей характеристикой строительных материалов и изделий на основе вяжущих гидратационного твердения, к которым относятся, прежде всего портландцемент, является марочная прочность после 28 суток твердения при нормальных условиях либо физико-механические характеристики после тепловой обработки. Однако важно знать не только эти свойства цементных систем, но и прочность в более ранние сроки. Последнее привлекает все больший интерес специалистов в связи с необходимостью интенсификации работ в строительном комплексе, расширением применения монолитного бетона.

В последние годы уделяется все больше внимания быстротвердеющим вяжущим материалам, которые уже через 1 - 3 суток набирают до 70 % и более марочной прочности, что позволяет исключить тепловую обработку изделий. В связи с этим необходимо знать не только марочную прочность материала, но желательно и всю кинетику твердения, включая как ранние (1 -3 сут.), так и более отдаленные (1 -10 лет и более) сроки.

Под кинетикой твердения мы имеем в виду скорость твердения вяжущих систем и ее изменение во времени. При этом скорость измеряется в МПа/сут., либо в МПа/ч. Иногда в технической литературе вместо термина

«кинетика твердения» применяется і термин «скорость набора прочности» цементного камня. По-видимому, оба термина имеют право на существование, хотя термин «кинетика» является общим и обоснованным. Термин «набор прочности» имеет і некий антропоморфный оттенок, что нельзя отнести к числу его достоинств.

Уместно отметить, что существует специальный раздел физической химии по кинетике химических реакций.

Накопленные в настоящее время обширные экспериментальные данные по кинетике твердения вяжущих систем представляют большую научно-техническую ценность. Для их получения было затрачено много сил и времени. Тем не менее, большая часть этих данных, как правило, пока не нашла должного применения, т.к. в большинстве случаев авторы публикаций по кинетике твердения ограничиваются составлением табличных данных и анализом лишь отдельных точечных результатов.

Цель данной работы состоит в обосновании и разработке эффективных методов расчета марки (класса) прочности портландцемента по результатам испытаний после 1-7 суток твердения и по его минералогическому составу. Научная новизна работы:

установлено, что не существует универсального уравнения, которое с коэффициентом корреляции 0,97 - 0,99 описывает основной период кинетики твердения цементных систем любого состава и которое может быть взято в основу прогноза их марочной прочности. Из известных в настоящее время математических выражений наибольший интерес представляют полулогарифмическое уравнение и формула, основанная на теории переноса с интенсивным торможением. Первое из них более предпочтительно применять к низкоактивным цементам и низкомарочным бетонам, а в остальных случаях лучше использовать второе.

исходя из этого, разработана методика расчета активности цементов и прочности бетонов в возрасте 28 суток и более по результатам испытаний

образцов через 1(2), 3, 7 суток твердения. Выбор уравнений производится,

исходя из п.1. Суть методики состоит в том, что по результатам

і і

краткосрочных испытаний рассчитывают кинетические константы твердения, затем производится .экстраполяция численных значений прочности на период 28 суток и более.

- при прочих равных условиях отношение марочной прочности к 7-
суточой (о"28/а7) У портландцементом уменьшается с ростом содержания в
них алита. На этой основе разработан способ расчета прогнозного значения
активности цемента (o^s) по величине a-j и содержанию алита в клинкере.

- предложены способы идентификации аномалий при твердении
цементных систем по величинам коэффициентов корреляции между
экспериментальными данными и формулой теории переноса с интенсивным
торможением либо полулогарифмическим уравнением. Для этой цели могут
быть использованы также соотношения между численными значениями
пределов прочности при сжатии после 1,3,7 и 28 суток твердения. Так,
например, для рядовых цементов обычно а28/а7= 1,3 ...1,6. таким критерием
может служить также рост скорости твердении в период 3- 28 суток либо
постоянство в интервале 1-14 суток.

Практическая значимость:

-практическое применение способов прогнозирования прочности портландцемента по результатам его тестирования в сроки твердения, равные 1-7 суткам, позволяет повысить надежность методов расчета состава бетонных смесей, с учетом фактической активности цемента, что будет способствовать повышению качества готовой продукции;

установленные закономерности влияния минеральных и органических добавок на кинетику твердения цементных систем позволяют прогнозировать их поведение как в ранние, так и в отдаленные сроки твердения, вплоть до десятка лет;

использование разработанных способов идентификации аномалий при твердении цементных систем будет способствовать своевременному

предотвращению случаев разупрочнения и разрушения строительных изделий и конструкций на стадии их производства.

Основные защищаемые положения:

-закономерности в численных значениях коэффициентов корреляции
различных уравнений, описывающих кинетику твердения цементных систем
разного состава; ;

- методики расчета марочной ; прочности цемента по результатам испытаний в возрасте 1-7 суток;

-методика расчета активности портландцемента по 7-суточной прочности и содержанию алита;

-установленные особенности ! кинетики твердения цементов с аномальными свойствами.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены и доложены на ежегодных научно-практических конференциях, проходивших в г. Минеральные Воды (2005, 2006 г.) На международной научно-практической интернет-конференции ; «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии», проходившей в г. Белгороде (2005г). На международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию академии «Вклад ученых и специалистов в национальную экономику», проходившей в г. Брянске (2005 г). На десятых академических Чтениях РААСН «Достижения, проблемы и направления развития теории и практике строительного материаловедения», (Пенза-Казань, 2006 г).

Подобные работы
Сашин Максим Александрович
Прогнозирование и повышение долговечности и длительной прочности древесины в строительных изделиях и конструкциях
Фам Дык Хунг
Методика обеспечения оценки надежности термодинамических систем управления по результатам испытаний малых выборок
Микрюков Дмитрий Николаевич
Прогнозирование состава запасных элементов сельских распределительных сетей напряжением 0,38-10 кВ
Мельникова Елена Ивановна
Исследование биотехнологического потенциала творожной сыворотки: модификация химического состава, прогнозирование качества и новые технологические решения
Тамир Самир Махмуд Абд Ал-Маджид
Прогнозирование составов сплавов для обработки в полутвердом состоянии
Чувашова Анна Васильевна
Исследование процесса центробежной электрошлаковой наплавки и создание методики прогнозирования химического состава наплавленного металла
Покровская Мария Владимировна
Создание подсистемы прогнозирования объемов производства в составе АСУ промышленного предприятия с использованием аппарата нейронных сетей
Козомазов Дмитрий Владимирович
Комплекс программ для прогнозирования свойств и проектирования составов композиционных материалов
Окулова Екатерина Станиславовна
Модельная оптимизация и прогнозирование трибохарактеристик системы "путь - подвижной состав" : на примере магистрального электровоза ВЛ-80
Сарсенбаева Алмагуль Есеналиевна
Разработка алгоритмов прогнозирования свойств полимерных полидисперсных систем (ППС) как функций состава

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net