Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ НА ЕГО ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Ю
Современное представление о пористой структуре цементного камня и бетона 10
Состояние вопроса взаимосвязи пористой структуры и прочности цементного камня и бетона 21
Методика проведения эксперимента 25
Обсуждение результатов по исследованию структуры цементного камня различными методами 28
Исследование зависимости прочности цементного камня от его структурных характеристик
Выявление формы аналитической зависимости прочности от общей пористости цементного камня 33
Определение диапазона размеров пор в теле цементного камня, преимущественно влияющего на его прочность
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЯЗКОСТИ НАСЫЩАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ РАЗЛИЧНОЙ ПОРИСТОСТИ 45
Современное представление о роли воды в синтезе прочности и деформируемости цементных материалов 45
Исследование роли пропитки цементного камня различными жидкостями на его механические характеристики 49
ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ И МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТРУКТУРЫ И УСЛОВИЙ СРЕДЫ 71
Коррозия бетона и стальной арматуры под влиянием агрессивных кислых сред 72
Состояние вопроса по изучению стойкости цементного камня и бетона, подвергающихся воздействию агрессивных, в частности, органических сред 76
Основное конструктивное решение производственных помещений винных заводов и особенности технологических процессов производства вин, приводящие к коррозии
строительных конструкций 81
Химический состав вин и их коррозионное действие на бетон и железобетон 84
Методика проведения эксперимента 86
Характеристика использованных материалов 86
Технология изготовления образцов 88
Выбор агрессивных органических сред и их влияние на коррозионную стойкость цементного камня 90
Изучение изменения структуры цементного камня в процессе коррозии 101
Исследование корродированного цементного камня методами аналитической химии 107
Исследование коррозионного процесса цементного камня и цементного раствора на образцах 4x16 см 118
Исследование воздействия атмосферы цехов винного производства на строительные конструкции и на образцы из цементного камня и цементного раствора,помещенных в
них для наблюдения 126
Подбор коррозионно-стойкого вида цемента в условиях органической агрессии 131
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 139
ЛИТЕРАТУРА 141
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение к работе
Бетон и железобетон - основа основ строительства. Общий объем применения бетона и железобетона к 1980 году в нашей стране составил около 250 млн.м3 в сборных и монолитных конструкциях различного вида. Отсюда актуальность работ, направленных на совершенствование свойств бетона, в частности, повышение его прочности и стойкости при работе в различных агрессивных средах.
Создание бетона с желаемым сочетанием физических ,прочностных и деформационных свойств является одной из важнейших задач науки о бетоне .Ее успешное решение может быть обеспечено лишь в результате всестороннего и углубленного исследования большого круга вопросов, связанных как с особенностями формирования структуры бетона, так и с закономерностями проявления им различных свойств. В самом деле, для того, чтобы обеспечить получение бетона с заданными свойствами, необходимо знать, какова связь между особенностями строения структуры бетона и его свойствами.
Изучение структурных особенностей цементного камня и бетона и их влияния на характеристики прочности, деформируемости, коррозионной стойкости и морозостойкости, водопроницаемости и др. является актуальной задачей.
Актуальность исследований подтверждается также и тем,что они вошли в Республиканскую целевую комплексную научно-техническую программу на 1981-85 гг. по проблеме Р.077.01 "Защита от коррозии металлоконструкций подземных коммуникаций и сооружений в ГССР", задание 02.08. Исследование паровоздушной коррозии бетона и железобетона и их защита в условиях винных производств",утвержденную ГКНТ при Совете Министров ГССР и АН ГССР.
Цель и задачи работы. Ввиду того,что коррозия бетона довольно сложный и многофакторный процесс, зависящий не -только от химического воздействия агрессивных веществ,но и от взаимосвязи физических и механических характеристик материала, необходимо дополнительно установить физическую зависимость между структурой и пористостью, зависимость прочности от степени насыщения порового пространства материала жидкостью и ряд других зависимостей. Исходя из этого в нашей работе была поставлена цель проведения исследования по вопросу взаимосвязи между характером строения пористой структуры цементного камня и его свойствами - прочностью и стойкостью, а именно исследование взаимосвязи прочности цементного камня с его общей пористостью, с подбором математической модели этой зависимости и выявления того диапазона размеров пор, которые оказывают доминирующее влияние на формирование прочности цементного материала; также проведения исследований по определению роли отжатия жидкости из пор и капилляров цементного камня при воздействии нагрузки и влияния вязкости насыщающей жидкости на прочностные показатели цементного камня; изучения процесса коррозии цементных материалов под воздействием продуктов, характерных для винных производств, разработка требований к структуре и механическим свойствам бетона и выборе стойкого материала.
Научная новизна. На основе комплексного исследования структуры цементного камня и его физико-механических свойств, проведения регрессионного анализа множества математических зависимостей при помощи ЭВМ, подобрана оптимальная и простая в выражении зависимость "прочность-пористость", выявлен тот диапазон размеров пор в теле цементного камня,к доминирующему объему которых наиболее чувствительна прочность цементного материала.
Специально поставленными экспериментами оценена роль вязкости насыщающей жидкости на создание равномерного напряженного состояния, благоприятно влияющего на показатели прочности цементного материала, что нельзя сказать о таком же эффекте в случае насыщения пористого материала водой, вызывающей понижение его прочности,еще раз подтверждающее преобладание эффекта адсорбционного понизке-ния прочности над вязким сопротивлением воды при отжатии ее из пор и капилляров.
При определении стойкости бетона на различных видах цементов в определенных условиях агрессии выявлен стойкий вид цемента с прогнозом на длительные сроки службы в условиях органической агрессии,характерной для винных производств.
На защиту выносятся:
-результаты исследования пористой структуры цементного камня различными методами,а также выявление формы аналитической зависимости прочности от общей пористости цементного камня;
-результаты определения диапазона размеров пор в теле цементного камня, преимущественно влияющего на его прочность;
-результаты исследования влияния вязкости насыщающей жидкости на физико-механические характеристики цементного камня различной пористости;
-результаты исследования коррозионной стойкости цементного камня и мелкозернистого бетона в зависимости от поровой структуры и условий среды;
- результаты химического анализа и исследования современными методами (ДТА и рентгенофазовым анализом) корродированного цементного камня;
-результаты наблюдений за процессом коррозии мелкозернистого бетона в натурных условиях (на предприятиях винодельческой промышленности);
-результаты выбора коррозионностойкого вида цемента для бетона, стойкого к органической агрессии.
Практическая ценность работы. На основании полученных в дис - 7 сертации результатов исследования процесса коррозии в условиях органической агрессии подобран стойкий вид цемента и разработаны требования при изготовлении бетонной смеси и к свойствам затвердевшего бетона (см."Рекомендации")Все это обеспечивает увеличение безремонтного срока службы строительных конструкций на предприятиях виноделия.Результаты исследования положены в основу разработки "Рекомендаций по восстановлению и защите бетонных и железобетонных конструкций от воздействия органических веществ в паровоздушном со стоянии,характерных для помещений предприятий пищевой промышленности (на примере винодельческих производств) в Грузинской ССРУкоторые утверждены Госстроем ГССР.
Результаты работы и "Рекомендации" использованы ремонтно-строительным трестом "Грузгоскомвинпрома" при проведении капитального ремонта производственных помещений ряда винзаводов.
Апробация работы. Результаты работы доложены на: ХП сессии НИИ Закавказских республик по строительству (Ереван,1981 г.); Юбилейной конференции молодых ученых г.Тбилиси,посвященной 60-летию установления Советской власти в Грузии и 40-летия со дня основания АН ГССР (Тбилиси,1981 г.); ІУ Всесоюзном совещании по гидратации и твердению цементов (Львов,1981 г.); Всесоюзной школе-семинаре молодых ученых и специалистов "Качество и надежность строительных материалов и конструкций в сейсмическом строительстве" (Батуми, 1984 г.).
По материалам исследований опубликовано пять статей.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения,трех глав,общих выводов,списка цитированной литературы из 140 наименований и приложения,изложена на страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц и 26 рисунков (текстовая часть содержит страниц).
Экспериментальные работы по данной теме проводились в Институ - 8 те строительной механики и сейсмостойкости им.К.С.Завриева АН ГССР и в Кавказском Институте минерального сырья Министерства геологии СССР,а вычислительные работы в Вычислительном центре АН ГССР.
В введении обосновывается актуальность работы и формулируется ее цель;
В первой главе дан литературный обзор современных представлений о пористой структуре цементного камня и бетона и ее взаимосвязи с прочностью.В этой же главе приводятся результаты исследования по выявлению формы аналитической зависимости прочности-пористости цементного камня и определения диапазона размеров пор, преимущественно влияющих на его прочность;
Во второй главе даны результаты исследования влияния насыщения цементного камня жидкостью различной вязкости на его прочность с целью объяснения влияния влаги,содержащейся в порах и капиллярах цементного камня,в процессе ее отжатия при приложении нагрузки.
Третья глава посвящена исследованию кинетики коррозионных процессов в цементном камне и мелкозернистом бетоне на различных видах цемента в условиях органической агрессии,характерной для производств винодельческой промышленности.
В настоящую диссертационную работу вошли результаты исследований, проведе иных автором в качестве ответственного исполнителя разделов тем:
I.Исследование природы разрушения и деформации бетона в различных условиях среды и нагружения.1977-78 гг.(№ государственной регистрации 77064476,инв.№ 730810);
2.Исследование напряженно-деформированного состояния бетона (зернистого композита) новейшими физическими методами.1979-1980 гг.(№ государственной регистрации 79047177,инв.№ Б 905198);
.Изучение и систематизирование данных о влиянии добавок на структуру,деформируемость и стойкость бетона.1981-83 гг.(№ государственной регистрации 01.84-.0039373,инв.№ 84.0423108706) ,выпол-няемых в Институте строительной механики и сейсмостойкости им. К.С.Завриева АН ГССР в 1977-1983 годах.
Кроме того,проведенная работа включена в Республиканскую целевую комплексную научно-техническую программу на 1981-85 гг.,по проблеме Р.077.01."Защита от коррозии металлоконструкций подземных коммуникаций и сооружений в ГССР",задание 02.08."Исследова-ние паровоздушной коррозии бетона и железобетона и их защита в условиях винных производств",утвержденной ГКНТ при Совете Министров ГССР и АН ГССР.
Похожие диссертации на Взаимосвязь структуры и прочности цементного камня и мелкозернистого бетона в условиях паро-воздушной коррозии
