автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Структурные факторы управления вязкостью разрушения и прочностью силикатных автоклавных материалов

Вороиегская государственная ерхитегегурно-строктегьная академия

На прегах ¡г/коша

ДЬЯЧЕНКО Евгений Иванович

УДК 691.332:60.178.2

СТРУКТУРНЫЕ ФАКТОРЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЯЗКОСТЬЮ РАЗРУЕЕНКЯ И ПРОЧНОСТЮ СИЛИКАТНЫХ АВТОКЛАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.23.05 -'Стрсзтеяьныэ штершш и издала*

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации ез ссгсгшга учегсй стегай кздвдзта тшетесих пук

■ Взроет -1995 г.

Работа выполнена I Воронежской государственной аротвщрво-строитвльной шдешга

Научный руководитель - член-корреспондент Российской академия

архитектуры и строительных наук, доктор технически наук, профессор ЕЛ. Чернышев

Официальные оппоненты -член-корреспондент Академии естественных

юук, доктор технически наук, профессор ВЛ Хартевннков; кандидат технически наук, доцент АД Корнеев

Врущая ирганизация - ВИН строительных иатврналоа, г. Томск

Защите состоится МО' март«, 1995 г. в ГУ часов на заседания диссертационного совета Д 063.79.01 при Воронежской государственной архитектурно-строительной ака-дешн по адресу. 394680, г. Воронеж, ул. ХХ-летия Октябре, 84, ауд. 20, корп. 3.

С диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке академии. »

Автореферат разослан Чо'фгермя 1995 г.

' Ученый секретарь диссертационного тэта кандидат технически на]

-1-

ОБЩАЯ ШАШРИШКА РАБОТЫ

• Ахшуалыюст тема Перспективы развитая и интенсификации производства строительных изделий сшиваются с потенциальными возможностями технологии силикатных штялвншх материалов, высокая технико-экономическая эффективность которой предопре-делгется относительно низкой ресурсоеыкостью их получения.

Технология автоклавных материалов (силикатного кирпича, плотного, поризованного и ячеистого бетонов), несмотря на достигнутую высокую эффективность произведете* имеет значительные резервы по дальнейшему совершенствовании

Реализация этих резервов созывается с решением проблем управлеяия процессами струпурообразогання и качеством автоклавных материалов и в первую очередь по показателям сопротивления резруиенкц непосредственно обусловлнваяяиы игру эффективности Еркмененва строительных изделий и конструкций. Последнее особо важно г отношении яче-пепл бзтенов, щвазгодство которых за последние десятилетия заметно расширилось.

Управление сопротивлением разрушения имеет большое практическое значение для ре-Егния приоритетной проблемы прочности н трециностойкости несущих и ограздаглда конструкций и оптимизации материальных и энергетических затрат на их производства

Тага постановка проблемы отвечает требованиям современной концепции ресурсосбережения пра обеспечении несбхщдает» уровня качзста конструкционных материалов и строительных изделий из еих.

Эффективность рзбэты изделий при згеплуакция, как показывает анализ ссгргиегных представлений в области структурного материаловедения, определяется созданием и получением материалов пэ только с более вноской срочности* ю п с меньшей хрупкостью, то есть с более высоким сопротивлением развита» и распространении трециа. Однако разработка научных вопросов шшики хрупкого рззрусеязш з материаловедении автоклавных бетонов до поспедаего времени Ее получила Ееобходимоп) рззшпа. До сих пор пет достаточно простых и достогйрны1 методов количественной оценки критериев хрупкого разрушения, не раскрыты закономерности взг.1носгззн тгкшс критериев с параметрами состз и структуры, нет обоснованных репеъий по структурным бгзторсц управления сопротивлением автоклавных бетонов рззрушешш ■

С изучением именно этих шроии связаны даль, задачи н содержание исследований.

Далыорз5ом является исследовашя структурны! факторов управления сопротивлением рззрусению силикатных автоклавных материалов пра шхаяпчоскоы на1ружении и разработка на этой основе практически рекомендаций по повышению ш качества и эффективности.

Еаучш ковазна работ. Обоснованы положения, определяющие принципы решения зз-дэта упраыкния сопротивлением разрупешго еялкквткых мтоюгавяых материалов на осео-ве направленного и структурообрзэовангя и с учетом механизма хрупкого юс разрушения.

Обоснована методика количественной оценки показателя сопротивления разруиениц

учитнвахщего хрупкий тал разрушения силикатных шшшнш материалов.

Получены закономерности взаимосвязей показателей сопротивления разрушению силикатных автоклавных материалов с их состой, структурой и состоянием.

Разработан алгоритм конструирования силикатных ячеистых бетонов с заданный уровнем сопротивления хрупкому разрушению при минимизации критерия росурсоемкоств их получения.

Достоверность подученных резущжов обеспечена применением 1 исследованиях научно обоснованных методик количественного определения показателей сопротивления хрупкому разрушению и параметров структуры материала, контролируемых с приемлемой статистической воспроизводимость^ а также положительными результатами реализации разработок в условиях промышленного производства строительных изделий.

Практическое значение работ определяется: -разработкой и нормированием методики оценки сопротивления автоклавных материалов разрушения по показателю К^;

- решениями по технологическим условиям получения силикатных автоклавных материалов с повышенными прочностью и вязкостью разрушения;

- обеспечением предпосылок зкоеомин материальных ресурсов в заводском производства изделий ка основе оптимизация состава и структуры материала.

Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы реализованы:

- при разработке предложений по нормированию методики оценки К1о ячеистого бетона, переданных в Комиссию по подготовке нормативного документа, регламентирующего метод оценки трещиностойкостн (вязкости разрушения) бетонов;

- в "Рекомендациях по совершенствованию технологии производства стеновых мелких блоков из газосиликата" для предприятия ТОО "Коттедж-индустрия" г. Россошь;

- в заводском производства продукции на предприятии ТОО "Коттедж-индустрия" г. Россошь.

Методические разработки и результаты исследований использованы 1 учебном процессе ' по специальности ИСК 2906 - Производство строительных изделий, материалов и конструкции'.

Ащейация работы Основные соложения работы доложены и обсуждены на Республиканском семинаре "Интенсификация производства изделий из ячеистого бетона" (Киев, 1986 г.); Республиканском семинаре "Физикиишичедая механика и оптимизация композиционных материалов" (Одесса, 1987 г.); Республиканской конференции "Долговечность конструкций из автоклавных бетонов" (Таллинн, 1987 г.); научно-технической конференции молодых учагшх и специалистов Минстройматериалоа СССР и Минвуза РСФСР 'Актуальные проблемы строительства" (Вороне*, 1987 г.); Республиканском семинаре "Экспериментально-ста-' тисттоскоз моделирование и оптимизация полимерсодержащих композиционных материа-• лов' (Одосса, 1939 г.); Республиканской научво-гшческой конференции молодых ученых в специалистов "Архитектуре и строительство - поиск и решения молодых" (Алма-Ата, 1985 г.1 а также на каучво-технкческих конференциях профессорско-преподавательского сос-

тш Воронежской ГАСА (Воронеж, 1983-1994 гг.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 печатных работ. Структура и с/лем ра5оти Диссертация состоит яз введения, пяти таг, основных выводов и содержит 135 страниц машинописного текста, 17 таблиц, 56 рисунков, список литературы из 146 наименований, 7 приложений. Автор заардцает

- систему представлений о5 условиях и факторах упр чения сопротивлением хрупкому разрушению силикатных автоклавных материалов;

- методику экспериментального определения вязкости разрушения по величине критического коэффициента интенсивности напряжений К^.;

- результаты экспериментальных исследований закономерностей взаимосвязи сопротивления разрушению силикатных автоклавных материалов с и составом, структурой и состоянием;

- алгоритм "конструирования" силикатных ячеистых бетонов с заданным сопротивлением разрушению и минимумом ресурсоемкости.их получения;

- резрьтаты практической реализации разработок н их технико-экономической эффективности.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ. Информационной базой для ре-пения вопросов управления качеством продукции служат закономерности структурного материаловедения, раскрывающие взаимосвязи свойств с их составом и структурой. Изучение вопросов взаимосвязей показателей прочности с параметрами состава и структуры силикатных автоклавных материалов получило развитие в работах ПЛ Боженова, АТ. Баранова, ЕЛ Бахтияроы, Ю.Ц. Бутга, АВ. Волженского, К.Э. Горяйнова, АД. Гумуляускаса,'Г.Ф. Гртове-ра, АТ. Дворядкика, ПГ. Комохова, СА. Кржеминского, ГА Кунноса, АМ. Крохина, АЛ Мер-иеп, О.М. Малахова, ВА. Пинскера, В. Рейыана, А Ряни. АВ. Саталкина,, ГЦ Сахарова, В1 Тимашева, АА Федина, Л.М. Хавкина, АФ. Щуров?, О. Эскуссона и щи-

В ранее выполненных исследованиях недостаточно полно учитывалась физическая сущность механизма разрушения силикатных автоклавных материалов, а сопротивление разрушению силикатнш автоклавных материалов связывалась, как правило, с одним, реже с несколькими параметрами структуры. В этом смысле можно говорить о фрагментарности исследований указанной проблемы и отсутствии систематизированных данных о комплексном влиянии параметров структуры. Положения современной механики разрушения композиционных материалов привлекались недостаточно, поэтому в предложениях по повышении сопротивления силикатных материалов разрушению не шли быть учтены все возможности направленного воздействия на их качество, регулируемое через состав и структуру материала - Указанное предопределяет необходимость рассмотрения механизма разрушения силикатных автоклавных материалов, анализа роли структурных элементов на всех масштабных

уровнях структуры, обоснования условии формирования потенциальных возможностей магг-риала со сопротивлению разрушению.

В 70-х годах в работах ЛА Алимова, Ж Баженова, ГЛ Горчакова, Ю.В. Зайцева, ИА Иванова н НИ. Мирвдлва, П1. Коыохова, AJL Бака, БД Сшоматовэ, JUL Трапезникова, ЕЛ Чернышева, ВЙ Шевченко, А.Ф. Щурова начат формироваться псдход к прочности 5етоноз с позиций механики разрушения композиционных материалов. Для оценки прочзостя и тре-щи^етойкости цементных бетонов стал привлекаться силовой критерий механики разрушения - критический коэффициент интенсивности напряжений Кс (вязкость разрушения).

Применение этого критерия линейной механики разрушения вполне обоснованным представляется и в отношении силикатных автоклавных материалов, разрушающихся путем развития у, распространения трещин, то есть по 'хрупкому тип/, что подтверждено исследо-ьаяиями 2.И. Скатынского, БЕ Гусакова, Ю.й. Драйччка, 1\В. Попова, ОД Острата, ЭХ Варгса, результ.-';син работ, Еиполненных в Проблемкой лаборатории Воронежской ГАСА. Испальзо-галке критерия Кс н конкретно критерия (индекс "Г указывает на первый, наиболее опасный, тип раскрытия трещин - нормальный отрыв) наряду с показателями работы разрушения, предела прочности, модуля деформативности, коэффициента Пуассона, а также предельных деформаций при сжатии и растяжении способствует наиболее полеой характеристике конструкционных сеойств силикатных автоклавных материалов. Большинство из названных традиционных показателей нормированы и имеет отработанные методики, методика же оцегки важнейшего критерия К^ отсутствовала и нуждалась в разработке.

Сопротивление материалов разрушению помимо характера внешних действующих сил яз-ляется, как известно, и функцией 'конструкции* материала Это принципиальное положение материаловедения составляет основу концепции, на которую опирается выполнение исследований структурных факторов управления качеством силикатных автоклавных материалов по вязкости разрушения и прочности. •

В поставленных исследованиях силикатные автоклавные материалы представляются 'голиструпурными' по своему строении В них выделяется двуххошюнентные гетерогенные системы 'матрица-вшэтение' на масштабных уровнях структуры, в иерархической последовательности отвечающих строении собственно бетона, микробетона, цементирующего вещества, кристаллического сростка и индивидуального кристалла. Развитие процесса трансформации внешней нагрузки в напряжения в материале рассматривается проходящим последовательно по всем масштабным уровням структуры с соответствующей их локализацией и концентрацией Результатом последнего является формирование неоднородного паля напряжений с машмзлышс лошшм напряжением ¿мдх, которое является функцией среднего макроскопического напряжения ¿0 -VI? и действия вотсчешгй, проявляющих себя в роли концентраторов напряжений последовательно на каждом масштабном уровне структуры материала ' Разрушение силикатных автоклавных материалоз как процесс накопления повреждений и преобразования их в магистральную трещину в своем развитии проходит несколько стадий, начиная с уровня кристалла и контакта кристаллов и заканчивая уровнем бетона

Физическке и химические сзязи, формирующие камвевидное состояние материала, создают потенциал его сопротивления разрушению. Этот потенциал определяется природой связей как между матрицей и включениями, так и между структурными элементами семой матрицы и самого вклинения. И очевидно, во-первых, что, чем выше прочность сшей и больше их количество в расчете на единицу объема материала, тем более высоким может быть его потенциал сопротивления разрушения Вместе с этим для наиболее голгаго использования потенциала сопротивления разрушение во-вторых необходимо максимально сдщсдте распределение физико-химических связей в оСъеме материала в пределах каждого масштаб- . ного уровня, что предопределяет условия формирования под нагрузкой более однородного паля напряжений с меньшим уровнем их локальной концентрации. •

Наксимзльная реализация потенциала сопротивления предопределяется, з-третьих, также возможностями ооршшшя лрсчега иреарюобразошия (торможеяяя трещиа) влз-териале.

Исходя из этих трос отогкых услсгай создания потенциала сопротивления материала разрушению^ можно говорить о прех прищшж упртеная шатом автоклавных материалов по показателям сопротивления их хрупкому разрушению и соответственно иы ввести при группы сарутуршх фзтороз управления сопротивлением разрушении. Перш группз сгарукшуркых фзхтсро» связывается с управлением:

- видом физических и химических связей новообразований в кристаллическом сростке це-цезтирующего ветцества посредством регулирования минералогического и морфологического состава новообразований;

- количеством связей в- единице объема цементирующего вещества путем регулирования дисперсности частнц новообразований;

- состоянием, качеством связей в контактной зоне зерен наполнителя и заполнителя с цементирующим веществом.

Ваорая груши спруотуршх фашороя соответствует управлении

- однородностью размещения структурных элементов в объеме материала;

- объемным соотношением основных структурных элементов в материале (зерен заполнителя и наполнителя, цементирующего вещества, пор);

-размером и распределением по размерам структурных элементов (зерен заполнителя и наполнителя, шгро- и шкропор) Третья груъгл сарутуряих фзторся отвечает условиям и способам торможения трещин в силикатных автоклавных материалах как зз счет осииншс сщгутурообразухлщ фшюроз (так называемых 'собственных* возможностей структуры), так и за счет введения в материал дошжтыш спрукшурких злемекящ способных тормозить развитее и распространение трещин.

Исходя из вышегаложевнот повышение штещизла сопротивления азтоклавзых натз-рналов разрушении может осуществляться:

а) на уршв циштарущезо вгс^аш 1 - путем формировали схритохрясштес-

ких образований, деформирующихся с заметной допей пластической составляющей; 2 - путем формирования волокнисто-игольчаты! образований с большим числом ха,этически размещенных границ раздела фаз; 3 - путем'самомикроармирошия* цементирующего вещества при формовании в его составе 'длинномерных' его кристаллов;

б) на уровне силшсатяозо шкрсбетокх 1 - путем изгиба (удлинения) фронта трещины зернами кремнеземистого компонента или зернами других, объективно присутствующих или специально вводимых компонентов; 2 - за счет дисперсного армирования высокопрочными волокнами (асбест, стекловолокно и другие щелочесгойкие волокна); 3 - при заполнении полостей зародышевых трещин полимерным веществом с высокой адгезией к твердой фа» ('заклеивание'трещин); 4 - введение флокул вязкопластичного полимерного вещества, выполняющего роль демпфера (по 1Г. Комохову);

в) да уровне бешена: 1 - путем изгиба и удлинения фронта трещины зернами заполни- ' теля; 2 - путем снижения концентрации напряжений на порах (ячеистых, воздухововлечея-пых и др), 3 - за счет макроармиревлия.

Принятая концепция механизма разрушения силикатных автоклавных материалов и предложенных на этой основе принципов управления их сопротивлением разрушению позволили сформулировать содержание разработок и экспериментальных исследований, которые включают:

- обоснование и разработку .методики количественно! оценки критерия К^;

■ - исследование зависимости вязкости разрушения и прочности от кситеаш цементирующего вещества, регулируемого варьированием состава силикатной смеси;

- изучение зависимости вязкости разрушения и прочности от качественном состояния целотирующего вещества, изменяемого выбором режимов гидротермального синтоза;

- исследование зависимости вязкости разрушения и прочности от объема и структуры перового пространства, регулируемого системой рецептурно-техналогическш факторов;

- установление закономерностей взаимосвязей вязкости разрушения и прочности с системой параметров спрукщы силикатного ячеистого бетона; ■ •

- разработка алгоритма "конструирования" силикатных ячеистых бетонов с заданным уровнем качества по показателям их сопротивления разрушению;

- решение инженерно-технологических задач управления качествам конкретного автоклавного материала (ячеистого бетона) по критериям вязкости разрушения К^ и прочности;

- анализ и оценка техяшссъэюнамической эффективности оптимизации состава, структуры е технолога получения силикатного ячеистого бетона.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Обтае положения Объектом экспериментальных исследований являлся силикатный ыикробетон (как матрица силикатных бетонов плотной,- поризованной и ячеистой структуры) и ячеистый бетон как конкретный и пироко применяемый вид силикатного автоклавного материала Для получения образцов силикатного микробетона и ячеистого бетона применя-

лись сырьевые материалы: известь комовая активностью (75-80) %. кварцевый песок, шпако-портлзндцемент, строительный шс, апзминпевая пудра, отвечайте требованиям дейегвуо-ц;н стандартов, Для экспериментов готовились йгеьевые смоги ргзличного состава по содержании СгО при диспергассти кремнеземистого компонента (1509-3520) аС,'г, формовочную смесь получали в турбулентном смесителе; автоклавная обработка велась при 1=174,5 "С и

Для оценки состава и структуры материалов использовался комплекс физико-вшкчос-ких методов исследования: химико-аналитический, дифференцнгльно-термический, рентгено-фэзовый, злектрогао-шкроскопический.

Свойства силикатных автоклавных материалов оценивались по результатам пепытгзий малых выборок, количество образцов в которых составляло от песта до двенадцати. Доверительные интервалы оценок математического озидаяия показателей определялись с вероятностью 0,95. Для аппроксимации экспериментальных данных использовался метод наименьших квадрата.

Валвчива критерия К1зопредаляяггь по специально рззреботошой методике, излагаемой

ПШКЭ. '

Разработка методика оцени К,-. Основным требованием при получении достоверной оценки Кй является обеспечение при испытании в зона двяхения трещины условии плоской деформации. В связи с этим разработка методики оценки вязкости разрушения К15 потрзГю-вала решения вопросов, связанных: 1)с выбором формы образца и схемы приложения внешних

нагрузок; 2)с определением достатэт-Схема испытания образца на вязкость разрушения пой 'остроты" надреза; 3]с обешла-■М пием геометрических размеров обрзз-

цов; 4)с нормированием скорости при-

лохения на!рузки на образец; 5)с пиледовчп'ем влияния темперзтур-Ео-влзгжетпого состояния материала па его вязкость разрушения. Для оценка вязкости разруше-L-дтша, Ь-тшщкпз, h-шсота, 1-длянз пгдреза кия Кй еялитатшх материалов Piral- принят обрззец-прязш с боковых«

пздргзем, испытываемый по схема сосредоточенного изгиба с раскрытием трещины по типу нормального отрыва (рис. 1). •

На5лхдаейга величина вязкости разрушения Е,0 в о той спучге определяется кгс

Kic - C(6M-l1/2)/(b-h2)]-Y. (i)

да U - югпбза^нй момент в разрушаемом сечении, 11L.\r, 1 - дша надреза (игеусспшгай

трещины), м; Ь - толщина образца, ы; Ь - шсота образца, м; У - коэффициент К-тарировги, учитывающий конечность размеров образцов, схему испытания и относительную длину трещины 1Л.

Важно отметить, что в силикатных автоклавных бетонах нет необходимости специального 'выращивания* из надреза усталостной трещины, поскольку в вершине надреза в силу технологической дефектности материала всегда присутствует микротрещина с радиусом существенно меньшим радиуса вершины надреза (это подтверждено специальными электронно-микроскопическими исследованиями). Установлено, что достаточная и необходимая величина радиуса г з вершине надреза образца должна быть не более 0,05-0,10 мм.

Основные параметры разработанной методики, позволяющей достоверно оценивать величину К1г ячеистых бетонов, представлены в таблице 1

* Таблица 1

Основные параметры методики оценки К1с

Наименование параметра Значения параметра Соотношения параметров

1.Радиус основания надреза г; мм 2.Геометрические размеры образца: - толщина Ь, мм - Еысота Ь, мм - расстояние между опорами Б, мм - длина Ь, мм 3.Длина трещины 1, мм ¿.Скооость нагружения v, Н/с 5.Состояние материала: - влажность по массе, X - температура, °С 6.Минимальное число образцов, шт 7.Общая погрешность методики, X 0,05-0,10 40 80 320 400 28-36 2-5 10 15-25 6 5-7 2Ь 4h 4h+2b (0,35-0,45)h

С учетом данных таил. 1 расчет величины- вязкости разрушения Кь может выполняться, по преобразованной формуле:

Kic - Pc/(b-h1/2)-Y2-kw-kt (2)

щэ Р0- нагрузка, соответствующая условиям страгиьания трещины (надреза), МН; kw- коэффициент, учитывающий влияние влажности ячеистого бетона; при W=10 % к .ДО; kt- коэфт фициент, учитывающий влияние температуры ячеистого бетона;' при t={15-25) "С kt=i.O; \ - коэффициент К-тарировки, зависящий от величины 1/h. Если принять I/h=j, то для обозначенных параметров и их соотношений У2-11,53•31/2-18,42•Jэ/2+87.18•J5/2-150,66 - J7/2+154,80•j 9/2; (3) Величину Ец. материала, испытанного при значениях влажности и температуры, отлач-еых от указанных в табл. 1, пересчитывают к 'стандартной* иагзоста и температуре путем ^1£наа:ьнкя на экспериментально определенные в работе значения коэффициентов ¿¿в kt.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРНЫХ ФАКТОРОВ НА БЯЗ-ШЬ РАЗРУШЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ.

Исследование зависимости вязкости разрушения и щхтосш от кошествентю содержания цементирующего вещества. Синтезируемое в материале количество цементирующего вещества, регулируемое исходным составом сырьевой смеси, обусловливает определенную степень заполнения "клеем" межзерновых. пустот системы сложения частиц кремнеземистого компонента <рав. Степень заполнения влияет на условия развития и распространения трещин в материале; поскольку от нее зависит количество связей в единице объема материа-" ла, однородность распредапения связей по обьему, а, следовательно, и однородность поля напряжений, возникающего в материале под воздействием внешних нагрузок.

Таким образом, исследования за-275|———^-р- - \Н——Ч [^К'Р вискмости вязкости разрушения и

^ прочности от количественного содер-^ жания цементирующего вещества в мз-«§ териале состоят, по-существу, в выяв-45 3 лении влияния фактора степени за-

115.

|32

-И к

\!

1 ^

/ /

К --

40

1

1 1

полнения цементирующим веществом

93

я«

1 ¡л!

/у

< "-О

¿X ! I • 1

^ ^ межзерновых пустот инкожде-¡¡1 нии такой величины «р^,- которая обеспечивает максимум сопротивления

1Д*

1.0 I

развитию и распространению трещин з материале. Поскольку степень запол-

^ нения <рцв при прочих равных усяови-1°° <| ях определяется массовой дачей ще-|0,3 ^ лочного компонента в сырьевой смеси, | суть эксперимента сводится к поиску

¿<5 оптимальной массовой доли активной СаО в смеси по критерию обеспечения максимума вязкости разрушения и прочности.

40 41 «V

Массовая доля активной СаО, % Рис. 2

На примере силикатного микробетона с составом смесей, отвечающих условиям получения силикатного ячеистого бетона средней плотности (500-700) кг/м3 (удельная поверхность кремнеземистого компонента принимается 2200 сма/г; В/Г назначается исходя из условия обеспечения задаваемой постоянной реологической характеристики смеси) методом планирования и проведения однофакторного эксперимента по алгоритму Кифера-Джонсона установлено, что исследуемая зависимость является нелинейной, имеющей экстремум (рис. 2) Весь диапазон изменения величины в эксперименте может быть соотнесен с формированием трех основных типов цементации конгломератной структуры материала.

Первый тип цементации материала, коща массовая доля активной СаО в смок моньша

оптимальной, отвечает величине ^<1. В этом случае объема цементирующего вещества еэ-достаточно для заполнения кего объема межзерновых пустот (рис. 3 а); в итоге материал имеет повышенную пористость, а зерна кремнеземистого компонента связываются между собой лшпь в точках контакта Количество воспринимающих напряжения связей мало, а напряжения, формирующиеся под нагрузкой, локализуются и концентрируются в точках контакта зерен.

Типы цементации конгломератного материала Второй тип цементации материала (рис. 3 б) характеризуется валичи-

ной <рц/=1.05 (в эксперименте это условие выполняется, коша массовая доля активной СаО в смеси составляет Количество связей в единице оЫила материала с таким типом структуры 'сказывается оптимальным, так как весь ебьем межзерсовых пус-

2з±о,5 %;

fr

»Ю

б)

Ряс. 3

тот заполнен цементирующим веществом. Полагайся, что однородность возникающего под нагрузкой пола напряжений в данном случаэ очевидно будет выше, чем у материалов с первым типом цементации. ■ ' •

Третий тал цементации формируется, кода величина <рцВ»1, то есть объем цементирующего вещества превышает объем межзорповых пустот. Слой цементирующего вещества между зернами кремнеземистого компонента пря увеличении содержания активной СаО в смеси может настолько возрастать, что зерна теряют непосредственный контакт между собой (рта. 3 в). Разрушение материала с третьим типом цементации будет происходить путем распространения трещины в основном по цементирующему веществу с исключением из работы или с малым участием в сопротивлении разрушению границ раздела на пути движения трещины.

Установлено, что состав сырьевых смесей и величина (р^, являясь оптимальными по критерию К^ оказываются оптимальными и по критериям максимума и йсж. Для расчетов оптимальных составов сырьевых смесей при получении силикатного шкробетона с максимумом вязкости разрушения и прочности можно принять зависимость

СМсаО)опт-1.Б1"Зуд'

0.53

(3)

kotojm справедлива для значений удельной поверхности кремнеземистого компонента в диапазоне от SCO до 5000 cwVr, охватывающем практически все возможные сырьевые смеси ав-' токлдаых материалов плотной, поризошвой в ячеистой структуры.

Исследование зависимости шкосш разрушения и прочности от качественного сдс-тсяяця цамеджырухэдсзо вещесша. Для сырьевых смесей определенного состава основным технологическим приемом, обуславливающим качественное изменение состояния цементирующего Ееществз получаемого силикатного автоклавного материала, является режим гидротермальной обрботки. Поэтому в экспериментах для принятых значений температуры (давления) автоклавной обработки назначали длительность изотермической выдержки от 0 до 24

часов. ~ '

У Г

Изменение показателей

jjXpu и Rсу. (pan 4)лв мере развитая ' прзцс-сса синтеза и минералого-мор^о-'jjfc логических превращений цемеятирул-щего вещеста можно по координате (5 ¡I длительности изотермической вы-io J двржки разделить на два Периода, ко-]5 'S торые условно шлифицируктся кзх ^ "конструктивный" и 'деструктивный'. "Кокструхтавпый" период' включает дга участка. На первом из них (до Tioor-3 ч в конкретном эксперименте) происходит интенсивное нарастание потенциала материала по сопротивлению разрушению. Так, Re* и R pu .к 3 часам изотермической выдержки достигают соответственно 75 и 56 % своего предельного значения, а вязкость разрушения % - более. 50 %. Интенсивное увеличение сопротивления разрушению на этом участке объясняется преимущественно фактором накопления (более 80 % от его максимального количества) цементирующего вещества Второй участок первого (инструктивного) периода (Гщот от 3 до 12 ч) характеризуется замедленным (особенно для К1с) нарастанием потенциала Поданным рентгепофазового, диффереяци-ально-термического и злепронноыикроскопического аначиззв развивающиеся по мере автоклавной обработки процессы синтеза новой фазы приводят к кристаллизация из тоберморито-вога геля гидросиликатов кальция типа C-S-H(I); одновременно с этим протекают процессы морфологических превращений. Происходящее понижение доля скрыто^ристаллической составляющей, вязкопластичной по поведении, оказывается фактором снижения сопротивления распространению трещип, но одновременный процесс формирования волокнисто-игольчатой ■ составляющей с образованием больного числа кезтгктсз способствует повышении со^рстиз-леяия развитию и распространению трещгя и прочности конгломератной структуры. Балансом этих факторов и определяется в значительней мере картина изменения Ка> 2«. на втором участке первого периода. .

S од § о;

0 13 6 s ч « -.в гч Длительность изотермической выдержки, ч

Рис. 4

'Деструктивный' период (ТмоГ >12 ч) характеризуется тевдеицией понижения сопротивления материала разрушении При относительно небольшом падении величины вязкости разрушения К1о показатели прочности Есж и Ерц снижаются не менее, чем на 20 %. Объясняется это преимущественно минералого-морфологичешши превращениями цементирующего вещества, поскольку к началу второго периода практически завершается накопление цементирующего вещества. Указанные превращения сопровождаются рекристаллизацией гидросиликатов кальция (преобразованием волокнисто-игольчатой в пластинчато-призматическую составляющую) (ш. рис. 4), развитием кристаллизационного дшения и накопления при этом повреждений в материале. Результатом таких изменений качественного состояния цементирующего вещества и оказывается частичное "охрупчивание' матеркзла, понижение его прочности.

I

150

100 75:

'50 30

Исследоткае загисичоспш вязхосаи разрушения и прочности от объема и структуры поровозо пространства. Поры, являясь концентраторами напряжений, снижают сопротивление разрушению, однако, встречаясь на пути распространения трещин и притупляя их вершины, они одновременно повышает необходимые для развития трещин затраты энергии. Такая двоякая роль пор, очевидно, различна для микро-и макро-пор. Последний вопрос в отношении материалов, содержащих одновременно микро-и макропоры (например, пори-зованных, ячеистых бетонов) приобретает принципиальное значение,' поскольку выбор того или иного направления модифицирования структуры • пористости при получении различной средней плотности бетонов имеет непосредственное значение для выработки практических рекомендаций по формированию их структуры.

Экспериментальные исследования влияния объема и структуры пористости на вязкость разрушения и прочность проводились в три этапа

¿500] 2000 «30

«дао

750 500

500

.... 1 I

2Ш Г3.91 ■Чыг\ -471 кг

ч \ — -ч — —

\

N \

ч. \ =2Ш-в

\ /

'„К е \ / У

\ г! /

^¡=¡25 N Ч \ к-

I 1

1 \

Ит)*33. 1,7-е Чл \ \

•1 1 0 ч \ \

О 0,1 0.2 0,3 0.^ 0,5 0,6 .0,7 0,4 1,0

Объемная воля пор Рис. 5

На первом атаке эксперимента с микробетоном осуществлены исследования влияния -только кпгропор. Обьем мйкропор изменяли за счет варьирования величины В/Г в диапазоне от С,38 до 0,73. Результата эксперимента первио этапа (рис. 5) свидетельствует, что вяз-теть разрухеш и прочность силикатного мккребетоаа нелинейно связаны с величиной

объема микрошр VMn и могут быть аппроксимированы экспоненциальными зависимости® КIс-2083•е-3'96'VMn " (4)

IW485,7-e-5'21'VMn (5)

На втором этапе изучали роль введения в микробетон ячеистых пор (пористость микробетона как материала межпоровых перегородок ячеистого бетона принималась постоянной и равной 0,47 м3/м3). Установлено, что интенсивность снижения сопротивления разрушению материала по мере *н?сыцения" его ячеистыми порами может быть выражена экспоненциальными зависимостями:

Kic-333,7-e-2'95'v*n (6)

Rcx-40.3 • е-4,9"Уяп (7)

Зависимости (6) и (7) являются частным случаем полученных в работе обобщенных зависимостей

Kjc'»2088'e~C3'56'VMn+(5,74~5'74'VMn5'v,In3' (8)

йсл{=485,7 • е"С5' 21-Умп+ (9. 57-9.57- VwnJVan] ^ (g)

ковда величина Vm равна например, 0,47.

Зависимости (8) п (9) позволяют прогнозировать величину Kfc и йсж ячеистого бетона при любых (в исследованном диапазоне) соотношениях объемов ыикро и магропор.

Из анализа зависимостей (8) и (9) при последовательном введения условия ратепста пула объеиоз микропор VMn п ячеистых пор , сравнении посла этого коэффициентов поя и Vm следует, что интенсивность снижения сопротивления разрушению силикатного материала па единицу прироста микропор меньше, чем на единицу прироста объема ячеистых пор. Количественно эта разница для К^ является полутора-, а для йс*- почти двукратной. Отсюда ясно, что для получения ячеистого бетона с повышенным сопрзтивлонием рззруие-нлю необходимо стрмтася к формированию структуры порлстостя с больней дален макро-пор.

На третьем этапе осуществлена экспериментальная проверка данного вывода, для чего получали ячеистый бетон, у которого' общий объем пор Von оставался постоянным (VCn-VMn =const), а соотношение Vw/V*n варьировалось от 0,24 до 0,65. Ргсчгтэмя и прямыми 'экспериментами опредалепо, что в результате регулирования VMn /Ум происходило существенное измгненгг "конструкция" ячеистого бетезэ: диаметр нзкрепер изменялся с 0,35 до 0,61 мм, объемная дки кякршергеига материала кежпоровых версгородск угелзча-валэсь с 0,36 до 0,52. Последнее приводило к пятикратному увеялчеякю шлпа'.глыюй толщины незперозой перегородки - с 70 дз 350 иш, что имеет особое ззатап» с точка зрения критерия однородности конгломератной структуры материала пяротродок. Еся м*рсй од;;з-рдажп екаяааретсЗ структуры сгрггорсдгк шла опэзеп» пх глщины £„ к ергд-zr.rj рззмеру гарна икЬжшя 4 то икш карта о суцзеягзгса пезазага одгр-сга-тл структур'! г/лтергт перагредех

Мгп I - -уУ ¡о Л

о

Такие изменения 'конструкции' материала создают предпосылки изменения условии формирования в нем поля напряжений и распространения

4,0с§ ^

50 *

25<£ трещин В итоге обеспечиваются воз-¿0 можности роста и К^, и Есж(рис. 6). Важно отметить, что такие возможнос-Соотношение УмП /Уяп та создается несмотря на то, что для Рис. б ячеистого бетона использовался мик-

робетон с повышенным объемом микропор и соответственно с более низким К^, и Есж.

На основании полученных данных предлагается эффективность работы микробетона в конструкции ячеистого бетона характеризовать величиной отнопения показателей сопротивления ячеистого Сетона к соответствующим показателям сопротивления разрушению припя-того для его получения микробетона. Показано, что в ячеистом бетона с большим УИп /Уяп эффективность работы межпорового материала существенно выше, чем в ячеистом бетоне с меньшим У№ /Уяп (табл. 2).

Таблица 2

Показатели эффективности работы микробетона в ячеистом бетоне

Показатели сопротивления разрушению Коэффициент использования потенциала сопротивления разрушению микроСетона в ячеистом бетоне, 2

с минимумом объема микропор с максимумом объема микропор

Кю Яс.-* 19 5 42 20

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ СИЛИКАТНОГО ЯЧЕИСТОГО БЕГОЕА ПО КРИТЕРИИ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ И ПРОЧНОСТИ.

В данном разделе рассматриваются взаимосвязи показателей сопротивления разрушению силикатного ячеистого бетона с комплексом (системой) параметров его состава п структуры и определяются условия оптимизации "конструкции" материала па критериям вязкости разрушения, прочности и ресурсоемкого!

. Оптимизационная задача данного вгда является многспарамзтрнческой и многокритериальной, поэтому исследования выполнялись с привлечением методов планирования много-фаггорного эксперимента, в результате которого получали полиномиальные модели типа 4ра-цептурно-технологическке факторы - параметры структуры' и "рецептурно-технологическно факторы - свойства'.

Рецептурно-технологачестэ факторы к уровни их' Еарыфомниз назнгтапсь с уйтсм полученных в работе закономерностей о влиянии количества я качества цементирующего к-

щества, структуры порового пространства н принимались также исходя из условия обеспечения диапазона изменения конструкции и свойств силикатного ячеистого бетона средней плотностью 300,600 и 900 кг/м3 (табл. 2). Значения других рецептурно-технологических факторов, влияющих на состав и структуру ячеистого бетона, а именно, удельной поверхности кремнеземистого компонента, массовой доли активной СаО в смеси, величины Б/Т-отношения, рассчитаны в соответствии с ранее полученными результатами работы.

В экспериментах принят план В3, обеспечивающий определение 10 оценок коэффициентов указанных двух видов моделей, которые количественно отражают соотношения между варьируемыми факторами и характеристиками материала по его составу, структуре ч свойствам.

Таблица 2

Факторы и уровни их варьирования

Управляемый параметр, состава и структуры материала Варьируемый фактор Кодированное , название УфоЪЪ л варьирования 'факторов

А +1

Объем макропор Расход газообразо-вателя, г/м3 XI 700 600 300

Распределение пор по размер. Доля диспергированного газообразов. Д Х2 100 50 3...

Колич. и кач. цемент, в-ва Длительность изотермической выдержки, ч хз 7.0 11.5 1б;9

' Реализация эксперимента в 18 точках плана осуществлялась з заводских условиях й специальном технологическом стенда Формовочные смеси приготавливались в быстроходной смесителе вместимостью 80 л; из смесей формовались блоки ячеистого бетона размером (60'60 «24) су, тепловлазностная обработка осуществлялась в заводском автоклагз при та i-пературз 174,5 "С с соответствующей плану эксперимента длительностью изотермической выдержка. .

Не результатам экспериментшпото определения характеристик структуры ячеистого бетсза (количества, минералогического и морфологического состава цементирующего вещества, объема микро- а макропод среднего диаметра мгхропзр) и оценки ел свойств (средней платности, вязкости разрушения, пределов прсгпгосга на сжатие и растяжение при изгибе) рззсча-тымллсъ о-ззкя ксэффггциехгсз регресст в соответствующих эггаериментальпо-статясти-ческих* моделях (рзсчет коэффициентов осуществлвн ез 5б!х по разработанной в Одесском ИСИ прсгр^пгэ СОУРЩ Получено два комплекса гксп!ртй2тгльг1няетгог2чес5их кг.д?-лей. Первый комплекс'отражаявтзянгарецеат^рпо-тшетшеегпфзктсрсвез каждз{й из всех выгеназваяшл характеристик структура, а второй - из угаззшага ссйствз этг^стэ-

-16-

го бетсна средней плотностью 300, 600 и 900 кг/м3.

Влияние рецептурно-технологических фактороз нз К^ и R^ описывается моделями

Y(Kic) -79+54*1-6, 3x2<-2ixi2+9,5x22-i2,0x32+2,8x1*3 (Ю)

Y(Rc*)-2,99+4,36xi-0,2X2+0,27хз+2,69xi2-0,64Х22+0.08хз2-

-0,23x1x2+0,76x1x3+0,23x2x3 (11)

С целью выявлений направления и возможности модифицирования состава и структуры при регулировании задаваемых свойств ячеистого бетсна осуществлен изопараметричедай анализ моделей (по методике ВА Вознесенского и КС. Шинкович). Метод изопараметрическо-го анализа позволил в условиях системного влияния на качество материала всех рассматриваемых параметров состава и структуры (а соответственно и рецептуряо-технологичзских факторов) вычленить и оценить меру дифференцированного влияния любого отдельного пара-. метра или фактора и обозначить такие направления и возможности.

Методом изопараметрического азализа моделей определены оптимальные характеристики состава н структуры цементирующих веществ, перового пространства материала, конгломератной структуры межпоровых перегородок и обоснованы рациональные значения технологических режимов получения конструкционного (со средней плотностью 900 кг/м3), конструкционно-теплоизоляционного (600 кг/м3) и теплоизоляционного (400 кг/м2) силикатного ячеистого бетона с максимумом вязкости разрушения и задаваемой прочностью.

ПРАПтст РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ТЕПИтЭКОЕОиШСШ ОЦЕНКА

Практическая реализация результатов исследований осуществлялась в направлении:

1)разработки предложений по нормированию методики определения вязкости разрушения по величине критического коэффициента интенсивности напряжений K¡.;

2)обосноьзния и разработки алгоритма 'конструирования' силикатных ячеистых бетонов с заданным уровнем качества по показателям их сопротивления разрушение

3)прдготовки рекомендаций по совершенствованию технологии производства стеновых мелких блоков из газосиликата и их использованию на производстве.

Предложения по нормированию методики оценки К;с приняты Комиссией и вошли в методику ЫИ 'Характеристики трещиностойкости бетонов при кратковременном статическом на17/женин' (Москва, изд-во 'Стандартов', 1939 г.)

Результаты выполненных разработок и экспериментальных исследований позволили обосновать и предложить алгоритм конструирования силикатных ячеистых бетонов (в диапазоне средней плотности от 200 до 1000 кг/м3) с заданным уровнем качества по показателям их сопротивления разрушению и с учетом критериев ресурсоемкости их производства.

.Алгоритм базируется на двух основных положениях. Первое положение соответствует принципу максимального использования потенциала применяемых сырьевых компонентов в 'синтезе прочности' материала межпоровых перегородок, а второе - принципу максимального использования достигнутого потенциала сопротивления разрушению материала межпоровых

-17-

перегородок з конструкции ячеистого бетона.

Условия для выполнения первого положения реализуются на масштабном уровзе струг-туры силикатного микробетона путем назначения соотношения щелочного и кислотного компонентов в сырьевой смеси, соответствующего оптимальному содержанию цементирующего вещества по критерию максимума сопротивления разрушению, а также выбора технологически! условий, при которых обеспечивается достижение максимальной однородности структуры (при перемешивании) и формирование новообразований необходимым их состоянием по минералогическому и морфологическому составам (путем назначения соответствующих режимов автоклавной обработки).

Условия для выполнения второго положения реализуется на масштабном уровне ячеистого бетона путем направленного формирования такой его макроструктуры (отношения объемов макро- и микропор, размера и формы магросор, толщины н однородности структуры межпоровой перегородки я др.), при которой в формирующейся 'конструкции' ячеистого бетона потенциал сопротивления разрушению материала межпоровых перегородок реализуется с максимальной эффективностью.

В алгоритме используется выявленные в ра5оте количественные зависимости, отражающие взаимосвязь в системе 'состав-структура-свойспз'.

Алгоритм включает систему последовательных шагсз:

1 ¡задается требуемый уровень качества бетона по величинам RC)K и К1о, а также вводятся начальные условия и ограничения, в том числе и по ресурсоемкости;

2 ¡рассчитывается минимально возможная средняя плотность ячеистого бетона р^, обеспечивающая заданную прочность Rcx и К^;

3)для найденных значений рк рассчитывается величина средней плотности микробетона при которой может быть сформирована оптимальная макроструктура ячеистого бетона, обеспечивающая максимальное использование потенциала прочности микробетона в прочности ячеистого бетона;

вычисляются параметры оптимальной макроструктуры ячеистого бетона: объемная доля Уяп , вероятный средний диаметр D*ti и коэффициент плотности упаковки макро-пор;

5)исходя из параметров макроструктуры определяется параметры конгломератной структуры межпоровой перегородки: ее средняя толщина <5М и максимально допустимый размер вклкяений в ней d,;

6)рассчитава8тся состав известково-кргмнезгмистого вяжущего п ячеистого бетона (по массовой доле извести, кремнеземистого компонента, минеральной добавки, веды, газообразо-вателя и добавки ПАВ);

7)с учетом конкретной средней плотности ячеистого бетона рй5 а заданной величины Е сж н Кк назначается необходимая длительность изотермической выдержка Тцзот автоклавной обработки бзтонз;

По алгоритму разработана программа расчета на SEM. С ссшьзкгзгеы алгорхгга а

програмж выполнено конструирование силикатного ячеистого бетона с заданными Веж и Ей при минимизации га средней плотности (примеры представлены в диссертации).

С цель» выявления возможных резервов совершенствования технологии и улучшения качества продукции проведена комплексная оценка качества ячеистого бетона, выпускаемого Есрснгжскы; Староккольсккм, Лискияским и Россошанским заводами. Установлено, что уро-цщ, качеств* выпускаемого ячеистого бетона достигается за счет перерасхода всех видов ресурсов (материальных, энергетических и др.). В работе даны рекомендации по совершенствова-вдз технологии в направлении ресурсоемкое™ производства силикатного ячеистого бетеза.

Применительно к условиям Россошанского завода (ТОО 'Коттедж-индустрия') внедрение разработанных рекомендаций обеспечило снижение себестоимости малкш стеновых блоков из ячеистого бетона на 10 %.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1_0ценка сопротивления разрушению силикатных автоклавных материалов только традиционными показателями прочности и дефсрыативносги является недостаточной, поскольку непосредственно не характеризует сопротивление развитию и распространению трещин - тре-щиностойкссть; при определении конструкционных свойств этих материалов ьеобходимо использовать также показатель вязкости разрушения - критический коэффициент интенсив-кости напряжений Кс.

2.С целью количественной оценки вязкости разрушения обоснована и разработана методика определения К^, которая учитывает и нормирует геометрические параметры образцов с искусственно создаваемой трещиной, условия приложения механической нагрузки, тешера-турно-влажностное состояние материала. Методика обеспечивает статистически воспроизводимое получение оценок К^ с общей погрешностью не более (5-7) %.

З.Обоснованная в роботе систем» структурных факторов управления сопротивлением разрушению связывается с регулированием: объемного соотношения основных структурных составляющих материала (цементирующего вещества, зерен наполнителя и заполнителя, пор); функция распределения по размерам структурных элементов зш составляющих; однородности размещения структурных составляющих в объеме материала; минералогического и морфологического состава цементирующего вещества; качества кристаллического сростка и контактной зоны цементирующего вещества с поверхностью зерен заполнителя (наполнителя); структуры микро- я макропористости.

{.Зависимость вязкости разрушения материала от содержания цементирующего вещества, изменяющегося при варьировании исходного состава сырьевой смеси, является нелинейной, - имеющей экстремум (оптимум) по критерию максимума величины К^. Положение оптимума по координате содержания цементирующего вещества предопределяется преимущественно величиной исходной пористости системы сложения частиц кремнеземистого компонента, кото-

pa от стоили era измельчения (удельной гогерхяесги); положение оптимума содер-игя цементирующего кщэста практически совладел для критерия максимума прочности п вязкости разрушения.

5Да стадии накопления цементирующего вещества з хода аноклашй обработки интенсивный рост вязкости разрушения и прочности определяется в первую очередь наполнением межзерновьп пустот новообразованиями и увеличением числа связей в единице объема конгломератной структуры материала, 'а после накопления основной массы цементирующего вещества вязкость разрушения и прочность материала определяются преимущественно качест-* венными превращениям цементирующего вещества. При этом шгаералого-морфологическиэ превращения цементирующего Еещоства приводят к существенному увеличению прочности материала, но без соответствующего роста его вязкости разрушения (иными .словами можно говорить о развитии процесса относительного 'охрупчивания" материала).

6. Влияние пористости на вязкость разрушения и прочность определяется действием факторов объема пор и структуры пористости. С увеличением объема и микропор и макропор вязкость разрушения и прочность нелинейно снижаются, однако интенсивность такого снижения при увеличении только объема микропор существенно меньше, чем при эквивалентном увеличении объема макропор. В силикатном ячеистом бетоне заданной одинаковой средней платности вязкость разрушения и прочность могут регулироваться объемным соотношением микро- и макропор в материале.

7.Исследовапз роль фактора соотношения толщины межпороЕой перегородки ячеистого бете:;? и размера зерпистых включений кремнеземистого компонента в этой перегородке и уелловлеио, что при соотношении +-5 наилучшим образом используется потенциал прочности конгломератного материала перегородки в конструкции ячеистого бетона

8.На основе мяогофакторного эксперимента и получены полиномиальные модели видов ■рецезтуряо-тсхнологичоские факторы' - 'параметры структуры" и 'рецептуряо-техяологп-ческиа факторы* - 'показатели сопротивления разрушению". Методом изопараметрического анализа моделей определены оптимальные характеристики состава и структуры цементирующих веществ, пороюго пространства материала, конгломератной структуры мзжпорозых перегородок и обоснованы рациональные технологические режимы изготовления силикатного ячеистого бетона.

9. Предложен алгоритм и разработана программа ретзта (конструирования) на ЭВМ силикатных ячеистых бетонов, определения состава емгеей и параметров их технологии получения с задаваемым сопротивлением разрушению силикатных ячеистых бетонов и с учетом минимизации рссурсоемкости их производства.

10. Выполнено обследовззиг состояния производств силикатного ячеистого бетона на Воронежском, Лнскиесксм, Россюаязси и Староосксльсксм заводах-и определены возможности и условия совершенствования тгхполоет по критериям сопротивления разрушению и ре-сурсоемхости. Для Россспалсгсго ИЗО 'Ксттедж-Ендустрзя' разруганы рексетдацяя пз пз-лучект мзлги! стсясзых Едсгсз нз пкзгатпел ячеистого бетона сз средней плотности

-te-

(500-600) кг/мЗ. прочности! (3,5-5,0) Ida i величиной Кь до 120 кН/ЗЛ. Щяшенвташа е условиям этого предприятия практическая реализация данных рекомендаций обеашчншт «muit«ui»TM (пжддярмнй экономически! эффект) снижения ыатервалммшяя лродупрп до (20-25) X, сокращения энергозатрат при помоле нзюстяо-сесчаного ыжущвт до (25-27) уменьшения расхода пара на вггоклагяую обработку до 10 X

Основное содержание диссертации опубликовано > следующих работ.

1 Чернышов ЕЛ, Дьяченко ЕЯ Оптимизация состава я структуры сялшатного ячикпь го бетона по критерию вязкости разрушения Kfc. Экспресс-информация ВНИИЭСМа, сера В.1 It 1986- вып.7, 04-5. .

2Дьяченко ЕЯ Влияние факторов внешней среды на вязкость рвзрупвння отшкатшт) ячеистого бетона //Эксплуатационная надежность строительных конгломерата!- Воршс Изд-ю БГУ, 1987,- 090-95.

ЗДернышов ЕЛ, Дьяченко ЕЯ Условия управления трещивостойкостьв силикатных аз-токлавных материалов с позиций механики разрушения //Долговечность конструкций из в-токлазяьп бетонов: Tea докд VI Респ. конф,ч1- Таллинн, 1987,- 0146-Í49.

4.Черныш» ЕЛ, Дьяченко ЕЯ Изменение вязкости разрушения водонасыщвнного аош-клтного ячеистого бетона при льдообразовании /Долговечность конструкций нз аютсшных бетонов: Тез. дока VI Peca. конф,ч1- Таллинн, 1987,- 0208-210.

5Дьяченко ЕЯ Влияние объема капиллярной пористости на вязкость разрушения силикатного микробетона //Актуальные проблемы строительства: Тех научн.-техЕЕОнф, Воронеж, 1987.-035-36. .

- бЛернышов ЕЯ, Дьяченко ЕЯ Структурные факторы управления сопротивлением разрушению силикатных автоклавных материалов при силовой нагружении //Эффектные композиты.- Воронеж: 1939- С. 75-79.

7Дьяченко ЕЯ Взаимосвязь показателей сопротивления разрушению силикатных автоклавных бетонов с развитием синтеза цементирующих веществ //Архитектура к строительства - поиск н решения молодых. Тездокл. Респ. науча-тех&конф.- Алма-ата: 1989,- 093-94.

8.Чернышов ЕЛ, Дьяченко ЕЯ Иеггодика оценки вязкости разрушения сшгакатны! ш-токлавных материалов,- Воронеж: 1990 - 32 с.

9. Чернышов ЕЯДьяченко ЕЯ, Сгарновская НЯ Состояние гидросиликетны1 иовосбраз»-ваяий и вязкость разрушения автоклавных материалов //Гищюсиликаты кальция и их применение. Тездокл. 2-го Всесокшш,- Каунас 1990,- О 74-75.

ЮДьяченко ЕЯ Структурные факторы управления сопротивлением разрушению силикатных автоклавных материалов //Тездокл. научн.-технжонф,- Воронеж: 199L- 084-85.

ЩьяченкоЕЯ Взаимосвязь вязкости разрушения и прочности силикатного ячеистого бетона с объемным соотношением микро- нмакропор. ТездоклЛеждунарионф., Белгород: 1993.- 032-33.

л 4

Еюягай Икноып ДЬЯЧЕНКО

СТРУКТУРНЫЕ ФАКТОРЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЯЗКОСТЬЮ РАЗРУШЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬЮ СИЛИКАТНЫХ АВТОКЛАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Автореферат диссертация на сонскеяеэ ученой сгепеяя кандидата технически шух

05.23.05 -'Стронтелшд штерзглы о вадзяая*

йщгша ЛР )5 С020450 от 4.03.91 Псяпсая в пгать 30.01.95. Форет 63»84'/« Обгги 1,0 уг-тял. Эгквз55 33 Тгрз Ш щ

Отпэтагсз и рскзрята Есркпжсгс! псудгрсгаптЗ г^хзтеэтур^э-стретеж^З Егтугта. 334СС5, ул. П-лгтга Отпора,