автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Теплофизические свойства туфобетонов на смешанных вяжущих для применения в ограждающих конструкциях

российская академия архитектуры

И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК НАУЧНО-ИССЛЕЩОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНОЙ ФИЗИКИ г ~ - (НИИОФ)

РГь од

] Г) ИШ На правах рукописи

уда 628; 863:69.022/026

БОНДАРЬ Михаил Федорович

ТИШШЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТУФОБЕТОНОВ НА СМЕШАННЫХ ВЯЖУЩИХ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ОГРАВДАВДИХ КОНСТРУКЦИЯХ

Специальность 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994 г.

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте строительной физики РААСН

Научный руководитель - кандидат технических наук,

старший научный сотрудник

ГАГАРИН В.Г.

Официальные ошоненты - доктор технических наук,

профессор

ОРЕНТЛИХЕР Л.П.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

ЯСИН Ю.Д.

Ведущая организация - НИИМосстрой

Защита соотоится "21" ^^ 1994 г. в час. на заседании специализированного совета Д 033.10.01 при Научно-исследовательском институте .строительной физики РААСН по адресу: 127236, Москва, Локомотивный проезд, 21

С диссертацией можно . ознакомиться в научно-методическом фонде института.

Автореферат разослан " -¿сим 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, член-кор. РААСН, д.т.н., проф

В.Н.Савин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Одним из путей снижения энергоемкости при производстве ограждающих конструкций за счет экономии цемента с одновременным улучшением их эксплуатационных свойств является применение смешанных вяжущих низкой водопотребности (ВНВ).

Смешанные вяжущие образуются в результате совместного помола портландцемента и минеральной добавки. При использовании пластифицирующих добавок получаются вяжущие низкой водопотреОности. Технология производства смешанных вяжущих низкой водопотребности и легких бетонов на их основе должна быть ориентирована на получение оптимальных составов легких бетонов, обладающих достаточной прочностью и повышенными теплозащитными свойствами. Перспективной минеральной добавкой при производстве смешанных вяжущих является туф, который имеется во многих регионах страны. Кроме того, туф может быть использован в качестве крупного и мелкого заполнителя при производстве легких бетонов, теплозащитные свойства легкобетонных ограждающих конструкций определяются как теплофизичвскими характеристиками легкого бетона, так и условиями эксплуатации здания, и то, и другое необходимо учитывать при проектировании ограждающих конструкций современных энергоэкономичшх зданий.

Щ5ЛЬ ДИССЕРТАЦИИ: Выявить перспективные составы и исследовать теплофизичеcraie свойства конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов с использованием туфа на основе смешанных вяжущих низкой водопотребности для производства однослойных ограждающих конструкций жилых зданий.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

-методом математического планирования эксперимента (МПЭ) выявить оптимальные, с точки зрения прочностных и теплофизических показателей цементного камня, а также экономии цемента, соотношения компонентов смешанных вяжущих на основе портландцемента, туфа и пластифицирующей добавки G-3;

-исследовать физико-механические и теплофизические свойства цементного камня из смешанного вяжущего при различных соотношениях компонентов;

-исследовать теплофизичестае свойства растворов на туфовом, керамзитовом и кварцевом песке на смешанных вяжущих;

-исследовать теплофизические свойства керамзитотуфобетонов и туфобетонов с использованием различных составов смешанных Еяжущих;

-выполнить исследования температурно-влажностного состояния однослойных ограждающих конструкции из керамзитотуфобетонов и туфобетонов на смешанных вяжущих для зданий, эксплуатируемых в различных климатических условиях России;

-разработать предложения по нормированию теплопроводности и расчетной влажности керамзитотуфобетонов и туфобетонов на смешанных вяжущих.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

Получены уравнения регрессии, описывающие плотность, прочность, теплопроводность, приращение теплопроводности на 1%

влажности, сорбционные характеристики, паропроницаемостъ, коэффициент капиллярного всасывания воды цементным камнем в зависимости от содержания портландцемента и суперпластификатора 0-3 в смешанном вяжущем;

-определены оптимальные интервалы содержания минеральной добавки и суперпластификатора С-3 в смешанном вяжущем, обеспечивающие достаточную прочность и повышенные теплозащитные свойства цементного камня;

-определены теплофизические показатели различных цементно-песчаных растворов на смешаных вяжущих и установлено влияние на них. вида вяжущего и песка;

-определены теплофизические показатели легких бетонов с использованием туфа на смешанных вяжущих оптимальных составов;

-проведены расчеты и определены параметры температурно-влажностного состояния ограждающих конструкций из туфобетонов и керамзитотуфобетонов на смешанных вяжущих в различных климатических районах России.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в следующем: -получен массив экспериментальных данных по теплофизическим, прочностннм и технологическим характеристикам смешанных вяжущих на • .основе . портландцемента, вулканического туфа и суперпластификатора С-3;

-определены теплофизические показатели растворов на туфовом, керамзитовом и кварцевом песке на портландцементе и смешанном вяжущем;

-определены теплофизические показатели туфобетонов и керамзитотуфобетонов на портландцементе и различных составах смешанного вяжущего;

-обоснованы расчетные значения теплопроводности туфобетонов и керамзитотуфобетонов на смешанных вяжущих для различных условий эксплуатации.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ: -результаты исследований теплофизических показателей смешанных вяжущих на основе портландцемента, туфа и суперпластификатора С-3, проведенных с применением метода МПЭ; . -результаты исследований теплофизических показателей растворов на туфовом, керамзитовом и кварцевом песке на смешанных вяжущих; -результаты исследований теплофизических показателей туфобетонов и керамзитотуфобетонов на смешанных вяжущих; -результаты расчетов тешературно-влажностного состояния однослойных. стеновых панелей из туфобетонов и керамзитотуфобетонов на смешанных вяжущих в различных климатических условиях експлуатации.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Результаты работы включены е ТУ 65.27.10-613-91 "Панели стеновые наружные туфобетонные для кшшх зданий серии 138" и внедрены при производстве однослойных стеновых панелей в ППСО "Каббалкпроектстрой" (г.Нальчик). А также представлены в проект СНиП "Строительная теплотехника".

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертации докладывались на:

-республиканском совещании "Пути снижения материалоемкости в строительстве", Кишинев 1988 г.;

-конференции "Изучение действительной работы конструкций с

учетом условий и сроков эксплуатации", Пенза 1992 г.

-втором сьезде Ассоциации инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике (АВОК), Москва, 1992 г.;

ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание работы опубликовано в трех печатных работах.

Обьем диссертации. Работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов и приложений. Общий обьем 190 с. в т.ч. -основного текста 142 с. Количество рис. 22 шт. Библиография включает 155 работ отечественных и зарубежных авторов.

Соискатель выражает признательность своему руководителю, а также благодарит за ценные консультации к.т.н. В.А. Могутова (НИИСФ) и к.т.н. В.И. Савина (НИШБ).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проанализирован один из возможных путей

экономии топливно-энергетических ресурсов при строительстве и эксплуатации зданий - разработка и внедрение технологии изготовления смешанных вяжущих низкой водопотребности (ВНВ), обеспечивающих экономию цемента до 60% при одновременном сохранении его активности и снижении теплопроводности логких бетонов на ВНВ. Этим вопросам посвящены работы В.И.Соломатова, В.Г.Батракова, Ш.Д.Бабаева, А.В.Волженского, Л.А.Малининой, Р.Л.Серых, Н.Ф.Башлыкова, Л.Н.Попова, С.А.Высоцкого, В.П.Сизова, И.Е.Путляева, В.И.Савина, В.И.Наназашвили и других.

Проанализировано состояние использования вулканических пород (туф, пемза, пепел и др.) в промышленности строительны!. материалов. Применение в легких бетонах дробленых пород вулканического поисхсждения взамен керамзитового гразия сдерживается недостаточной изученностью и отчасти отсутствием расчетных нормативных значений теплофизических характеристик этих материалов.

В главе представлен анализ работ, посвященных исследованиям теплофизических характеристик строительных ' материалов, прогнозированию температурно-влажностного состояния и теплозащиты ограждающих конструкций жилых зданий. Эти вопросы исследовали в своих трудах многие ученые: К.Ф.Фокин, В.Н.Богословский, Р.Е.Брилинг, О.Е.Власов, В.И.Ильинский, Д.В.Лыков, В.М.Мачинский, Л.П.Орентлихер, А.У.Франчук, Г.С.Иванов, В.Р.Хлевчук, Ф.В.Ушков, В.И.Лукьянов, В.А.Могутов, Ю.Д.Ясин, В.Г.Гагарин и другие.

Выполнен обзор исследований теплофизических характеристик легких бетонов и методов их исследования. Для многих .известных материалов расчетные теплофазические показатели приведены в нормативных документах. Для вновь создаваемых материалов необходимо проводить комплексные исследования по. определению теплозащитных свойств материалов в различных условиях эксплуатации ограждающих конструкций из них. Для надлежащего проектирования ограждающих конструкций из туфобетона на смешанном вяжущем низкой водопотребности для энергоэкономичных зданий необходимо корректное определение теплофизических характеристик этих материалов. На основании проведенного анализа

-ь-

определена цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена исследованиям свойств материалов для

создания смешанных вяжущих, растворов и легких бетонов.

Для приготовления смешанных вяжущих были использованы шлакопортландцемент промышленного производства Карачаево-Черкесского завода (ПЦ-Д20), содержащий 20% активной минеральной добавки и бездобавочный портландцемент (ПЦ-ДО), изготовленный в лабораторных условиях совместным помолом клинкера Подольского завода и гипса (до 5% от массы клинкера). Определены их химические и минералогические состава.

В качество крупных заполнителей в бетонах использовались керамзитовый гравии Лианозовского завода фракции 5-20 мм. в виде стандартной смеси, содержащей 40% по объему фракции 5-10 мм и 60Ж фракции 10-20 мм. А также туфовый щебень Каменского месторождения Кабардино- Балкарии фракции 5-20 мм. В качестве мелкого заполнителя использовался туфовый песок, полученный дроблением туфа крупных фракций, керамзитовый и кварцевый пески

с насыпной плотностью 1050, 630 и 1500 кг/м-3 соответственно. Определены физико-механические свойства крушшх и мелких заполнителей и зерновой состав туфового песка.

В качестве гидравлически активной минеральной добавки использовался вулканичский туф Каменского месторождения Кабардино-Балкарии. В качестве суперпластифицирующей добавки использовалась С—3, отвечающая требованиям ТУ 6214-625-80** Минхимпрома.

Изготовление смешанных вяжущих проводилось путем совместного помола в лабораторной шаровой мельнице типа МЕЛ шлакопортландцемента (ПЦ-Д20), минеральной добавки в виде туфа и суперпластифицирущей добавки С-3.

Было приготовлено 14 пробных составов вяжущих для определения влияния тонкости помола, выраженной величиной площади удельной поверхности вяжущего, на технологические, прочностные и тегаюфизические характеристики цементного камня из етих вяжущих. При изготовлении образцов цементного камня для проведения исследований достигалась нормальная консистенция цементного теста.

Исследование активности вяжущих показало, что максимальная прочность цементного камня из портландцемента ПЦ-ДО, как после пропаривания, так и после 28 суток нормального твердения достигается при помоле вяжущего до удельной поверхности равной

3700 см2/г и равна 33 МЛа и 50 Ша -соответственно. При

Йвеличении тонкости помола активность вяжущего падает, аксимальиая прочность цементного камня из шлакопортландцемента

ПЦ-Д20 равна 38 и 52 МПа соответственно после пршарившшя и после 28 суток нормального твердения при удельной поверхности

вяжущего 5020 см2/г. Уменьшение клинкерного фонда в

це;.;е;гг.:а туфовой компиаиции (СЬ-би-: - смешанное вяжущее, в котором БОЖ от суммарной массы портландцемента и минеральной добавки составляет масса портландцемента и 1% от массы портландцемента составляет содержание суперпластификатора) в 2 раза по сравнению с шлакопортланддемонтом ПЦ-Д20 вызывает

снижениб марочной активности лишь на 24-34*. Следовательно, использование вулканического туфа в качестве компонента вяжущего достаточно эффективно.

Установлено, что тонкость помола вяжущего не влияет на плотность, теплопроводность и сорбционное увлажнение цементного камня. Паропроницаемость цементного камня из портландцемента ПЦ-ДО уменьшается с 0.047 до 0.006 мг/(м-ч-Па) (т.е. на 88Ж) при

величении удельной поверхности вяжущего с 2270 до 3700 см2/г. ри дальнейшем увеличении тонкости помола паропроницаемость возрастает. Для шлакопортландцемента ПЦ-Д20 паропроницаемость

минимальна при удельной поверхности 6020 см2/г и равна 0.0055 Мг/(М'Ч-Па). Коэффициент капиллярного всасывания воды цементного

камня снижается от 3.8 до 1.2 кг/мг-ч0,5 по мере увеличения удельной поверхности шлакопортландцемента ПЦ-Д20 с 3670 до 5480

см2/г.

Третья глава посвящена исследованиям влияния состава

смешанного вяжущего на теююфизические свойства цементного камня. Исследования проводились с использованием метода математического планирования эксперимента (МПЭ). Был принят ротататабельный план двухфакторного эксперимента. В качестве варьируемых факторов принимались: содержание портландцемента

ПЦ-ДО, как доля от суммарного расхода ПЦ-ДО и туфа в смешанном вяжущем; *2- содержание С-3, в процентах от массы

портландцемента ПЦ-ДО. Факторы варьировались на пяти уровнях: х,- от 0.4 до 1.0; х2- от 0 до 2%. В соответствии с планом было

приготовлено 12 составов смешанного вяжущего, которое готовилось путем совместного помола портландцемента ПЦ-ДО, добавок туфа и суперпластификатора С-3. Опродолены технологические характеристики смешанных вяжущих. Из цементного теста нормальной консистенции были изготовлены образцы цементного камня для исследований: теплофизических и прочностных свойств. ■ Исследования проводились экспериментально по методикам принятым в соответствующих нормах и используемым в НИИСФ.

Экспериментально определялись следующие характеристики цементного камня из смешанного вяжущего: плотность, прочлость, теплопроводность в сухом и влажном состояниях, сорбционная влажность, паропроницаемость, параметры капиллярного всасывания воды и влагопроводность.

Теплопроводность каждого образца определялась при 6-6 значениях влажности. Экспериментальные данные по теплопроводности в зависимости от влажности цементного камня каждого состава статистически обрабатывались и методом наименьших квадратов определялись параметры х , дх уравнения линейной регрессии:

X = \0 + ДХ- ы (1>

Полученные значения коэффициента линейной корреляции, равные г=0.88-0.95, указывают на большую вероятность того, что теплопроводность линейно зависит от влажности.

Сорбционная влажность цементного камня определялась

Сорбционная влажность цементного камня определялась динамическим способом при -значениях относительной влажности воздуха приблизительно равных *>=30 и 90%. а десорбционная влажность - при р=30%. После этого рассчитывались параметры сорбционного увлажнения материала: емкость монослоя, площадь удельной поверхности, и сорбционная влажность при относительной влажности воздуха р=90% и р=97%.

В соответствии с методом МПЭ, полученные характеристики цементного камня были обработаны статистическими методами в результате чего получены математические модели в виде уравнений регрессии, описывающие характеристики цементного камня в зависимости от содержания портландцемента ПЦ-ДО и химической добавки 0-3 в смешанном вяжущем:

2 2

у ~ Ь0+Ь1 x^+bgXg+b^ и^ +bggX2+b^ gX.j Kg i2)

где у- характеристика материала. • -

Коэффициенты уравнении (2) приведены в табл. I. Расчеты по* формуле (2) при различных значениях варьируемых факторов, позволя получить зависимости свойств цементного камня из смешанных вяжущих в виде таблиц и номограмм, которые иллюстрируют влияние содержания туфа и химической добавки С-3 в смешанном вяжущем на технологические, прочностные и теплофизичоскио показатели цементного камня (рис. I). ,

Плотность цементного камня уменьшается с 2000 до 1500 кгЛг с увеличением доли туфа в смешанном вяжущем от 0 до 0.6. Влияние суперпластификатора С-3 на плотность цементного камня незначительно.

Увеличение доли туфа в смешанной, вянущем приводит к уменьшению прочности (г<|8нт уменьшается на 24%, R^jtHT - на 62%). Добавка С-3 ведет к увеличению прочности смешанных вяжущих (r|8ht - на 12-20% и Rßj(IiT - на 22-32%. Наибольшую прочность имеют вяжущие ВИВ-100-2 (г^8нт=6.8 МПа и г<^8ит=' 59.4 МПа).

Теплопроводность цементного камня в сухом состоянии имеет

максимальное значение х0=о,54 Вт/(м'°С), когда последний

приготовлен из портландцемента (ПЦ-ДО). При содержании туфовой добавки в количестве 0,6 теплопроводность смешанного вяжущего

уменьшается на 24% и равна \Q=0,41 Вт/(м-°С). Добавление

суперпластификатора С-3 уменьшает теплопроводность смешанного вяжущего низкой водопотребности CB-I00-2 на 23% по сравнению с портландцементом ПЦ-ДО. С ростом доли туфа в смешанном вяжущем, присутствие суперпластификатора ведет к увеличению теплопроводности смешанного вяжущего. Приращение теплопроводности на 1% влажности по массе цементного камня незначительно зависит от доли , туфа в смешанном вяжущем и

равняется лх=0.0П Вт/(м-°С-%) без добавки С-3. Суперпластификатор С-3 приводит к увеличению ах цементного камня

из вяжущего БНВ-100-2 на 29%, а из вяжущего СВ-50-1 - на 25% по сравнению с портландцементом ПЦ-ДО и СВ-50-0 соответственно.

Таблица I.

Значения коэффициентов уравнений регрессии, описывающих тепло-физические показатели цементного камня из смешанного вяжущего

Теплофизический показатель значение коэффициентов уравнений регрессии ь0 ь1 ь2 ь12 ь^ ь22

Плотность 1.825 О. 175 0.044 -0.01 0.017 -О.041

Теплопроводность в сухом состоянии 0.43 0.017 -0.016 -0.021 0.003 0.007

Приращение теплопроводности на 1% влажности 0.015 0.001 0.001 0.0004 -0.0002 -0.001

Площадь удельной поверхности 63.2 -1.035 1.52 2. 10 -4.(34 3. 54

Сорбционная влажность При р=90% 0. 117 -0.010 -0.001 -0.004 -0.009 0.009

Сорбционная влажность при 0.103 -0.029 -0.004 -0.007 -0.013 0.013

Паропроница-омость 0.00? -0.007 -0.003 0.0009 0.003 0.0005

Коэффициент капиллярного всасы-ваш1я 1.АЯ 0.5065 -0.В5 -0.185 0. 165 0.202

Теплопроводность-при Р=90% 0.60 -0.002 -0.006 -0.021 -0.011 0.002

Теплопроводность при р=Ч7% 0.70 -0.012 -0.003 -0.026 -0.010 -0.002

Отношение приращения теилопроводности цементного камня к теплопроводности в сухом состоянии (аха ).100$ изменяется в

сравнительно небольшом диапазоне от 2.0 до 4.0%. Анализ экспериментальных данных показывает, что увеличение содержания туфа в смешанном вя5хущем вызывает уменьшение теплопроводности цементного камня только за счет снижения его плотности, и введение добавки С-3 - уменьшение, не связанное с изменением ого плотности.

Сорбцконные показатели цементного камня: емкость монослоя, площадь удельной . поверхности и сорбционная влажность при относительной влажности воздуха р=50 и 97® уменьшаются при добавлении в вяжущее суперпластификатора С-3. Увеличение доли туфа в смешанном вяжущем ведет к росту сорбционных характеристик. Сорбционная влажность цементного камня- при относительной влажности воздуха р=Э0% повышается с увеличением

Расход супершшстификатора С-3, % от массы портландцемента

20 30 40 БО Б5

Доля портландцемента Щ-ДО в смешанном вяжущем, ПЦ/(ПЦ+Т>

Рис. I. Зависимость теплопроводности при сорбционной влажности . материала, соответствующей относительной влажности воздуха р=90Х и прочности при сжатии цементного камня от доли портландцемента и суперпластификатора С-3 в смешанном вяжущем.

--теплопроводность цементного камня при сорбционной

влажности, соответствующей относительной влажности

воздуха »>=90%, Вт/(м-°С); —«-"—прочность при сжатии цементного камня из смешанного вяжущего в возрасте 28 суток нормального твердения, МПа.

доли туфа в смешанном вяжущем от значения и=Ю.ЗЖ для цементного камня из Щ-ДО до и=13.7% для цементного камня из вяжущего СВ-40-0. Применение добавки С-3 уменьшает сорбционную влажность цементного камня.

Паропроницаемость цементного камня возрастает на 76% с увеличением доли туфа в смешанном вяжущем от 0 до 0.6 и составляет для вяжущего СВ-40-0 м=0,030 мг/(м-ч-Па). Добавка С-3 снижает паропроницаемость цементного камня из вяжущего ПЦ-ДО на Б2% и СВ-40-0 на 31%. Капиллярное всасывание воды цементным камнем возрастает с увеличением доли туфа в смешанном вяжущем и уменьшается с добавлением суперпластификатора с-3.

Теплопроводность цементного камня из портландцемента ПЦ-ДО при влажности, соответствующей сорбционной при относительной

влажности воздуха равной р=Э0% составляет хр=эо%=0-64 Вт/(м-°С).

Замещение части клинкера туфовым песком уменьшает теплопроводность и для смешанного вяжущего СВ-40-0 коэффициент теплопроводности равняется лР=9о%=0.Б5Вг/(м•°С). Добавка С-3 снижает теплопроводность портландцемента ПЦ-ДО и для вяжущего ВНВ-100-2 коэффициент теплопроводности равняется хр=90%=0.53Вт/(м-°С), однако, при доле туфа в смешанном вяжущем 0.5 и более, суперпластификатор С-3 приводит к возрастанию теплопроводности по сравнению о вяжущим СВ-40-0. Теплопроводность цементного камня при влажности, соответствующей сорбционной при относительной влажности воздуха равной *>=97% возрастает примерно на 10% по сравнению с этой величиной при р=90%.

Проведенные исследования позволяют выбрать оптимальные составы смешанных вяжущих (рис.1). За критерий оптимальности

вяжущих был принят максимум прочности (и2 и п2^нт), минимум

значений теплофизичоских характеристик Хр--=97Ж и макс^лум

экономии цемента. Наиболее подходящим по целому ряду показателей является вяжущее низкой водопотребности ВНВ-ЮО-З, состоящее ' из портландцемента ПЦ-ДО и добавки С-3 в количестве 2% от масса ПЦ-ДО. Его отличает низкая водопотребность (Н.г.=17%), интенсивный рост прочности в ранние сроки твердения, наибольшая

прочность (1г|®нт-6.8 Ша и гг^11^ 59.4 Ша); наименьшая

теплопроводность' хр=90!5 =0.53 Вт/(м-°С). Однако, такой

состав вяжущего не позволяет получить экономии цемента. Достижению этой цели способствует добавка туфа в количестве 50Ж от суммарного содержания портландцемента и туфа в смешанном вяжущем при добавке суперпластификатсра равной С-3-1% от массы портландцемента. Такое соотношение компонентов позволяет уменьшить расход цемента, понизить теплопроводность цементного камня и обеспечить марку вяжущего СВ-50-1 не менее 300. Цементный камень из СЗ-50-1 обладает следующими

характеристиками: (г|8нт=5.2 Ша и 30.0 Ша, ^=эс^=0.59

Вт/(м'°0). Еще меньшим значением теплопроводности обладает

цементный камень из вяжущего СВ-40-0 (без добавки С-3). Однако это вяжущее обладает низкой маркой по прочности, не более 150.

Четвертая глава посвящена исследованиям теплофизических свойств растворов. Было приготовлено девять составов растворов: по три на керамзитовом (гн=630 кг/м3), туфовом (гд=Ю40 кг/м3) и кварцевом (гн=1Б00 кг/мэ) песке. В качестве вяжущих .

использовались: ПЦ-ДО, СВ-50-1 и СВ-40-0. 3

Определены расход материалов для приготовления I м^ раствора и технологические показатели растворных смесей. Результаты определения теплофизических характеристик растворов представлены в табл. 2. Исследования растворов показали, что наименьшей плотностью обладают растворы на керамзитовом песке. У растворов на туфовом песке она больше на 17%, у растворов на кварцевом песке - на 34%. Использование смешанных вяжущих уменьшает •плотность растворов на 11-24% по сравнению с растворами на портландцементе ПЦ-ДО. Прочность растворов на вяжущем ГЩ-ДО наибольшая. Использование смешанных вяжущих СВ-50-1 и СВ-40-0, имеющих в своем составе тонкомолотый туф в количестве 50 и 60Х, уменьшает прочность растворов соответственно на 51 и 63%. Растворы на керамзитовом песке имеют наибольшую прочность. Использование туфового и кварцевого песков уменьшает прочность растворов соответственно на 6 и 15%.

Теплопроводность в сухом состоянии наименьшая у растворов на керамзитовом и туфовом песке. Применение кварцевого песка увеличивает теплопроводность растворов в 1.5 раза. Использование смешанного вяжущего в растворах приводит к незначительному меньшению их теплопроводности. Г1риращеш;э теплопроводности на . % влажности у растворов на керамзитовом и туфовом песках примерно одинаковое. У растворов на кварцевом песке оно больше на 78%.

Приращение теплопроводности на 1% влажности, отнесенное к теплопроводности раствора в сухом состоянии (дхло)-100%,

изменяется в сравнительно небольшом диапазоне от 1.8 до 3.3% для растворов на керамзитовом и туфовом песке, для раствора на кварцевом песке (дл/ло).100% составляет 4.8 - 8%. Использование

кварцевого песка приводит к значительному увеличению теплопроводности • с ростом влажности раствора. Замена портландцемента на смешанное вяжущее влечет незначительное увеличение (длло).Ю0%. Анализ экспериментальных дашшх

показывает, что применение туфового песка и в растворе, и в вяжущем вызывает снижение теплопроводности растворов, не связанное с изменением его плотности.

Сорбционные показатели растворов: емкость монослоя, площадь удельной поверхности и сорбционная влажность при относительной влажности воздуха и 97% значительно снижаются при

использовании в качестве заполнителя кварцевого песка. Применение керамзитового песка увеличивает сорбционные показатели растворов, а туфового - делает их наибольшими. Использование смешанного вяжущего взамен портландцемента ПЦ-Д0

Таблица 2.

Теплофизические характеристики растворов

Я п/п Вид вяжущего Вид песка Плотность кг/м3 V Вт/м°С дх, Вт/(м°С%) сорощ влажн< % по м р=90% лонная эсть, эссе при р=97% иг/ (мчПа

I пц-до керам. 1270 0.38 0.008, 6.2 9.4 0.008

2 ПЦ-ДО туф. 1Б80 0.42 0.008 7.9 2.1 0.021

3 ПЦ-ДО кварц. 2010 0.79 0.038 4.1 ' 6.3 0.015

4 СВ-50-1 керам. 1230 0.35 0.008 3.0 4.6 0.014

5 СВ-50-1 туф. 1470 0.36 0.009 4.1 ■ 6.2 0.034

6 СВ-50-1 кварц. 1860 0.63 0.040 3.1 4.7 0.026

7 СВ-40-0 керам. 1220 0.34 0.009 3.9 6.0 0.022

8 СВ-40-0 туф. 1460 0.35 О.ОГО 4.4 6.9 0.048

9 СВ-40-0 кварц. 1850 • 0.60 0.048 2.2 3.4 0.037

уменьшает сорбциошгае показатели растворов (табл.2).

Пароггроницаемость раствора на керамзитовом пескэ и портландцементе ПЦ-ДО составляет м=0,008 мг/(м ч Па). .У растворов на

кварцевом и туфовом песке она больше соответсвенно на 47 и 62%. Паропроницаемость растворов на смешанном вяжущем больше на 3856%, чем растворов на портландцементе ПЦ-ДО. Капиллярное всасывание воды наименьшее у растворов на керамзитовом песке. У растворов на кварцовом песке оно больше, у растворов на туфовом песке-наибольшее. Капиллярное всасывание вода растворов на портландцементе ПЦ-ДО меньше, чем на смешанном вяжущем СВ-50-1, которое в свою очередь меньше, чем на вяжущем СВ-40-0. Коэффициент влагопроводности наибольший у раствора на кварцевом, песке.

Теплопроводность растворов при влажности, соответствующей сорбционной при относительной влалшости воздуха »>=90% и ^=97% заметно снижается при применении смешанного вяжущего вместо портландцемента ПЦ-ДО. Однако разница между теплопроводностью растворов на смешанных вяжущих СВ-50-1 и СВ-40-0 несущественна и составляет 2-5%. Большое влияние на теплопроводность растворов при сорбционной влажности сказывает вид песка. Наименьшие значения теплопроводности имеют растворы на керамзитовом песке. Использование туфового песка приводит к повшлению теплопроводности растворов на 7-10%. Кварцевый песок увеличивает

Пятая глава посвящена исследованию теплофизических свойств

легких бетонов. Было приготовлено десять составов бетонов. В пяти составах в качестве крупного заполнителя использовался

туфовый щебень (гн=700 кг/м3). В других пяти составах

керамзитовый гравий (гн=450 кг/мэ). Для мелкого заполнения во

всех составах бетонов применялся туфовый песок (гн=1СШ кг/мэ).

В качестве вяжущего использовались портландцемент ПЦ-ДО и смешанное вяжущее с различным содержанием добавок туфа и

суперпластификатора 0-3: СВ-40-0, СВ-ЗО-Х, СВ-50-1, ВНВ-100-1.

Определены расход материалов для приготовления I м3 легкого бетона и технологические показатели бетонных смесей. Результаты определения теплофизических показателей легких бетонов приведены в табл. 3. Средняя плотность бетонов на керамзитовом гравий меньше на 25%, чем бетонов на туфовом щебне. Добавки туфового песка и С-3 в вяжущее незначительно уменьшают плотность бетонов. Прочность бетонов на туфовом щебне меньше на 14-25%, чем бетонов на керамзитовом гравии. Использование смешанного вяжущего ведет к снижению прочности бетонов до 50% по сравнению с бетонами на ПЦ-ДО.

Теплопроводность керамзитотуфобетонов в сухом состоянии меньше на 9-12%, чем туфобетонов (рис.2). При изготовлении бетонов на смешанном вяжущем, теплопроводность их уменьшается на 9-11% по сравнению с бетонами на клинкерных вяжущих ВНВ-100-1 и ПЦ-ДО. Приращение теплопроводности на 1% влажности у туфобетона больше •на 36%, чем у керамзитотуфобетонов. Использование смешанного

вяжущего вместо ВНВ-100-1 и ПЦ-ДО ведет к увеличению приращения теплопроводности на 22-36%. Величина (ахло)-100% у

керамзитотуфобетонов меньше на 30%, чем у туфобетонов. Использование смешанного вяжущего приводит к увеличению

(лх/а. ).100% на 29%. Результаты экспериментов .показывают, .что

применение туфового щебня в бетоне вызывает снижение теплопроводности бетона не связанное с изменением его плотности. Наименьшей сорбционной влажностью обладает туфобетон на

смешанном. вяжущем СВ-30-1 (и=1.5% при ' »>=90%). у керамзитотуфобетеша при тех же условиях она выше и. составляет «=2.2% но массе. С уменьшением доли туфа в смешанном вяжущем, сорбционная влажность бетонов возрастает. При использовании вяжущего ВНВ-100-1 в туфобетонах и керамзитотуфобетонах, сорбционная влажность достигает своего максимума и равна «--4.6 и 4.3% соответственно. У 'бетонов на чистом портладцементе с увеличением относительной влажности воздуха, сорбционная кривая круче,, чем у бетонов на смешанном вяжущем. При возрастании относительной влажности воздуха до 97%, сорбционная влажность

увеличивается и равна и=7.3 и. 6.3% соответственно для туфобетонов и керамзитотуфобетонов на вяжущем СВ-100-1.

Таблица 3.

Теплофизические характеристики легких бетонов

» п/п Вид вяжущего Вид круга, заполнителя Плотность кг/м3 V Вт/м°С ах, Вт/(м°СЖ) сорощ влажнс % по м! р=9056 юнная )сть, ассе при р=97Ж мг/ (мчПа

I пц-до туфов. 1400 0.35 0.014 3.70 6.64 0.028

щебень

2 СВ-40-0 то же 1380 0.32 0.018' .2.56 4.74 0.048

3 СВ-30-1 то же 1330 0.32 0.023 1.47 2.71 0.050

4 СВ-50-1 то же 1370 0.32 0.019 2.52 5.03 0.041

5 ВНВ-100-1то же 1390 0.36 0.009 4.61 7.25 0.025

6 ПЦ-ДО керам- ШО 0.32 0.009 3.50 4.93 0.023

зитовый

7 СВ-40-0 гравий 1090 0.30 0.014 2.66 4.46 0.042

8' СВ-30-1 то же 1010 0.29 0.015 2.15 3.40' 0.041

9 СВ-50-1 то же 1030 0.30 ' 0.011 3.75 7.19 0.035

10 ВНВ-Ю0-1то же 1070 0.30 0.009 4.30 6.28 0.020

Поропрошгцаемость бетонов на клинкерном вяжущем существенно меньше (почти в 2 рази), чем у бетонов на смешанном вяжущем. Добавление суперпластификатора С-3 в смешанное вяжущее снижает на юж паропроиицаемость бетонов. Применение туфового щебня взамен- керамзитового гравия приводит к увеличению паропроницаемости бетона на 20%. Бетоны на туфовом щебне обладают большой способностью к капиллярному всасыванию воды, чем керамзитотуфобетоны. Наименьшее капиллярное всасывание воды

у бетонов на ВНВ-ЮО-1. Добавка туфа в смешанное вяжущее водет к увеличению капиллярного всасывания.

Теплопроводность легких бетонов вычислялась при значениях влажности, которые предположительно имеют место в эксплуатациошшх условиях. Для условий эксплуатации А в качестве условной расчетной принята влажность легкого бетона, соответствующая сорбционной влажности при относительной

влажности воздуха *>=90Ж, а для условий эксплуатации Б при р-97%. Вычисление значений коэффициента теплопроводности бетонов проводилось по формуле:

х*=90Г*о+ ^,ИР=90» (3>

Тешшроводнооть

0.72

0.64

0.56

0.48

0.40

0.32

0.24

1- туфобетон состава I;

2- то же, состава 2;

3- то же, состава 3;

4- то же, состава 4; Б- то же, состава Б;

6- керамзитотуфобетон состава 6:

7- то же, состава 7;

8- то же, состава 8;

9- то же, состава 9; Ю- то же, состава 10.

4 8 12 Влажность, % по масса

16

рис. 2. Зависимость теплопроводности туфобетонов . и керамзитотуфобетонов от влажности.

Оптимальными с точки зрения теплопроводности и экономии цемента являются керамзитотуфобетоны и туфобетоны приготовленные

на вяжущем СВ-30-1. Близкими к оптимальному являются также керамзитотуфобетоны и туфобетоны приготовленные на вяжущем

СВ-40-0. Значения теплопроводности бетонов на туфовом щебне больше на 8-12%, чем бетонов на керамзитовом гравии, что можно отнести за счет разницы в плотности этих бетонов. Применение смешанного вяжущего вместо портландцемента приводит к снижению теплопроводности туфобетонов на 8-ЮЖ.

Шестая глава посвящена исследованиям температурно-влажностного состояния однослойных ограждающих конструкции из

керамзитотуфобетона и туфобетона.

Для исследования влакностного состояния ограждающих конструкций из туфобетона был произведен отбор проб материала туфобетонной наружной стены в помещении селекционной станции в г. Нальчике в начальный период эксплуатации здания. Исследования показали, что максимальное значение влажности стены составляет более 27%, а среднеинтегральное - 20%. Такая высокая влажность туфобетона объясняется наличием технологической влаги и недостаточным отоплением помещения.

Расчеты температурно- влакностного состояния ограждающих

конструкций проводились на ПЭВМ по программе шса, реализующей метод последовательного увлажнения, для расчетов использовались

климатические данные по СНиП 2.01.01-82 и характеристики материалов конструкций, полученные в результате исследований, выполненных в работе. В качестве изотерм равновесного влагосодержания бетонов использовались изотермы десорбции. В результате расчета температурно- влакностного режима установлены значения равновесной влажности бетона, сопротивление теплопередаче, изменение влажности по толщине стены в течепие всего срока ее высыхания и время выхода в квазистационарное влажностное состояние однослойных ограждающих конструкций из туфобетонов и керамзитотуфобетонов на смешанном вянущем, проектируемых для производства и эксплуатации в регионах, обладающих запасают туфа и находящихся в различных зонах влажности. В качестве таких регионов были выбраны Петропавловск-Камчатский - влажная зона, Тюмень - сухая зона, Нальчик нормальная зона. Наименьшей влажностью в- квазистационарном режиме обладают бетоны'на смешанном вяжущем (Б-3 и Б-8), которая составляет 1.5-3% в зависимости от предполагаемого района эксплуатации здания. О уменьшением доли туфа . в смешанном вяжущем, равновесная влажность возрастает и наибольшие значения

бетонов на портландцементе ПЦ-ДО (Б5 и БЮ - 5...6%). авновесная влажность у керамзитотуфобетонов несколько ниже, чем у туфобетонов.

По мере высыхания ограждающей конструкции возрастает ее сопротивление теплопередаче. Наибольшие значения (я0) имеют

панели, проектируемые в г. Тюмени (яо=1.10...1.25 м2«°С/Вт при

толщине стены <5=0.35...0.40м.). Для Петроцавловска-Камчатского -

|*о=0.75...0.88 м2'°С/Вт при <5=0.20..,0.25 м. Для Нальчика -

Ро=0.75...0.80 м2.°С/Вт при <5=0.20...0.25 м. При одинаковой

толщине стен сопротивление теплопередаче панелей из керамзитотуфобетона несколько больше, чем панелей из туфобетона. После 2-3 лет эксплуатации влажностный режим для панелей эксплуатируемых в гг. Петропавловске- Камчатском и Нальчике, согласно расчету, становится квазистационарным. В климатических уолониях Тюмени время выхода панели в квазистационарный режим увеличивается до 5-6 лет. Это обьясняется большей толщиной стен для этого региона и большей продолжительностью зимнего периода.

Время высыхания панелей из бетона на клинкерных вяжущих (ПЦ-ДО,

ВНВ-100-1) больше, чем при использовании в бетонах смешанных

вяжущих с добавкой туфа. С выходом ограждающей конструкции в квазистационарное влажностное состояние, ее сопротивление теплопередаче, также становится почти постоянным, незначительно изменяясь в течение года.

Расчет температурно-влажностного состояния однослойных ограждающих конструкций из туфобетонов и керамзитотуфобетонов, проектируемых для климатической зоны г. Тюмени показал неприемлемость эксплуатации однослойных ограждающих конструкций и необходимость их замены на многослойные для данного района.

Из сравнения значений равновесной влажности бетонов, полученных по расчету температурно- влажностного режима и данных экспериментальных исследований их сорбционного увлажнения, следует, что влажности туфобетонов и керамзитотуфобетонов в однослойных ограждающих конструкциях в ряде случаев соответствуют сорбционным влажностям этих бетонов при относительной влажности воздуха около 90%, и не превышают значения максимальной сорбциоиной влажности. Отчасти это обьясняется допущениями, принятыми в методе расчета, не учитывающем все условия эксплуатации конструкций, например наличие защитного штукатурного слоя, который задерживает высыхание конструкции, увлажнение косыми дождями, и т.д.

¿нализ полученных результатов позволил установить расчетные значения влажности туфобетонов и керамзитотуфобетонов в однослойных ограждающих конструкциях для условий эксплуатации А и Б (табл.4). В большинстве случаев в качестве расчетной для условий эксплуатации А принята сорбционная влажность бетонов при относительной влажности воздуха »>=90% и для условий эксплуатации Б - влажность бетонов, равная максимальной сориционной. С учетом расчетных значений влажности, для исследуемых бетонов определялись расчетные значения коэффициента теплоусвоения и теплопроводности для условий эксплуатации А и Б по формуле:

xfC4-=x0+ дх.^асч- (4)

(Б) (Б)

«

Анализ полученных расчетных коэффициентов теплопроводности (табл.4) показывает , что наименьшие значения имеют бетоны на смешанном вяжущем. Теплопроводность туфобетонов на вяжущем

ВНВ-100-1 меньше на 4-6%, чем на портландцементе ПЦ-ДО. У туфобетонов теплопроводность больше, чем у керамзитотуфобетонов на 15-18%.

Проведенные исследования позволили сделать предложения в

проект СНиП "Строительная теплотехника" по нормированию основных теплотехнических показателей легких бетонов на смешанном вяжущем.

Таблица 4.

Расчетные теплофизические показатели туфобетонов < и керамзитотуфобетонов на смешанном вяжущем

Расчетные значения при условии эксплуатации А

Массовое отношение влаги в материале, %

Расчетные значения при условии вксплуатвции Б

n

п/п

Плотность кг/м3

Коэффициент теплопроводности,

Вт/м•°С

Массовое отношение влаги в материале, X

Коэффициент теплопроводности,

Вт/м•°0

1 •

2

3

4 б 6

7

8

9

10

1400 1380 1330 1370 1390

шо

1090 1010 1030 1070

7 6 Б 6

8 6 Б 4 Б

'7

0.45 0.43 0.44 0.43 0.43 0.37 0.37 0.36 0.36 0.36

11 9 8 9

12 10

в

7

8 II

0.Б0 0.48 0.Б0 0.49 0.47 0.41 0.41 0.40 0.39 0.40

В заключении сформулированы основные выводы по

диссертационной работе.

1. Изготовление и применение смешанных вяжущих низкой водопотребности (ВНВ) с использованием туфа в качестве минеральной добавки и суперпластификатора 0-3 обеспечивает экономию до 60% цемента при производстве растворов и легких бетонов на этих вяжущих. Комплексное использование вулканического туфа в качестве гидравлически активной добавки в смешанное вяжущее, мелкого и крупного заполнителя в легких бетонах, позволяет заманить керамзитовый гравий и тем самым частично устранить проблему нехватки пористых заполнителей, решить задачу утилизации отходов местной промышленности по выпуску пиловочника.

2. Экспериментальными исследованиями установлено, что с

удельной поверхностью равной 3700 см2/г и 5020 см2/г цементный

камень из портландцементов ПЦ-ДО и ПЦ-Д20 соответственно, имеет максимальную прочность, наименьшие коэффициенты паропрсницаемос-

ти и капиллярного' всасывания. Тонкость помола не влияет на плотность, теплопроводность и сорбционное увлажнение цементного камня.

3. О применением метода математического планирования эксперимента проведены исследования теплофизических свойств цементного камня в зависимости от содержания минеральной туфовой добавки и суперпластификатора С-3 в смешанном вяжущем. В результате статистической обработки экспериментальных данных для цементного камня 12 составов были получены математические модели в виде уравнений регрессии второго порядка, описывающие теплофизические и прочностные показатели в зависимости от содержания портландцемента и химической добавки С-3 в смешанном вяжущем. Установлено,что минимальная теплопроводность цементного камня в сухом состоянии достигается при доле портландцемента в вяжущем сколо 0,4 и без содержания суперпластификатора. СорОционная влажность цементного камня из смешанного вяжущего возрастает при увеличении доли туфа, а добавка в портландцемент суперпластификатора С-3 снижает ее. Определены коэффициенты паропроницаемости, влагопроводности и капиллярного всасывания цементного камня из смешанного вяжущего.

4. Выбраны оптимальные по теплофизическим и прочностным свойствам составы смешанных вяжущих, содержащие от 0,3 до 1,0 доли по массе портландцемента и до I» суперпластификатора:

ВНВ-ЮО-1, СВ-50-1, СВ-30-1, СВ-40-0. Эти составы смешанных вяжущих использовались при подборе составов и проведении исследовавши растворов и легких бетонов. Вяжущее низкой

водопотребности ВНВ-ЮО-1, состоит из портландцемента ПЦ-ДО и

добавки С-3 в количество 1% от массы ПЦ-ДО. Смешанное вяжущее СВ-50-1 содержит 50% цомонтного клипкора при добавке С-3 в

количество 1%. Смешанное вяжущоо СВ-40-0 состоит на 40% из ПЦ-ДО и 60% из туфа.

5. Проведены исследования теплофизических свойств девяти составов растворов на трех песках и трех смешанных' вяжущих. Получено, что наименьшей теплопроводностью в сухом состоянии обладают растворы на керамзитовом песко, а наибольшей - на кварцевом. Приращения теплопроводнорсти раствора на 1% влажности раствора, отнесенные к значениям теплопроводности в сухом состоянии, составляют 1,8-3,3% для растворов на керамзитовом и туфоЕом песке, а для раствора на кварцевом песке - 4,8-8%.

6. Анализ данных сорбционного увлажнения растворов показал, что применение кварцевого песка значительно снижает все сорбциошше показатели, а туфового - повышает. Максимальными сорбщкшшми показателями обладают растворы на портландцементе, а минимальными - на смешанных вяжущих с содержанием портландцемента 60% по массе. Исследования паропроницаемости растворов показали, что на величину паропроницаемости раствора в большой степени влияют как вид песка, так и вяжущего. Паропроницаемость раствора на керамзитовом песке существенно меньше, чем растворов на туфовом и кварцевом песке. Паропроницаемость раствора на портландцементе значительно меньше чем у растворов на смешанных вяжущих. Исследования капиллярного всасывания воды растворами показали, что наибольшей способностью

всасывания воды растворами показали, что наибольшей способностью к капиллярному всасыванию воды обладают растворы на туфовом песке. Кроме того увеличивает способность к капиллярному всасыванию использование смешанного вяжущего о содержанием 40% по массе портландцемента.

7. Анализ теплопроводности растворов показал, что применение смешанного вяжущего вместо портландцемента приводит к заметному снижению теплопроводности растворов. Большое • влияние на теплопроводность растворов оказывает вид песка. Наименьшие значения теплопроводности имеют растворы на керамзитовом песке. Использование туфового песка приводит к повышению значений теплопроводности растворов до 10-15%. Использование кварцевого песка привадит к повышению расчетных значений теплопроводности растворов примерно в два раза.

8. Исследованы теплофизические характеристики 10 составов легши бетонов но туфовом щебне и керамзитовом гравии на выбрашшх составах смошашюго вяжущего. В результате исследования теплопроводности бетонов на смешанных, вяжущих получено, что бетоны на керамзитовом гравии имеют меньшую теплопроводность в сухом состоянии, чем на туфовом щебне. Наименьшую теплопроводность в сухом состоянии имеют бетоны на СВ-30-1, однако они имеют п наибольшее приращение теплопроводности на 1% влажности. Результаты исследования сор.бциошюго увлажнения показали, что минимальной сорбционной влажностью обладают бетоны, приготовленные на вяжущем СВ-30-1. Получено, что паропроницаемость бетона на портландцементе существенно меньше, чем у легких бетонов на смешанном вяжущем. Причем добавление в портландцемент суперпластификатора снижает паропрошщаемость бетона примерно на ЮЖ. Вид крупного заполнителя заметно влияет на паропрошщаемость бетона, так применение керамзитового гравия взамен туфового щебня приводит к снижению паропроницаемости бетона с среднем на 20%. Установлено, что значения капиллярного всасывания воды и влагопроводности бетонов на туфовом щебне больше, чем на керамзитовом гравии. Наибольшей способностью к капиллярному всасыванию обладают бетоны на вяжущем СВ-40-0.

9. Анализ расчетных значений коэффициентов теплопроводности показал, что- оптимальными из -исследованных являются составы

туфобетона приготовленные на вяжущем ВНВ-100-1 и

керамзитотуфобетона на смешанных вяжуща СВ-30-1 и СВ-50-1.

10. Выполнены исследования • температурно-влажностного состояния однослойных ограждающих конструкции из исследованных бетонов для трех регионов страны, обладающих запасами туфа и находящимися в различных зонах влажности. В результате проведенных расчетов определены значения равновесной влажности бетонов и время выхода конструкции в квазистационарное влажностное состояние.

11. На основании анализа полученных результатов экспериментальных и аналитических исследований предложены расчетные значения теплофизических показателей туфобетонов и керамзитотуфобетонов на смешанных вяжущих. Определены наиболеэ перспективные составы бетонных смесей для • применения в

индустриальном строительстве и сделаш предложения в проект СНиП "Строительная теплотехника" по нормированию их теплотехнических показателей. Результаты работы включены в ТУ 65.27.10-613-91 "Панели стеновые наружные туфобетонные для жилых зданий серии 138"..

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Стоянов В.В., Бондарь М.Ф. Некоторые проблемы оптимизации теплотехнических характеристик конструкций из лозолита//В сб.: Пути снижения материалоемкости в строительстве в Молдавской ССР/Тез. докл. науч.-техн.конф.- Кишинев,1988.

2. Гагарин В.Г., Могутов В.А., Бондарь М.Ф. Сравнительная оценка свойств стр оительных материалов при помощи кривых равновесного влагосодержашя.//В сборнике докладоз участников второго сьезда Ассоциации инженеров по отоплению, вентиляции кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике/ Тез. докл.-Москва,1992.

. 3. Гагарин В.Г., Ларин O.A., Бондарь М.Ф. Учет эксплуатационной влажности при проектировании однослойных легкобетонных панелей для жилых зданий//В сб.: Изучение действительной работы конструкций с учетом условий и сроков эксплуатации/Тез. докл. науч.-тохн.конф.- Пенза,1992.

Сокращения и условные обозначения.

ВНВ - вяжущее низкой водопотребности;

ВНВ-100-1 - вяжущее низкой водопотребности, 100-

процентное содержание портландцемента ПЦ-ДО, I-процентное содержание суперпластификатора С-3 от массы ПЦ-ДО;

МД - минеральная доОарка;

МПЭ - математическое планирование эксперимента;

Н.г. - нормальная густота цементного теста, %;

ПЦ - портландцемент;

ПЦ-ДО - бездобавочный портландцемент;

ПЦ-Д20 - портландцемент с минеральной добавкой в количестве 20% от суммарной масс ПЦ и минеральной добавки;

СВ - смешанное вяжущее;

СЕНВ - смешанное вяжущее низкой водопотребности;

СВ-ЗО-1- смешанное вяжущее, содержащее 30% портландцемента ПЦ-ДО от суммарной массы ПЦ-ДО и туфа и добавку суперпластификатора С-3 в количестве 1% от массы ПЦ-ДО;

Т - туф;

к?18нт - прочность при изгибе после 28 суток нормального твердения МПа;

РЯНТ

"еж ~ прочность при сжатии после 28 суток нормального твердения МПа;

я

-23-

теплоперэдача

ограждающей конструкции.

материала материале

при при при

при

- сопротивление

м2.°С/Вт; ы - влажность материала, (%); «д - расчетное массовое отношение влаги в

условии эксплуатации А, %\ иБ - расчетное массовое отношение влаги в

условии эксплуатации Б, %; "*>-90%~ ялажность материала соответствущая сорбционной

относительной влажности воздуха %;

влажность материала соответствущая сорбционной

относительной влажности воздуха р=97%, 5;

- насыпная плотность материала, кг/м3;

х0- коэффициент теплопроводности материала

состоянии, Вт/м °С; дх - приращение теплопроводности на 13 влажности, Вт/(миС.%); х^=90£-коэффшшент теплопроводности материала при влажности

соответствующей сорбционной при относительной

воздуха Вт/м °С;

х ¿^-коэффициент теплопроводности материала при

соответствующей сорбционной при относительной

воздуха р-97%, Вт/м °С; и - коэффициент паропроницаомости, мг/(ы ч Па); р - относительная влажность воздуха, г - коэффициент линейной корреляции;

в сухом

•1°с

ажн

влажности

влажности влажности