Введение
Глава 1. Состояние вопроса 12
1.1. Морозная деструкция бетона и железобетона 12
1.1.1. Понятие морозостойкости бетона 12
1.1.2. Строение цементного бетона как композиционного материала 13
1.1.3. Льдообразование в бетоне 20
1.1.4. Теоретические представления о причинах разрушения бетона под влиянием попеременного замораживания и оттаивания 22
1.1.5. Характер разрушения бетона при морозной деструкции 25
1.2. Существующие способы определения и контроля морозостойкости
бетонов 27
1.2.1 Стандартные методы испытаний 28
1.2.2. Методы ускоренного контроля морозостойкости 31
1.3. Цели и задачи исследования 38
Глава 2. Физико-математическое моделирование процессов замораживания-оттаивания бетонов 40
2.1. Анализ моделей, описывающих коррозию бетона 40
2.2. Физико-математическая модель процесса циклического замораживания бетона 50
2.3. Условные обозначения 57
2.4. Уравнения задачи 59
2.4.1. Основные уравнения, описывающие процесс циклического замораживания бетона 59 .
2.4.2. Решение задачи с использованием метода малого параметра 63
2.4.3. Применение принципа Дюгамеля 64
Глава 3. Численное моделирование процессов циклического замораживания и оттаивания бетонов 66
3.1, Одномерная задача о промерзании бетона 66
3.2, Алгоритм расчета 67
3.2.1. Энергетический баланс внутри ячейки 67
3.2.2. Численное решение задачи 72
3.2.3.Анализ полученных результатов 72
3.3, Трехмерная задача о промерзании бетонного куба 78
3.3.1. Постановка задачи, уравнения и блок-схема 78
3.3.2. Влияние геометрии образцов бетона на кинетику промерзания и оттаивания 82
3.3.3. Влияние геометрии на потоки тепла и воды 83
3.3.4. Потоки тепла в трёхмерной задаче определяется следующим образом 85
Глава 4. Результаты моделирования процессов замораживания-оттаивания бетона . 88
4.1. Исследование влияния параметров бетона и компьютерного моделирования 88
4.2. Ускорение метода расчета 97
4.3. Условия образования в бетоне области «вечной мерзлоты» 101
4.4. Выводы по главе 4 104
Глава 5. Прогнозирование морозостойкости бетонов 106
5.1. Подбор состава бетонов на требуемую морозостойкость 106
5.1.1. Существующие методы подбора состава бетонов 106
5.1.2. Способ подбора состава тяжёлых цементных бетонов по методу МИИТа
5.2. Материалы, оборудование и методики, принятые в исследованиях 116
5.2.1. Материалы используемые в экспериментальных исследованиях 116
5.2.2. Используемое оборудование 118
5.3. Исследование свойств бетонных смесей и бетонов 120
5.4. Расчет экономии от использования ускоренного прогнозирования морозостойкости бетонов 125
5.4.1. Экономия оплаты труда рабочих и служащих 125
5.4.2. Экономия на работе холодильных установок 125
5.4.3. Экономический эффект от предотвращения появления брака 126
Основные выводы 127
Список использованных источников 129
Приложения 146
