Введение
1. Анализ современного состояния проблемы 9
1.1. Диспергирование цемента и минералов 9
1.1.1. Влияние различных факторов на стойкость бетонов 11
1.1.2. Методы испытаний 27
1.1.3. Моделирование кавитационных течений 31
1.2. Машины и аппараты для кавитационнои обработки 32
1.2.1. Понятие кавитационнои технологии 32
1.2.2. Технические средства кавитационнои обработки материалов 33
1.2.3. Области применения кавитационнои технологии 40
1.3. Техника исследования кавитационных процессов с применением кавитационных труб 41
1.3.1. Классификация кавитационных труб 42
1.4. Исследования по обеспечению кавитационнои стойкости бетонов при низких отрицательных температурах наружного воздуха 43
2. Расчетно-теоретические исследования кавитационных процессов в гидродинамических трубах 49
2.1. Основные принципы моделирования в кавитационных трубах 49
2.2. Способы моделирования кавитации в трубах 53
2.3. Влияние границ рабочего участка на минимальные числа кавитации .54
2.4. Кавитационные трубы разомкнутого типа 57
2.4.1. Особенности регулирования параметров потока 57
2.4.2. Теоретическая диаграмма рабочих режимов кавитационнои трубы с выбросным диффузором постоянного расширения 62
2.4.3. Теоретическая диаграмма рабочих режимов кавитационнои трубы с выбросным диффузором регулируемого расширения 64
2.4.4. Истечение из рабочего участка в регулируемый вакуум 71
2.4.5. Совершенствование кавитационных труб 73
2.4.6. Методика гидравлического расчета проточного тракта кавитационнои трубы 75
2.4.7. Методика расчета теоретической диаграммы рабочих режимов гидродинамической трубы с выбросным диффузором регулируемого расширения 79
2.5. Пузырьковые гидродинамические трубы 82
2.5.1. Особенности моделирования режимов течения в скоростных пузырьковых потоках 82
2.5.2. Способы получения скоростных пузырьковых потоков 83
2.5.3. Исследования пузырькового сверхзвукового потока в гидродинамической трубе 85
3. Методика экспериментального исследования 87
3.1. Экспериментальная установка и методика проведения испытаний 91
3.2. Программное обеспечение 97
3.2.1. Комплекс программ для автоматической градуировки средств измерения 97
3.2.2. Комплекс программ для автоматического измерения и обработки информации о параметрах потока и модели 98
3.3. Методика проведения испытаний 100
3.3.1. Наладка и подготовка кавитационной трубы к испытаниям 100
3.3.2. Исследование границ области эксплуатационных режимов с моделью обтекаемого бычка в рабочем участке 102
3.3.3. Исследование эксплуатационных режимов кавитационной трубы без модели в рабочем участке 106
3.3.4. Определение эксплуатационных возможностей гидродинамической трубы с выбросным диффузором 115
3.3.5. Создание вакуума в вакуумном баке при выбросе незатопленной струи из рабочего участка 115
3.4. Методика проведения кавитационных испытаний образцов бетона 119
3.4.1. Материалы для раствора и бетона 123
3.4.2. Выбор комплексных добавок 126
3.4.3. Состав и свойства бетонных смесей 129
4. Результаты экспериментального исследования 130
4.1 Кавитационные трубы 130
4.1.1. Согласование теоретической диаграммы рабочих режимов с эксплуатационной 130
4.1.2. Разработка и внедрение конструкции кавитационной трубы гравитационного типа с истечением в регулируемый вакуум 135
4.1.3. Влияние конструктивных элементов трубы на однородность поля скоростей 137
4.2. Разработка и создание кавитационной трубы с улучшенными характеристиками 141
4.3. Влияние степени турбулентности потока в рабочем участке на характеристики трубы 147
4.4. Рабочий проект кавитационной трубы в установке №4 ВГЛ 150
4.5. Создание гидродинамической трубы 2,5x2,5 м в лотке ВГЛ 155
4.6.. Результаты исследоваия кавитационной стойкости и морозостойкости бетона 158
4.7. Влияние кавитационной обработки на прочность цементного камня... 165
Основные результаты и выводы 172
Литература 174
Приложения 188
