Явления массопереноса в системе «цементный раствор-композитная пластиковая арматура» на стадии структурообразования композита

Abstract

В статье описаны явления влагопереноса в системе «стекловолоконная арматура-цементный раствор» на стадии твердения и структурообразования композита. Для получения представленной математической модели влагопереноса при формировании цементной матрицы использованы уравнения математической физики, уравнения нестационарного массопереноса и дифференциальные уравнения массопроводности параболического типа. Рассмотрено влияние на процессы влагопереноса в системе «стекловолоконная арматура-цементный раствор» условий твердения композита: при отсутствии внешнего массообмена; при испарении влаги с поверхности, когда волокно не поглощает воду из цементной смеси, и при одновременном испарении влаги с поверхности и поглощении воды волокном. Полученная физико-математическая модель влагопереноса для системы «цементный раствор-стекловолоконная арматура» позволяет учитывать изменение водоцементного отношения на стадии твердения композита и устанавливать его влияние на структурообразование композита, на процессы самоуплотнения бетона, на его деформативные и эксплуатационные характеристики, а также на структурно-фазовый состав бетона. Математические модели дают возможность устанавливать необходимое водоцементное отношение для получения композита с заданными характеристиками, такими как прочность на сжатие и на растяжение при изгибе, трещиностойкость, плотность, пористость, коррозионная стойкость. Сформулированная физико-математическая задача может быть решена для частных случаев методом микропроцессов, что позволит произвести расчёты прочностных характеристик композита и осуществить численный анализ показателей долговечности и надёжности изделий и конструкций из армированного стекловолоконная арматурой бетона.