В нашей работе предпринята попытка поставить задачу математического моделирования структурообразования пенобетонов. Исследуемая структура с этой точки зрения отличается многофазностью, полидисперностью, стохастичностью, причем процесс образования структуры сопровождается явлениями агрегации, растворением и возникновением газовых включений. Для упрощения модели принято, что время индукционного периода твердения намного больше периода гидродинамического структурообразования, т.к. частицы цемента еще не успевают гидратироваться и между ними отсутствует межфазное взаимодействие. Если пренебречь скоростью движения твердой фазы относительно жидкой, то твердожидкая фаза может рассматриваться, как односкоростной континуум. В качестве второй взаимопроникающей фазы рассматривается газовая в виде шаровых сжимаемых пузырьков.
Взаимодействие фаз в общем виде для изотермического режима описывается совокупностью уравнений состояния каждой из фаз, изменения импульса и неразрывности в пространстве размеров твердых частиц первой фазы и газовых включений. Модель учитывает переходы массы и импульса из одной фазы в другую: осаждение частиц твердой фазы на газовых пузырьках, переход воздуха из пузырьков в жидкую компоненту первой фазы или возникновение газовой фазы. Межфазное взаимодействие может быть учтено с помощью эффективной вязкости по уравнению Эйнштейна. Проанализированы сложности включения в модель явлений агрегации и дробления газовой фазы, а также возможности упрощения модели для частных случаев.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Меркин А.П. Научные и практические основы улучшения структуры и свойств поризованных бетонов: Дис. докт. техн. наук. - М., 1971. - 270 с.
- Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова // Тематический выпуск: «Пенобетон». - Белгород, 2003. - №4. - 149 с.
- Кондратьев В.В. Структурно-технологические основы получения «сверхлегкого» пенобетона: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Казань, 2003. - 21 с.