Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Натурные обследования состояния бетона и металлов в конструкциях нефтедобывающих платформ 8
1.1 Технические средства добычи нефти в оффшорных блоках Анголы 9
1.2 Внешние агрессивные воздействия на железобетонные и металлические конструкции в климатических зонах Анголы 15
1.3 Результаты обследования конструкций нефтедобывающих комплексов.. 16
1.4 Выводы по главе 1 21
Глава 2. Анализ проблемы и известных результатов исследований в ее области , 21
2.1 Теоретические обоснования процессов коррозии металлов 28
2.2 Коррозия бетона ...46
2.3 Факторы, ускоряющие процесс коррозии бетона, стали и
стальной арматуры в климатических зонах республики Анголы : 51
2.4 Техника борьбы с коррозией 57
2.5 Цель и задачи исследований .73
Глава 3. Методы испытаний, материалы и образцы 74
3.1 Методы оценки коррозии металлов и арматурной стали 74
3.2 Методы исследования бетонов 79
3.3 Материалы и образцы 79
3.4 Агрессивные среды 82
3.5 Режимы испытаний 84
3.5.1 Исследование колебаний поверхности Атлантического океана у берегов республики Ангола 84
3.5.2 Режимы коррозионных испытаний ...86
Глава 4. Исследование коррозионной стойкости металлов и бетона 88
4.1 Атмосферная коррозия меди 88
4.2 Коррозия меди и медных сплавов в морской воде Атлантического океана ...93
4.3 Коррозия меди в бетоне при действии морской воды 94
4.4 Атмосферная коррозия алюминия и его анодных покрытий... 96
4.5 Коррозионное растрескивание стали и алюминиевого сплава в растворе хлорида натрия 100
4.6 Исследование физико-механических свойств бетона при действии сырой нефти 101
4.7 Сцепление арматуры с бетоном, насыщенным нефтью 116
4.8 Выводы по главе 4 120
Глава 5. Исследование действия ингибиторов на коррозионное поведение стали в бетоне и свойства бетона 121
5.1 Влияние ингибиторов на процессы коррозии стали в бетоне при действии агрессивной среды 122
5.2 Свойства бетонной смеси и бетона с добавками ингибиторов 128
5.3 Выводы по главе 5 131
Глава 6. Рекомендации по повышению долговечности анкерных узлов «сухожилий» плавучих платформ для добычи нефти 132
Общие выводы 147
Литература
- Технические средства добычи нефти в оффшорных блоках Анголы
- Теоретические обоснования процессов коррозии металлов
- Исследование колебаний поверхности Атлантического океана у берегов республики Ангола
- Коррозия меди и медных сплавов в морской воде Атлантического океана
Введение к работе
Мировая экономика XXI века существенным образом зависит от развития нефтяной промышленности. Вместе с резкими изменениями спроса и предложения и рынков сбыта нефти меняется структура самой промышленности.
Сегодня общие доказанные запасы сырой нефти по оценкам приближаются к 1 трлн. бар. В республиках Африки ежесуточная добыча нефти составляет более 6 млн. бар в сутки. При этом в республике Ангола ежесуточная добыча нефти составляет около 600 тыс. бар. Нефтяной пейзаж Африки, в том числе и Анголы, показывает что наиболее нефтеносными являются офшорные территории Атлантического океана.
В 2006 году Шевроном были выполнены буровые исследования, которые показали, что с учетом оффшорных зон добыча нефти в Анголе может превысить один миллион баррелей в сутки. Таким образом Ангола -второй по величине нефтяной производитель в Sub - Saliara Африке после Нигерии.
Выполненные сейсмические обзоры и результаты бурения показали, что нефтяные запасы располагаются как в мелких, так и в глубоких водах оффшорной Анголы. В более мелких оффшорных местоположениях добыча нефти производится с платформ, установленных на морском дне. В более глубоких зонах нефть добывается с помощью плавучих нефтяных платформ. Добываемая с платформ нефть вывозится нефтяными танкерами или перекачивается по трубопроводам на береговую зону Анголы.
Строительство платформ требует многомиллионных инвестиций, поэтому необходимо стремиться к снижению затрат по их эксплуатации. В то же время отмечено, что достаточно большие средства при эксплуатации нефтяных платформ затрачиваются на антикоррозионные работы, особенно на окраску. Достаточно часто происходит обрыв «сухожилий», обеспечивающих заякоревание платформ к береговым или донным
конструкциям. Отрыв «сухожилий» часто приводит к непредсказуемым последствиям. Имеют место случаи увода платформ в открытый океан. Поскольку к «сухожилиям» крепятся трубопроводы, перекачивающие нефть на береговую зону, то их обрыв может привести к порыву трубопроводов и проливу нефти. Это нанесет непоправимый урон экологической среде.
Учитывая важность этой проблемы в диссертационной работе, была поставлена задача, исследовать причины и механизм разрушения анкерных креплений «сухожилий» и разработать способы повышения их надежности.
Натурные обследования при выполнении работы производились в республике Ангола, а лабораторные исследования в Национальной лаборатории Португалии, университете г. Луанда и Ростовском государственном университете путей сообщения.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ
Установлены зависимости цикличности приливов и отливов, а также высоты колебаний воды Атлантического океана у берегов Анголы от фазы Луны, что позволило выявить анкерные узлы «сухожилий» плавучих нефтяных платформ, находящиеся в наиболее опасных воздействиях внешней среды.
Определены состав продуктов коррозии меди, алюминия и их сплавов и его влияние на интенсивность процесса. Получены параметры для кинетической зависимости M=ktn, характеризующей скорость коррозии меди и алюминия в морском климате Анголы.
Получены данные о проникающей способности сырой нефти в толщу бетона и влияние нефти на физико-механические свойства бетона и его сцепление со сталью и сплавами цветных металлов.
Предложен и исследован новый ингибитор коррозии -триметиламинонитрит, который надежно защищает сталь в бетоне при действии морской воды, снижает водопотребность бетонной смеси, повышает прочность и улучшает структуру бетона.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ , .
полученные результаты обследований плавучих платформ для добычи нефти, позволяющие определить наиболее уязвимые для агрессивных воздействий элементы;
экспериментально определенные параметры для прогноза коррозионного разрушения меди и алюминия в зависимости от климатических характеристик регионов Анголы;
результаты, показавшие, что при действии морской воды медь в бетоне находится в пассивном состоянии, а анодирование алюминия серной кислотой и паром защищает его от влажной атмосферной коррозии;
полученные величины пороговых напряжений коррозионного растрескивания стали и алюминия при воздействии хлоридов. Данные о величинах снижения прочности и сцепления бетона с металлами при действии сырой нефти;
результаты исследования ингибирующих свойств триметиламинонитрита;
разработанные рекомендации по повышению долговечности анкерных узлов «сухожилий» платформ для добычи нефти в оффшорных зонах Анголы.
Достоверность результатов, основных научных положений и выводов
обоснована применением современных методов электрохимического,
дифрактометрического, электронномикроскопического и
рентгеноспектрального анализов, а также стандартов испытаний России,
Португалии и США. Научные выводы в диссертации согласуются с общими
теоретическими положениями и результатами известных ученых в дайной
области науки. ,
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ
- результаты натурных обследований бетонных и металлических
конструктивных элементов плавучих нефтедобывающих платформ, а также исследований характеристик приливов и отливов у берегов Анголы при различных фазах Луны;
результаты лабораторных и натурных исследований процессов коррозии бетона, стали и сплавов цветных металлов при агрессивных воздействиях сред, характерных условий эксплуатации платформ для добычи нефти в оффшорных блоках республики Ангола;
результаты исследований ингибирующих свойств триметиламинонитрита и его влияние на свойства бетонной смеси и бетона;
предлагаемые рекомендации по повышению долговечности анкерных узлов «сухожилий» плавучих платформ для добычи нефти.
Автор выражает глубокую признательность Мануеле Сальта и Эльзе Ваз Перейра за большую помощь в проведении исследований в Национальной лаборатории Португалии.
Технические средства добычи нефти в оффшорных блоках Анголы
Буровые установки, применяемые для добычи нефти и газа, в зависимости от глубины разделяют на следующие типы: самоподъемные плавучие буровые установки; полупогружаемые буровые установки (полупогружаемая платформа); буровые суда.
Самоподъемные буровые установки используются при глубинах моря до 100м. К месту работы они доставляются буксировкой.
Плавучие полупогружаемы буровые установки используются при глубинах моря в диапазоне от 100 до 200м. Конструктивно они отличаются значительным разнообразием. Общим признаком является возможность бурения с их помощью при реальном волнении моря благодаря резкому сокращению площади ватерлинии и заглублению цистерн плавучести на достаточное расстояние от поверхности. Полупогружаемые буровые платформы строят, как правило, с несколькими продольными заглубленными понтонами и значительным количеством (более шести-восьми) стабилизирующих колонн (рисунок 1.3). Полупогружаемые буровые платформы так же, как и самоподъемные буровые установки, доставляются к месту работы путем буксировки. Удержание в заданной точке осуществляется с помощью якорных связей (сухожилий). На платформах устанавливают до восьми якорных лебедок, при помощи которых натягивают или ослабляют якорные тросы или цепи, соединенные с якорями массой до 13-15 т. Применяют различные схемы растяжки якорных связей, но при этом в основе лежит одно условие - перемещение платформы при действующих в данном районе внешних силах от ветра и течения должно быть минимальным. Как правило, натяжением якорных связей управляют вручную с центрального поста управления или с местных постов управления лебедками. Несмотря на достаточную простоту стабилизации положения полупогружаемых платформ с помощью якорных связей, этот способ имеет ряд недостатков. Во-первых, постановка якорей требует, чтобы координаты места погружения якорей контролировалась с помощью вертолетов. Во-вторых, доставка якорей к месту их установки должна осуществляться с помощью вспомогательного судна. Мобильность заякоренной платформы очень низка. В связи с этим появились проекты полупогружаемых буровых платформ с системами динамической стабилизации положения. В частности, построенная в США платформа «Седко-709» с динамической системой удержания позволяет вести работы на глубине около 1800 м. Морские основания платформ изготавливаются на специализированных предприятиях и транспортируются к месту установки на баржах и монтируются специальными плавучими кранами.
Для обеспечения правильного положения основания платформы на дно моря устанавливается донная плита и три направляющие сваи разной высоты (10, 8 и 6 м). На рисунках 1.4 и 1.5 видно, как сваи входят в направления, имеющие на концах конусы большого диаметра. После того, как основание вошло в соприкосновение со всеми направляющими сваями, оно продолжает опираться до тех пор, пока плоские фундаментальные плиты его опор не войдут в донный грунт на определенную глубину. Железобетонные сваи диаметром 2,59 м и длиной 89 м (по три на каждую промежуточную платформу) доставляются на специальной барже и после спуска находятся в вертикальном положении. К каждой свае закрепляется гидравлический замкнутый хомут и с помощыо плавучего крана осуществляется ее ориентация над соответствующим подводным направлением. Сваи под собственным весом углубляются на дно на 10-15 м и добиваются с помощыо подводного молота до проектных величин. 2 - свая длиной 90 м и диаметром 2,6 м; 3 - подводный аппарат с дистанционным управлением; 4 - рукав с линиями управления; 5 - подводный молот
Эксплуатация всех видов платформ связана с применением различных связей, которые в дальнейшем будем именовать «сухожилиями». В зависимости от выполняемых функций «сухожилия» имеют различную конструкцию анкерных креплений.
По функциям «сухожилия» делятся на следующие основные группы: «сухожилия» с временной функцией, применяемые при транспортировке и монтаже платформ; «сухожилия», обеспечивающие устойчивость платформ путем их заякоревания к береговым или донным конструкциям; «сухожилия» для удерживания трубопроводов, передающих добываемую нефть к нефтебазе, расположенной в береговой зоне; «сухожилия» для удерживания силовых кабелей и других коммуникаций, обеспечивающих работу оборудования и жизнедеятельности персонала. В зависимости от функций и нагрузок «сухожилия» имеют определенные конструкции анкерных креплений и изготовлены из различных материалов. На рисунке 1.6 приведены варианты анкерных узлов «сухожилий», в конструкциях которых применены бетон, сталь и цветные металлы.
В 1979 году Морской Технологической Научно-исследовательской лабораторией были впервые обследованы нефтедобывающие платформы. Затем их продолжил индустриальный совет по Океанологии (IRO). В процессе выполнения работ были обследованы железобетонные и стальные конструкции платформ.
Теоретические обоснования процессов коррозии металлов
В целом мы можем разделить процессы коррозии металлов на химические и электрохимические [13].
Коррозию как науку, которую надо изучать и углублять, начали рассматривать в 1925 году, после работ Унлеса, в которых он заинтересовался этим, вызывающим столь серьезные изменения, феноменом. Впоследствии другие ученные работали над принципами коррозии, имеющей чаще всего электрохимическую природу. Их исследования определили развитие, начавшего в прошлом веке, направления химии.
На самом деле новая наука «Электрохимия» возникла в 1807 году после работ Дэви над проблемой прохождения электрического тока через электролитические проводники.
В своих многочисленных работах сэр Хуморей Деви в 1828 году установил основные положения гальванической коррозии и катодной защиты, употребив металлический цинк, создал препятствующее коррозии покрытие для кораблей. Де ла Риве в 1830 году подтвердил, что сопротивление металлического цинка при воздействии кислот значительно повышается при повышении его чистоты. М. Фарадей в 1834 и 1840 г. установил известную связь химического воздействия и электрического тока.
В 1847 году Ричард Адие продемонстрировал существование коррозии, вызванной разностью концентрации кислорода на поверхности железа в погруженном состоянии в перемещающемся потоке. Нернст в 1900 г. ввел понятие напряжения электрода и установил шкалу относительных значений. Уиллис Уитней в 1903 году сделал вывод о том, что коррозия в одной среде имеет электрохимическую природу, и что ее действие усиливается сухими батареями. Эванс в 1923 году, продемонстрировал коррозию при дифференциальной аэрации, придав тем самым новое значение явлению коррозии [12]. Электрохимическая коррозия - это разрушение материалов, обусловленное электрохимической реакцией, происходящей тем не менее в электрических средах. Этот тип коррозии не столь значителен по сравнению с явлением электролиза, тем не менее, он будет способствовать, выявлению основ этого процесса [14,15].
Для конкретного примера рассмотрим вопрос коррозии металла, например железа и стали. Опустив кусок железа (или стали) в какой-нибудь водный раствор электролита, мы получим серию реакций более или менее сложных, соответствующих реальным условиям. В определенных зонах (в анодных зонах) атомы металла теряют электроны и переходят из металлической фазы в жидкую в форме положительно заряженных ионов (анодная реакция) рисунок 2.1.
Электроны, не сумевшие войти в раствор, находятся в металле, придавая ему отрицательный заряд. Положительно заряженные ионы зо металлов, в свою очередь, передадут в раствор и на металлическую поверхность положительный заряд. Таким образом, становится понятным, что негативный процесс начинается растворением металла. Этот металл и раствор аккумулируют электрические заряды противоположных знаков.
Такое нарушение электрического равновесия приводит к образованию силы электростатического притяжения между двумя рядами, которые содержат положительно заряженные ионы и электроны в непосредственной близости от металлической поверхности, то есть, формируется мгновенно некий двойной слой, в котором возникает электрическое поле.
Сила этого электрического поля зависит, очевидно, от числа ионов металла, покинувших его поверхность.
Таким образом, электрическое поле, очень слабое в начале процесса растворения, резко возрастает по мере того, как растет число ионов металла в растворе. Электрическое поле не может расти бесконечно, так как ионы, для того чтобы покинуть поверхность металла, должны преодолеть электрическое поле, уже созданное ионами в растворе, и описанный процесс будет автоматически ограничен.
Придя к этой точке, могло бы показаться, что перестает существовать проблема коррозии. Однако эксперимент показывает, что это равновесие не постоянно. В действительности появляется другой процесс (катодная реакция), который, одновременно нейтрализует недостаток электронов в металле и положительные ионы, содержащиеся в растворе, разрушают электрическое поле и позволяет новым ионам металла переходить в раствор.
В итоге, для того чтобы вызвать электрохимическую коррозию, нужно чтобы в определенных зонах (анодные зоны) существовали свободные электроны и совокупность ионов металла, покинувших его. В то же время должны существовать и другие зоны (катодные зоны) реакций, использующие избыток электронов в металле и приводящие к нейтрализации положительно заряженных ионов, содержащихся в растворе. Между тем выясняется, что анодные и катодные процессы не могут существовать отдельно. Катодные процессы более важны в образовании газообразного водорода, начиная от ионов водорода из раствора (рисунок 2.2) и уменьшении содержания растворенного кислорода (рисунок 2.3).
В примере, который мы собираемся рассмотреть (водный раствор электролита) общий катодный процесс в целом осложнен двумя предшествующими процессами, зависящими в большей или меньшей степени от влияния одного из существующих условий.
Исследование колебаний поверхности Атлантического океана у берегов республики Ангола
Коррозионное разрушение платформ и прибрежных сооружений у берегов Анголы вызвано их попеременным увлажнением и высушиванием приливами и отливами вод Атлантического океана. Интенсивность разрушений в значительной степени зависит от периодичности и амплитуды колебаний воды.
Отливы и приливы вызываются гравитационными силами, - действующими между Солнцем, Землей и Луной.
Гравитационная сила может быть рассчитана по формуле: F=yMfM2/R2 где: у=6,67 10" кгм"; М] - масса Земли; Мг - масса Луны; R - расстояние от Земли до Луны (38400 км).
Солнце имеет значительно большую массу по сравнению с Луной. Однако расстояние от Солнца до Земли столь высоко, что гравитационная сила будет мала.
Гравитационная сила Луны значительно больше по сравнению с Солнцем. Однако орбита Луны не круглая, а овальная и план ее вращения не экваториальный, что затрудняет численным , методом определить гравитационные силы, вызывающие приливы и отливы.
В 2003-2004 годах на берегу южного причала военно-морского порта в Луанде совместно с Институтом метрологии Анголы были выполнены исследования по изучению частоты и амплитуды приливов и отливов. Для измерений был использован прибор «Мореграф», который позволяет с точностью 0,01 м измерить уровень поверхности воды.
Прежде было установлено, что каждые 24 часа наблюдается два прилива и два отлива. Время приливов и отливов зависит от фазы Луны.
С 1 по 9 января 2003 года наблюдалось новолуние. Отлив 1 января начался в 0 часов 13 минут и продолжался до 6 часов 38 минут. Затем начался прилив, продолжавшийся до 12 часов 38 минут. Прилив вновь сменился отливом, длящимся до 18 часов 32 минут и снова прилив до 0 часов 13 минут.
Максимальная высота прилива составила 1,84 м (1,40-1,84 м), а отлива - 0,5 м (0,5-0,7 м). На следующий день ситуация была аналогичной, однако наблюдения показали, что время приливов и отливов сместлось на 1 час. В последующем, до 15 января, периодичность приливов и отливов изменялась на 1-5 часов, но их амплитуда практически оставалась постоянной. С 16 по 23 января наблюдалось полнолуние. В этот период максимальная высота приливов составила 2,04 м, а отливов -0,62 м.
Последняя четверть Луны наблюдалась с 24 по 30 января. Амплитуда колебаний поверхности воды у побережья Анголы в это время несколько снизилась.
Наблюдения последующих месяцев показали, что наибольшие амплитуды колебаний поверхности воды у побережья Анголы, вызванные, приливами и отливами, наблюдается в период полнолуния. Полученные данные совпадают с периодическими наблюдениями за приливами и отливами у побережья Анголы, приведенными в 1980-1996 годах [104; 105; 106; 107; 108].
Результаты выполненных исследований позволили определить область бетона в прибрежных сооружениях, подвергающегося попеременному увлажнению - высушиванию и обоснованно подойти в выбору режимов лабораторных испытаний.
На основании этих исследований выявлены анкерные крепления «сухожилий», удерживающих нефтяные платформы, которые подвержены коррозионному разрушению.
На основании данных п. 3.5.1. была принята следующая методика циклических испытаний. Образцы помещали на 1 сутки в ванну с агрессивным раствором, а затем 1 сутки выдерживали на воздухе. В процессе испытаний проводили электрохимическое определение коррозионного состояния арматуры в образцах, снимали поляризационные кривые.
После этого образцы разрушали, из них извлекали арматурные стержни и проводили оценку коррозии по весовым потерям металла стержня после удаления продуктов коррозии. Цементно-песчаную смесь разрушенных образцов в приэлектродном слое отбирали (на глубину 2 мм по всей поверхности следа от электрода) для дальнейшего изучения. Согласно предполагаемому механизму действия сырой нефти на бетонные и железобетонные конструкции в данной работе были приняты следующие режимы испытаний образцов:
Коррозия меди и медных сплавов в морской воде Атлантического океана
Гипотеза о механизме коррозии бетона и железобетона при действии сырой нефти. Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов парафинового (алканового), нафтенового (цикланового), ароматического и нафтено-араматического рядов, а также кислородных, сернистых и азотосодержащих производных этих углеродов. Одним из свойств нефти является способность к окислению. При окислении нефти молекулярным кислородом образуются кислые и нейтральные продукты окисления.
Присутствие воды каталитически действует на окисление нефти, существенным образом ускоряя течение процесса. В еще большей мере на ускорение процесса окисления оказывает влияние совокупность металл + вода.
Влияние нефти на физико-механические свойства бетона может заключатся в адсорбционном понижении его прочности, согласно теоретическим положениям П.А. Ребиндера [114]. В работах Ю.А. Саввиной [115] показано, что нефть и нефтепродукты по механизму действия на бетон можно отнести к адсорбционно-активным средам, которые, проникая в микротрещины механизмом двухмерной миграции, способствуют нарушению сплошности структуры и более быстрому развитию дефектов в процессе деформирования, затрудняют смыкание микротрещин после снятия напряжения. В результате этого нарушается сплошность структуры, особенно в дефектных местах и на контактах раздела фаз между цементным камнем и заполнителем, а затем уже нарушаются контакты в поликристаллических сростках цементного камня.
При эксплуатации железобетонных конструкций, подверженных воздействию нефти, немаловажное значение имеют вопросы сцепления арматуры с бетоном. Это обусловлено тем, что именно совместная работа арматуры с бетоном, обеспечиваемая сцеплением и анкеровкой, служит основной предпосылкой работы железобетона, как конструкционного материала.
В работах Н.М. Васильева [116], В.М. Медведева [117], Т.С. Каранфилова [118] и др. [119] показано, что нефтепродукты, попадая на железобетонные конструкции, снижают их прочность. При этом существенным образом снижается сцепление арматуры с бетоном, уменьшается усталостная прочность бетона. Проникающая способность минеральных масел в цементные бетоны.
Интенсивность разрушения бетона в значительной мере зависит от проникающей способности агрессивной среды, которая, в свою очередь, определяется его пористостью.
Пористость бетона представлена хаотически распределенными капиллярами переменного сечения диаметром (2-4)-10"+10" см и отдельными порами диаметром 10" +5 "10" см [120]. Исходя из того, что 70-80% объема пор цементного камня приходится на капилляры с диаметром менее 10"4 см, а средний диаметр пор изменяется от 4/10"5 до (8-Ю) 10"4 см, наиболее вероятным механизмом переноса нефти в бетоне будет капиллярный поток.
Кинетические характеристики капиллярного потока при контакте бетона с агрессивной средой определяются структурой порового пространства и физико-химическими свойствами жидкости. Для получения численных значений характеристик, определяющих проникающую способность нефти в бетон, проведены исследования капиллярной пропитки нефтью образцов цементного камня заданной пористости. Образцы для указанных исследований были приготовлены следующим образом. Из цементного теста нормальной густоты (В/Ц=0,28), цемент №1 (глава 3), формировали призмы 1x1x3 см. Уплотнение цементного теста осуществлялось на вибростоле ВС-1, частота колебания которого 2800 мин"1, амплитуда - 0,4 мм. После 28 суток твердения в нормально-влажных условиях призмы подвергались дроблению, а полученные частицы цементного камня рассеивались на фракции в вибросите. Каждая из фракций цементного камня засыпалась в стеклянные трубки, закрытые снизу марлевой сеткой. Стандартность засыпки достигалась виброобработкой в течение 60 сек.
Изготовленные таким образом образцы с некоторыми допущениями можно рассматривать как простейшую модель пористого тела, составленного из сферических частиц достаточно малого радиуса и одинакового размера. Сферические частицы в такой модели могут иметь, кубическую (наименее плотную) и гексагональную (наиболее плотную) укладку. Пористость модели не зависит от радиуса частиц, а определяется плотностью укладки и составляет [121]: при кубической укладке Пу=47,64%; при гексагональной укладке Пу=25,95%. При кубической укладке радиус наиболее узких капилляров, соединяющих соседние поры между собой, равен 0,4 lRr (Rr- радиус частиц, из которых составлена модель), а радиус пор в наиболее широкой части равен 0,73Rr. В случае гексагональной укладки частиц поры имеют двоякую форму - тетраэдрическую и ромбоэдрическую. Минимальное значение радиуса пор при гексагональной укладке составляет соответственно -0,155Rr, а максимальное: 0,288Rr - для тетраэдрических пор и 0,414Rr - для ромбоэдрических [121].
Расчетные структурные характеристики образцов их частиц цементного камня приведены в таблице 4.7. Как видно из таблицы 4.7 расчетная пористость образцов и, следовательно, размеры порового пространства изменяются в довольно широких пределах в зависимости от плотности укладки частиц. В свою очередь плотность укладки при изготовлении образцов выше указанным способом зависит от размеров частиц. Поэтому для получения наиболее вероятных значений размеров пор экспериментальным путем определена пористость образцов из частиц цементного камня.
