Руденко Дмитро Вікторович. Важкі бетони для відновлення несучої здатності транспортних споруд

brief description

Руденко Дмитро Вікторович. Важкі бетони для відновлення несучої здатності транспортних споруд : Дис... канд. наук: 05.23.05 2007

Руденко Д.В. Важкі бетони для відновлення несучої здатності транспортних споруд. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 будівельні матеріали та вироби. Донбаська національна академія будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, м. Макіївка, 2007.
У дисертації наведено теоретичне узагальнення й рішення практичного завдання, що полягає у розробці бетонів підвищеної стійкості на активованій в’яжучій речовині для ремонту і відновлення штучних транспортних споруд, що забезпечується використанням хімічно активних компонентів цементної системи.
Встановлено, що одержання бетонів з високими експлуатаційними властивостями для ремонтно-відновлювальних робіт на транспортних спорудах можливо при використанні активованої в’яжучої речовини зі спеціальним органо-мінеральним комплексом поліфункціональної дії, склад якого оцтова кислота у кількості 0,01...0,05% від маси цементу, елементарна сірка 0,01...0,03% від маси цементу.
При фізико-хімічній активації цементної системи спрямованим розвитком процесу створюються необхідні умови для утворення матриці носія майбутніх властивостей необоротної кристалізаційної структури матеріалу. В особливо ранній період гідратації передається енергія для подолання енергетичного бар’єра з утворенням більшого числа коагуляційних контактів. В активованій цементній системі різнорозмірні гідратні елементи упаковуються таким чином, що утворюють кількість контактів на одиницю об’єму на 2...3 порядки більше, ніж у цементній матриці бетону нормального тверднення.
При витримуванні зразків бетону на активованій в’яжучій речовині в сульфатному середовищі зниження міцності при стиску становить 3...6% на відміну від звичайного бетону, міцність якого знижується на 12...23%; коефіцієнт сульфатостійкостіКсперебуває в межах 0,91...0,93 залежно від тривалості витримування й марки використовуваного портландцементу. Стабілізація міцності бетону на активованій в’яжучій речовині в часі свідчить про перевагу конструктивних процесів над деструктивними.
Дослідно-промислове впровадження розробленої технології ремонтно-відновлювальних робіт на транспортних спорудах з використанням бетону на активованій в’яжучій речовині здійснено у Концерні «Гідромонтажспецбуд» на аварійній ділянці водоводу Дніпро Західний Донбас загальною площею 356 м2. Сумарний економічний ефект склав більш 40,5 тис. грн.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення й рішення практичного завдання, що полягає у розробці бетонів підвищеної стійкості на активованій в’яжучій речовині для ремонту і відновлення штучних транспортних споруд, що забезпечується використанням хімічно активних компонентів цементної системи.
Основні наукові й практичні результати, отримані в дисертаційній роботі, полягають у наступному.
1. Встановлено, що одержання бетонів з високими експлуатаційними властивостями для ремонтно-відновлювальних робіт на транспортних спорудах можливо при використанні активованої в’яжучої речовини зі спеціальним органо-мінеральним комплексом поліфункціональної дії, склад якого оцтова кислота у кількості 0,01...0,05% від маси цементу, елементарна сірка 0,01...0,03% від маси цементу.
2. З метою визначення закономірностей якісного формування мікроструктури досліджена пористість активованої цементної системи. Пористість цементного каменю нормального тверднення характеризується двома основними групами пор - мікропорами з радіусами 30...40Ч10-8м і 20...30Ч10-7м. Фізико-хімічна активація цементної системи зсовує максимуми убік менших радіусів пор 30...80Ч10-9м, що свідчить про впорядковану структуру цементної системи у порівнянні з еталонним зразком, і створює передумови для формування щільної структури цементної матриці бетону.
3. Встановлено, що при фізико-хімічній активації цементної системи спрямованим розвитком процесу створюються необхідні умови для утворення матриці носія майбутніх властивостей необоротної кристалізаційної структури матеріалу. В особливо ранній період гідратації передається енергія для подолання енергетичного бар’єра з утворенням більшого числа коагуляційних контактів. В активованій цементній системі різнорозмірні гідратні елементи упаковуються таким чином, що утворюють кількість контактів на одиницю об’єму на 2...3 порядки більше, ніж у цементній матриці бетону нормального тверднення.
4. Встановлено, що при витримуванні зразків бетону на активованій в’яжучій речовині в сульфатному середовищі зниження міцності при стиску становить 3...6% на відміну від звичайного бетону, міцність якого знижується на 12...23%; коефіцієнт сульфатостійкостіКсперебуває в межах 0,91...0,93 залежно від тривалості витримування й марки використовуваного портландцементу. Стабілізація міцності бетону на активованій в’яжучій речовині в часі свідчить про перевагу конструктивних процесів над деструктивними.
5. Розроблена технологія замонолічування залізобетонних елементів транспортних споруд характеризується відносно низькою собівартістю, а також високими якісними показниками. При замонолічуванні стиків торкретбетоном на активованій в’яжучій речовині досягнуто зниження кількості відскоку на вертикальних поверхнях до 6...7%, на стельових поверхнях - до 8...9%; крім того, підтверджена можливість зниження водоцементного відношення до 0,29...0,3, що практично неможливо при звичайних способах торкретування.
6. Запропоновані дві форми визначення критерію ефективності провадження ремонтно-відновлювальних робіт на транспортних спорудах. Перша форма передбачає досягнення максимуму корисного ефекту при даній витраті ресурсів; такий принцип оптимальності названо принципом максимізації ефекту. При другій постановці оптимальність рішення досягається шляхом мінімізації витрат ресурсів з обов’язковою умовою досягнення заданого корисного ефекту (принцип економії ресурсів).
7. Дослідно-промислове впровадження розробленої технології ремонтно-відновлювальних робіт на транспортних спорудах з використанням бетону на активованій в’яжучій речовині здійснено у Концерні «Гідромонтажспецбуд» на аварійній ділянці водоводу Дніпро Західний Донбас загальною площею 356 м2. Сумарний економічний ефект склав більш 40,5 тис. грн.