ВЫСОКОПРОЧНЫЕ БЕТОНЫ НА МЕХАНОАКТИВИРОВАННОМ ВЯЖУЩЕМ :

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РАБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовані цілі та задачі дисертаційного дослідження, викладено наукову новизну та практичне значення роботи, приведено інформацію щодо структури та обсягу дисертації, публікацій.

У першому розділі проаналізовано сучасний стан питання з теми дисертації, викладено теоретичні передумови дослідження, на основі яких сформульовано наукову гіпотезу роботи.

Роботами П.І. Боженова, Ю.М. Бутта, Б.М. Виноградова,                       О.В. Волженського, П.В. Кривенко, Р.Ф. Рунової, Ю.С.Бурова, Л.Й. Дворкіна та ін. встановлено, що використання активних мінеральних добавок дає реальну можливість отримання бетонів з заданими фізико-механічними характеристиками при значній економії портландцементу. Серед активних мінеральних добавок  значна роль в формуванні структури цементного каменю відводиться мікрокремнезему. Роботами В.Г. Батракова, С.В. Коваля, С.С. Капрієлова А.В. Шейнфельда, Ю.Р. Кривобородова, М.Ф. Жигульова, С.Т. Боригіна та ін. встановлено, що мікрокремнезем дає можливість регулювати процеси структуроутворення та приводить до підвищення міцності при стиску цементного каменю і бетону на його основі.

Посилюють роль мікрокремнезема в формуванні структури цементного каменю поверхньо-активні речовини. Роботами К.Ю. Миненко, А.Є. Шейкіна, С.В. Коваля, С.С. Капрієлова, А.В. Шейнфельда, В.І. Калашнікова,               В.С. Дем’янової встановлено, що одночасне введення мікрокремнезему та поверхньо-активних речовин дозволяє різко підвищити міцність бетону.

Істотним резервом підвищення міцності бетонів є вдосконалення способів приготування бетонної суміші, в тому числі з застосуванням механоактивації в’яжучих. В роботах І.В. Барабаша, В.М. Вирового, С.І. Федоркіна,                В.І. Соломатова, Г. Хайніке, Є.Г Аввакумова, Г.С. Ходакова, І.А. Хінта,       Н.М. Руденко, С.М. Щербини та інш. підтверджена позитивна роль механоактивації мінеральних в’яжучих на якість бетону, в тому числі, і на підвищення його міцності.

Застосування методів механоактивації з одночасним використанням активної мінеральної добавки (мікрокремнезему) в поєднанні з суперпластифікуючою добавкою, дозволить поліпшити властивості як бетонних сумішей так і бетонів.

У другому розділі наведено характеристики вихідних матеріалів, викладено методи досліджень, подано конструктивні характеристики установок.

При проведенні експериментів як вихідні матеріали прийнято:

В’яжучі речовини: портландцемент, одержаний помелом у кульовому млині клінкеру Одеського цементного заводу з 5% гіпсового каменю. Активність портландцементу 48МПа.

Пластифікатор:  розріджувач  С-3 (ТУС - 36020429-625);

Заповнювачі: кварцевий пісок Олександрівського кар'єру Одеської області з М_кр = 2,2; гранітний щебінь фракції 5…20 мм Нікітинського гранітного кар'єру.

Активна мінеральна добавка: мікрокремнезем Нікопольського заводу феросплавів.

Дослідження фізико-механічних властивостей (терміни тужавлення, тепловиділення, пластична міцність, міцність при стиску) проводили згідно діючих стандартів та загальноприйнятих методик.

Рентгенофазові дослідження проводили методом порошків на дифрактометрі  ДРОН-2.0 при CuKα-випромінюванні.

Диференціально-термічний аналіз проводили з метою визначення температури, при якій змінюється фізичний стан речовини або її хімічний

склад. Термограми знімалися за допомогою дериватографа ОD - 1500Q систем Ф. Паулік, Й. Паулік і Л. Ердей.

Дериватографом гідратованих композиційних цементів знімали при величині наважки 500-1000 мг і швидкості підйому температури 10град/хв. Проби для термічного аналізу готувалися аналогічно з пробами для рентгенофазового аналізу.

Дослідження мікроструктури препарованих зразків і фотографування сколів цементного каменю, гідратованого в різних умовах, були проведені на растровому електронному мікроскопі TESLA BS-300, який дає можливість прямого дослідження поверхні твердих об'єктів. Растровий електронний мікроскоп працює при прискорюючій напрузі до 30 кВ. При цьому досягається роздільна здатність 20 нм. Електронно-оптичне збільшення 5-50000 разів.

Обчислення результатів експерименту та їх обробка  проводилися за допомогою комп'ютерних технологій. Для накопичення, аналізу і сортування отриманих експериментальних даних застосовувалися програми, що входять в комплект програм Microsoft Office 2007. Редагування частини малюнків і графіків робилося за допомогою професійних графічних редакторів. Побудова і статистичний аналіз експериментально-статистичних моделей (ЭСМ) виконувався по стандартних методиках із застосуванням діалогової системи COMPEX, розробленої на кафедрі ПАТБМ  Одеської державної академії будівництва і архітектури (проф. Вознесенський В.А., проф. Ляшенко Т.В.). Усі моделі побудовані з мірою ризику α = 0,2.

У третьому розділі наведені результати реологічних характеристик цементних суспензій, фізико-хімічні дослідження новоутворень та мікроструктури цементного каменю.

Досліджено вплив вмісту мікрокремнезему і  суперпластифікатора С-3 на ефективну в'язкість механоактивованих цементних суспензій, на терміни тужавлення цементних суспензій, на зміну пластичної міцності та тепловиділення в процесі гідратації, а також на міцність при стиску та розтягу при згині  цементного каменю його механічних характеристик.