Барабаш Тетяна Іванівна. Поліпшення властивостей активованих дрібнозернистих бетонів

Краткое описание

Барабаш Тетяна Іванівна. Поліпшення властивостей активованих дрібнозернистих бетонів : Дис... канд. наук: 05.23.05 - 2006.

Барабаш Т.І. Поліпшення властивостей активованих дрібнозернистих бетонів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 Будівельні матеріали та вироби. Одеська державна академія будівництва і архітектури. Одеса, 2006.
Дисертація присвячена теоретичному і експериментальному обґрунтуванню можливості поліпшення властивостей твердіючих і затверділого цементного каменю і дрібнозернистого бетону за рахунок механохімічної активації в’яжучого і використання раціональних складів наповнювачів питомої поверхні від 100 до 500 м2/кг.
Встановлено, що в’язкість руйнування цементного каменю на механоактивованому в’яжучому на 30 % більше тріщиностійкості контрольних зразків (К1с=0,70). Тріщиностійкість розчину підвищується в порівнянні з цементним каменем на 16...17 %. Максимальне значення К1с(К1с=1,27) для розчинів на активованому в’яжучому досягається при 27-%-ому вмісту наповнювачів питомої поверхні 500 м2/кг. По результатам експериментальних досліджень визначені оптимальні по кількості і питомій поверхні кварцових наповнювачів склади цементних в’яжучих, дозволяючі одержувати розчин марки 600 із зниженим вмістом портландцементу на 30 %. Оптимізовані склади розчинів були використані для виготовлення бруківки для експлуатації її в умовах інтенсивних динамічних впливів трамвайних переїздах.

Проведений комплекс експериментально-теоретичних досліджень підтвердив висунуту гіпотезу про можливість поліпшення властивостей твердіючих і затверділих цементного каменю і дрібнозернистого бетону за рахунок механохімічної активації в’яжучого і використання раціональних складів наповнювачів. За рахунок призначення початкового складу (цемент + раціональний склад наповнювачів + вода) і технології виготовлення в’яжучих з реалізацією виявлення трибоефектів, можна створювати умови формування структур, які змінюють властивості твердіючих і підвищують механічні характеристики і тріщиностійкість затверділих композицій на основі цементу.
Механохімічна активація в’яжучого сприяє інтенсифікації процесів його структуроутворення в порівнянні з традиційно виготовленими композиціями, що підтверджується скороченням термінів тужавлення цементу в середньому на 1 год 30 хв, а також різким прискоренням набору структурної міцності.
Інтенсифікація фізико-хімічних процесів гідратації за рахунок механоактивації цементно-водних композицій та введення наповнювачів різних складів дозволяє регулювати об’ємні деформації, кількість хімічно зв’язаної води, ступень гідратації та пов’язані з ними температурні зміни тужавіючих систем.
Виявлено, що міцність при стиску цементного каменю на механоактивованому в’яжучому на 20...50 % вища в порівнянні з традиційно виготовленим в’яжучим. Встановлена підсилююча дія на ефект активації цементу кварцового наповнювача раціонального складу. Так, введення в цемент наповнювача з питомою поверхнею 100 м2/кг в кількості 30 % дозволяє в 28-и денному віці одержати цементний камінь з міцністю при стиску, рівній міцності цементного каменю на бездобавочному немеханоактивованому цементі.
Механохімічна активація в’яжучого прискорює зростання міцності дрібнозернистого бетону, особливо в ранньому віці. Так, в одноденному віці Rbtбетону на механоактивованому в’яжучому в 1,9 раз перевищує міцність контрольних зразків. З часом різниця між міцностями зменшується, досягаючи в 14-ти денному віці 25 %. Механохімічна активація цементу з раціонально підібраним складом наповнювачів дозволяє підвищити активність цементу з 48 МПа до 59,5 МПа.

Максимальною тріщиностійкістю характеризується дрібнозернистий бетон на механоактивованому цементі з вмістом наповнювача 6 % питомої поверхні 500 м2/кг. Зміна Sпитнаповнювача від 100 до 500 м2/кг приводе до підвищення в’язкості руйнування більш ніж на 20 %.
По результатам виконаних експериментальних досліджень з використанням ідей і методів математичного планування експериментів були визначені склади цементних в’яжучих з оптимальними по кількості і питомої поверхні наповнювачами, які дозволяють одержувати дрібнозернисті бетони з підвищеними фізико-механічними властивостями і тріщиностійкістю. Дослідно-промисловий випуск бетонної бруківки в кількості 600 м2для експлуатації її в умовах інтенсивних динамічних впливів трамвайного переїзду, дозволив одержати економічний ефект 3 грн. 16 коп на 1 м2бруківки.