Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии

• Автор: Хирис, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Мелкозернистый бетон - перспективный материал современного строительства
1.1. Достоинства и недостатки мелкозернистого бетона, особенности структуры и свойств
1.2. Структурообразование мелкозернистых бетонов при использовании природного и техногенного сырья
1.3. Тонкодисперсные минеральные наполнители как резерв улучшения технологических свойств мелкозернистых бетонов
1.4. Механическое уплотнение бетонных смесей как один из способов улучшения их качества
1.5. Выводы
Глава 2. Материалы и методы, использованные в исследовании
2.1. Виды и свойства используемых материалов
2.2. Выбор объекта исследования
2.3. Определение свойств бетонов
2.4. Статистическая обработка результатов испытаний
2.5. Математические методы планирования эксперимента
2.6. Выводы
Глава 3. Теоретические основы формирования структуры мелкозернистого бетона при его наполнении шлаковым микронаполнителем в сочетании с поличастотным виброуплотнением
3.1. Механизм процессов структурообразования высоконаполненного мелкозернистого бетона
3.2. Формирование структуры при уплотнении высоконаполненных мелкозернистых бетонов вибрированием
3.3. Выводы

Глава 4. Оценка влияния виброуплотнения на физико-механические характеристики высоконаполненного мелкозернистого бетона при оптимизации его составов
4.1. Изменение физико-механических характеристик высоконаполненного мелкозернистого бетона при вибрационном воздействии
4.2. Математическое моделирование состава высоконаполненного мелкозернистого бетона
4.3. Выводы
Глава 5. Технико-экономическое обоснование использования шлаковых отходов в составах мелкозернистых бетонов и практическая реализация
результатов работы
Основные выводы
Список используемой литературы
Приложение
ВВЕДЕНИЕ

Тенденция замены обычных цементных бетонов, в том числе и тяжелых, мелкозернистыми бетонными композициями, возможна при условии улучшения физико-механических характеристик последних, таких как прочность при изгибе, морозостойкость. Что может быть достигнуто высоким наполнением мелкозернистых бетонов дисперсными частицами как природного, так и техногенного происхождения. Управляя процессом формирования общей структуры мелкозернистого бетона, наполнение цементной матрицы микрочастицами является наиболее эффективным методом модифицирования составов мелкозернистых бетонных композиций, что способствует снижению расхода цементного вяжущего за счет создания более плотной структуры.
Наибольшее распространение в последнее время получила технология изготовления изделий из мелкозернистого бетона методами поличастотного виброуплотнения и вибропрессования, которые обладают рядом положительных особенностей, среди которых высокие показатели прочности, морозостойкости, истираемости, водопоглощения и т.д. В перечень изделий из мелкозернистого бетона, изготовленных этими методами входят шлакоблоки, камни бетонные бортовые, плиты тротуарные, т. ч. фигурные элементы мощения, трамвайные плиты, камни бетонные стеновые, фундаментные блоки, перегородочные, бордюрные камни и прочее. Мелкозернистые бетоны в основном по составу представляю собой цементно-песчаную смесь, с введенным микронаполнителем. Диссертационная работа посвящена разработке составов высоконаполненных мелкозернистых бетонов (ВНМЗБ) повышенного качества, путем их наполнения дисперсными частицами металлургического шлака. Цементное вяжущее с содержанием шлакового микронаполнителя до 50 % по стоимости существенно ниже существующих аналогов с природными микронаполнителями. Одновременно использование шлаковых отходов позволяет улучшить экологическую ситуацию региона. Создание плотной структуры дисперсной системы ВНМЗБ, а именно, изменения расстояния между ее

ность водовяжущей пасты. В результате, в отличие от структуры без наполнителя, формируется цементный камень с меньшими размерами капиллярных пор и диспергированной капиллярной пористостью.
Тонкодисперсные минеральные наполнители, вносимые в смесь, повышают водо- и коррозионную стойкость, уменьшают водопоглощение и усадку бетона, оказывают влияние на прочностные характеристики. Это объясняется формированием более плотной структуры цементных бетонов [13].
Таким образом, результаты выше приведенных исследований и их анализ позволили установить основные факторы, определяющие прочностные свойства и структурные характеристики мелкозернистого бетона, связанные с высокой неоднородностью структуры, ее пористостью, плотностью. Но механизм влияния минеральных наполнителей, обладающих высокой дисперсностью, на структуру и свойства цементного камня и цементных бетонов остается вопросом, по которому ученые не пришли к единому мнению. Дискуссии по вопросу природы и механизма «эффекта микронаполнителя», который проявляется в повышении прочности бетонных композиций при введении в их составы инертных тонкомолотых наполнителей (ТМН), но в тоже время может проявляться в частичном эффекте гидравлически активного наполнителя, не нашли однозначного определения. Существование несколько точек зрения о природе «эффекта микронаполнителя» при использовании тонкомолотого наполнителя высокой дисперсности говорит о недостаточной изученности этого вопроса, нуждающейся в научном обосновании механизма струк-турообразования высоконаполненных мелкозернистых бетонов и их экспериментальном подтверждении.