Мелкозернистый цементобетон с использованием базальтового волокна для дорожного строительства

• Автор: Бабаев, Виктор Борисович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Эволюция применения материалов в дорожном строительстве
1.2. Анализ причин колееобразования и разрушения в конструкциях дорожных одежд с различной жесткостью
1.3. Эволюция использования базальтового волокна в строительной

отрасли
1.4. Опыт использования цементобетонных и фибробетонных

конструктивных слоев в дорожном строительстве
1-5. Минерально-сырьевая база и регионы производства

базальтового волокна
1-6. Выводы
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2.1. Методы исследований
2.1.1. Методы анализа фазового и элементного состава и структурных особенностей сырьевых и синтезированных

материалов
2.1.2. Исследование физико-механических свойств растворной
смеси и микроармированного мелкозернистого бетона
2.2. Характеристика применяемых материалов
2.3. Выводы
3. ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА КАК КОМПОНЕНТА ЦЕМЕНТОБЕТОНА
3.1. Анализ базальтового волокна различных производителей как сырья для производства микроармированных цементобетонов
3.2. Исследование коррозионной стойкости базальтового волокна
в щелочной среде цементного камня
3.3. Разработка принципов модификации базальтового волокна, с целью повышения эффективности его применения

3.4. Структурообразование в системе «цемент - базальтовая фибра»
3.5. Выводы
4. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ ЦЕМЕНТОБЕТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА
4.1. Подбор состава мелкозернистого цементобетона для дорожного строительства
4.2. Свойства микроармированного мелкозернистого бетона
в зависимости от способа введения и содержания волокна,
вида и количества пластификатора
4.3. Анализ микроструктурных характеристик мелкозернистого бетона с использованием термообработанного базальтового волокна
4.4. Конструирование и расчет дорожных одежд жесткого типа
4.5. Расчет демпфирующей способности конструктивных слоев дорожной одежды в зависимости от типа материала
4.6. Выводы
5. ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА
5.1. Технология производства мелкозернистого цементобетона
с использованием базальтового волокна для дорожного строител ьства
5.2. Технико-экономическое обоснование производства и применения мелкозернистого бетона с использованием базальтового волокна для дорожного строительства.
5.3. Внедрение результатов работы
5.4. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Современное строительство по прежнему «базируется» на возведении цементобетонных конструкций, и ежегодно диктует всё более жесткие требования к строительным материалам. Это связанно с экологическими нормами, сложными архитектурными решениями, с использованием материалов в агрессивных средах и в условиях повышенной износостойкости. Новым этапом стало использование экологически чистых материалов и совершенствование их структуры за счёт управления их физико-механических свойств. Основная проблема разрушения, связанна со способностью материала противостоять образованию трещин.
Также на сегодняшний день вследствие разработки новых месторождений полезных ископаемых, увеличения числа крупных комбинатов тяжелой промышленности, с разрастанием сетей пищевых комбинатов и других крупных промышленных объектов - идет активное развитие транспортной сети, что приводит к увеличению интенсивности и увеличению нагрузок на дорожную одежду. Традиционное покрытие из асфальтобетона поддается накоплению остаточных деформаций, и в следствии интенсивности большегрузной техники на начальной стадии -образуется дефект колейности, в результате которого вышележащие слои вытесняют из под себя нижележащие слои основания, а в последующей эксплуатации - полное разрушение конструкции, что приводит к колоссальным затратам и нарушению работы автомобильной сети. Покрытие из цементобетона ввиду своей низкой прочности на растяжение при изгибе подвержено образованию микротрещин, что также является причиной преждевременных разрушений,
В связи с этим остро возникла необходимость, развития более прочного покрытия с высокими физико-механическими свойствами, способного

ладка покрытия за один проход. При двухслойном покрытии дороги (или площади) укладку второго слоя следует производить как можно раньше, пока чист и влажен нижний слой и можно получить хорошее сцепление между слоями.
Американские специалисты считают [14], что смесь из укатанного бетона должна быть уложена и уплотнена в течение 45 мин после добавления воды в смеситель при приготовлении смеси (обычно это выполняют за 1 час). Чтобы избежать образования "холодных" швов (затвердевший бетон), рекомендуется смежные полосы и верхний слой покрытия укладывать в течение 90 мин после приготовления смеси. Толщина слоя из укатанного бетона, оставляемая после прохода укладочной машины, должна быть на 10 % больше проектной. После уплотнения катками достигается проектная толщина.
В Германии [12] на новой автомобильной магистрали В 266 построен участок из бетона, уплотняемого укаткой, поверх которого уложен тонкий слой асфальтобетонного покрытия. На проезжей части участки состоят из двух полос движения в обоих направлениях и песчаных обочин. Ширина проезжей части составляет 10,25 м. Верхний слой бетонной смеси, должен был быть уложен на нижний в течение 120 мин, поэтому была необходима своевременная доставка смеси в количестве 200 м3/ч, которая осуществлялась автобетоносмесителем принудительного действия, что обеспечило однородность смеси. Для укладки смеси использовали бетоноукладчик фирмы "Vogele" модели Super 1700, который укомплектован мощным выравнивающим брусом с высокой производительностью.
Уплотнением покрытия из укатываемой бетонной смеси служит достижение требуемой прочности при наименьшем числе прохода катков. Американские специалисты [14] рекомендуют следующую схему уплотнения двух смежных полос покрытия шириной 3,5-4,5 м.
Первый этап - определение консистенции распределенной бетонной смеси статическими проходами виброкатка (без вибрации).