Бетоны, модифицированные золем кремнекислоты

• Автор: Доржиева, Елизавета Валерьевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 106 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА В ПРОИЗВОДСТВЕ ВЫСОКОПРОЧНЫХ БЕТОНОВ
1.1. Современные представления и основные принципы получения высокопрочного бетона
1.2. Модификаторы - основной путь к повышению качества цементных вяжущих и бетонов на их основе
1.3. Золь-гель технология как перспективный способ получения эффективного модификатора для высокопрочного бетона
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ, ХАРАКТЕРИСТИКИ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Методы исследований и испытаний, стандарты и ГОСТ
2.2. Характеристики сырьевых материалов
2.2.1. Вяжущие
2.2.2. Заполнители
2.2.2. Комплексные коллоидные модификаторы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ПОЛУЧЕНИЕ НОВЫХ КОМПЛЕКСНЫХ КОЛЛОИДНЫХ МОДИФИКАТОРОВ. ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ. ОЦЕНКА И АНАЛИЗ ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ НА ЦЕМЕНТНОМ КАМНЕ
3.1. Основные способы получения зольсодержащих добавок
3.2. Получение новых комплексных коллоидных модификаторов
3.3. Оценка и анализ эффективности комплексных коллоидных модификаторов на цементном камне
3.4. Исследование свойств комплексного коллоидного модификатора
3.5.Анализ структуры цементного камня с помощью ДТА, РЭМ
3.6. Исследование возможности получения коллоидного модификатора из стекловидного перлита и использование его в цементных композициях

Выводы по 3 главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСНОГО КОЛЛОИДНОГО МОДИФИКАТОРА
4.1. Разработка составов мелкозернистого бетона с содержанием комплексного коллоидного модификатора
4.2. Оптимизация составов мелкозернистого бетона с использованием комплексного коллоидного модификатора
4.3. Исследование основных физико-механических свойств модифицированного мелкозернистого бетона комплексным коллоидным модификатором
4.4. Эффективность применения комплексных коллоидных модификаторов в составах крупнозернистых бетонов
Выводы по 4 главе
ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПРОЧНОГО БЕТОНА С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСНОГО КОЛЛОИДНОГО МОДИФИКАТОРА
5.1. Разработка и описание технологии производства высокопрочного бетона с применением комплексного коллоидного модификатора
5.2. Технико-экономическая эффективность применения комплексного коллоидного модификатора в получении высокопрочного бетона
Выводы по 5 главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ Ю

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Бетон и железобетон по своим техническим и экономическим показателям является одним из наиболее приоритетных материалов строительства, поэтому по-прежнему важной задачей современности является повышение их качества. На данном этапе развития строительства проблемы повышения качества, долговечности, экономичности бетона и железобетона успешно решаются путем химизации этой отрасли [1]. Одним из наиболее перспективных и эффективных направлений химизации в современном строительстве является широкое использование различных органических и неорганических соединений в качестве специальных добавок к бетону. Эти добавки с полным основанием именуются модификаторами бетонной смеси и затвердевшего бетона. Интересным, но малоизученным направлением в области модификаторов для получения бетонов является применение золь-гель технологий. Еще в 1980-е гг. проф.М.М. Сычев высказал идея интереса к золь-гелям как прогрессивному методу, связанному с получением композиционных материалов с улучшенными свойствами [2].
Золь-гель технология обладает преимуществами по сравнению с традиционными методами получения материалов, так как позволяет обеспечивать высокую чистоту исходных материалов и гомогенность получаемого продукта, регулировать микроструктуру материалов на начальной стадии процесса, изменять реологические свойства дисперсной системы в широких пределах. Уникальные свойства золей позволяют создавать слои на гидратирующих частицах цемента посредством моделирования мицеллы или макромолекулы золя - структурированной коллоидной частицы, которая так или иначе будет влиять на гидратационные процессы. Технологическим преимуществом является возможность введения добавки в цементную систему вместе с водой затворения, золь равномерно распределяется в дисперсионной среде, а значит, и в бетонной смеси. Проблемой в применении золей является их низкая устойчивость при

вида и марки колеблется в следующих пределах: СаО- 62-68%,Si02 - 20-24%,AL203 - 4-7%,Fe203 - 0,5-6% [71]. Следует отметить, что количественные изменения химических и минералогических составов цемента не влияют на свойства получаемых золей. Следовательно,при взаимодействии соляной кислоты с силикатами, алюминатом и алюмоферритами кальция портландцементаобразуются хлористый кальций, кремниевая кислота, гидроокислы железа и алюминия, содержание которых в золе,считая на сухие компоненты,лежат в пределах, %: СаС12- 70,2-76,1; H4Si04 -19,7-19,9; AL(OH)3 - 3,7-5,59; Fe(OH)3- 4,14-4,19. Данные колебания соотношений перечисленных компонентов зависят только от химического состава цемента и не зависят от концентрации золя. Однако должно быть выдержано соотношение 1N соляной кислотык портландцементупо массе не менее 1,21, при меньшем соотношении не происходит полного растворения цемента.При данном способе получения золейобразуется хлористый кальций, известный как ускоритель твердения цемента. Следовательно, исследованные золи представляют собой комплексную добавку, содержащую три вида золей и ускоритель твердения цемента. О том, что полученные растворы представляют собой коллоидные системы - золи, свидетельствует тот факт, что при хранении наиболее концентрированного раствора № 3 на открытом воздухе через 14 сут раствор переходит в желеподобное состояние - гель.
З.З.Оценка и анализ эффективности комплексных коллоидных модификаторов на цементном камне
С целью исследования влияния полученных ККМ на свойства цементного камня готовились образцы пластичного формования размерами 2x2x2 см при постоянном в/ц = 0,24, в количестве 6 шт. на каждую серию опыта. Образцы хранились в стандартных условиях. С целью ускорения процесса гелеобразования часть образцов подвергались сушке до постоянной массы. Влияние вида и количества ККМна физико-механическиесвойства