Высокопрочные легкие бетоны на основе тонкомолотых композиционных вяжущих с использованием зол террикоников

• Автор: Ефременко, Антон Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Е СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ

ЕЕ Конструкционные легкие бетоны

КЕЕ Опыт получения и применения высокопрочных бетонов за рубежом и в России

Е1.2. Получение самоуплотняющихся бетонов

1.2 Сырьевые материалы для получения легких высокопрочных бетонов

1.2.1. Вяжущие вещества для легких высокопрочных бетонов

1.2.2. Заполнители для получения легких высокопрочных бетонов

1.2.3. Модификаторы для получения легких высокопрочных бетонов

1.3. Анализ проблемы и постановка задач исследований

2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ
2.1. Характеристики сырьевых материалов для получения высокопрочных легких бетонов
2Т2ТОбъект и методы проведения исследований
2.2.1. Объект исследований
2.2.2. Методологическая схема проведения исследований
2.3. Методики исследований
2.3.1. Свойства тонкомолотых композиционных вяжущих и бетонов
2.3.2. Общие методические положения, принятые при проведении экспериментов
2.4. Методы исследований
2.4.1. Рентгенофазовый анализ
2.4.2. Электронно-микроскопический анализ
2.4.3. Определение гранулометрии веществ
2.4.4. Прочность кубиковая и призменная. Коэффициент призменной прочности
2.4.5. Модуль упругости. Коэффициент Пуассона. Предельная сжимаемость бетона
2.4.6. Усадка бетона
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОМОЛОТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ с ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛЫ ТЕРРИКОНИКОВ
3.1. Оптимизация составов вяжущих для производства легких высокопрочных бетонов
3.1.1 Исследование влияние количества и вида золы на физикомеханические свойства ТКВ
3.1.2 Влияние тонкости помола на свойства ТКВ с использованием золы террикоников
3.1.3 Влияние вида и количества ПАВ на ТКВ
3.1.4 Подбор составов ТКВ и определение основных характеристик
3.2 .Выводы по главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ
ВЫСОКОПРОЧНОГО ЛЕГКОГО БЕТОНА
4.1. Оптимизация составов высокопрочного легкого бетона
4.1.1 Влияние состава и количества органоминеральной добавки на свойства легкого бетона
4.1.2 Анализ структуры легкого бетона
4.1.3 Оптимизация составов методом математического планирования эксперимента
4.1.4 Определение основных физико-механических характеристик легкого бетона
4.2 Оптимизация состава безобжигового зольного заполнитель на основе золы террикоников
4.3. Технологическая схема производства высокопрочного легкого бетона на основе тонкомолотого композиционного вяжущего
4.4 Выводы по главе
— 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА
ВЫСОКОПРОЧНОГО ЛЕГКОГО БЕТОНА
5.1. Определение стоимости бетонной смеси
5.2. Выбор оптимального конструктивного решения
5.2.1. Варианты оптимизации конструктивного решения
5.2.2. Расчет технико-экономических показателей для выбора оптимального конструктивного решения
5.3 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение №
Приложение №

ВВЕДЕНИЕ
Последние десятилетия ознаменовались разработкой и освоением бетонов нового поколения, востребованных интенсивно развивающимся строительством монолитных и монолитно-каркасных зданий и сооружений, в том числе высотных.
Строительство в районах с суровым климатом и высокой сейсмической активностью, к которым относится и Иркутская область, характеризуется высокими требованиями по энергосбережению и долговечности. Возникает необходимость внедрения новых, прогрессивных технологий, обеспечивающих выпуск высококонкурентоспособных материалов, снижение материалоемкости, стоимости строительства и требуемое энергосбережение при эксплуатации зданий. Одним из перспективных путей снижения стоимости возведения ограждающих конструкций и соответственно стоимости строительства является возврат к конструкциям стен из легкого бетона. Длительный опыт эксплуатации зданий из легкого бетона подтвердил их высокую долговечность, экологическую безопасность и эксплуатационную надежность.
В связи с развитием высотного каркасного строительства возникает вопрос получения высокопрочных легких бетонов, получаемых из высокоподвижных бетонных смесей. Кроме того, в технологии монолитного домостроения возникает ряд проблем: расслоение бетонной смеси по высоте и нарушение однородности бетона, образование раковин при недостаточном уплотнении бетонной смеси и др., которые не позволяют обеспечить необходимые физико-механические характеристики конструкций. Эти негативные явления могут быть компенсированы за счет применения минеральных тонкодисперсных наполнителей, в частности золы-уноса, микрокремнезема и др.
В настоящее время в Иркутской области заскладированы тысячи тонн золы террикоников (ЗТ), которые образуются при добыче угля, а также
модификаторов для регулирования деформаций усадки высокопрочных бетонов [169].
Сегодня наступил момент, когда на повестку дня вышли и новые классы добавок к бетонам, добавок, затрагивающих более глубокие механизмы структурообразования. Это, так называемые, нанодобавки или наномодификаторы [70].
В общем случае структурообразующее участие и модифицирующее влияние наноразмерных модификаторов может быть результатом следующих взаимосвязанных механизмов [127, 129]:
- механизма, обеспечивающего повышение плотности упаковки системы сложения дисперсных частиц, изменение структура пористости материала.
- механизма, связанного с каталитической ролью наноразмерных частиц к центров кристаллизации с соответствующим эффектом понижения энергии активации этого процесса и ускорения его.
- механизма зонирования структуры твердения наноразмерными частицами.
механизма, связанного с возможностью непосредственного химического участия наноразмерных частиц в гетерогенных процессах фазообразования гидратных соединений.
Проблемным вопросом применения наноразмерных частиц в технологии бетона является способ их введения в смесь. При выборе способа введения следует учитывать два принципиально возможных варианта модифицирования структуры цементных бетонов наноразмеоными частицами: в первом предварительно синтезируется наноразмерные частицы задаваемых субстанций и размеров и вводятся в сырьевую смесь; во втором -в твердеющей системе целенаправленно выращиваются необходимые для модифицирования структуры наноразмерные частицы [108].
Среди более чем 10 распространенных методов синтеза наноразмерных
частиц наиболее дешевым является золь-гель технология, которая позволяет