Повышение морозостойкости и водонепроницаемости мелкозернистых бетонов для речных гидросооружений

• Автор: Алексашин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Виды мелкозернистых бетонов и области их применения

1.2. Особенности структуры и структурообразование мелкозернист!,гх

бетонов.

1.2.1. Особенности структуры мелкозернистых бетонов

1.2.2. Формирование структуры бетона

1.3. Причины разрушения бетона речных гидротехнических

сооружений
1.4. Использование органических и минеральных добавок и
наноматериалов в производстве МЗБ
1.5. Выводы о состоянии вопроса и задачах исследований
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В РАБОТЕ. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материалы, использованные в работе
2.2. Методики исследований
2.3. Математическое планирование эксперимента
2.4. Выводы к главе
ГЛАВА 3. ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕЛКОЗЕРНИСТОГО ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО БЕТОНА ПУТЕМ ВВЕДЕНИЯ В НЕГО ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК
3.1. Подбор оптимального состава мелкозернистого бетона,
модифицированного органоминеральными добавками, с
помощью метода математического планирования
эксперимента

3.2. Влияние органоминеральных модифицирующих добавок на
структуру мелкозернистого бетона
3.3. Определение усадки и коррозионной стойкости
рназработанного состава М3 Б
3.4. Выводы к главе
ГЛАВА 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА
ДЛЯ ОБЛИЦОВКИ И РЕМОНТА РЕЧНЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ.
4.1. Получение мелкозернистого пластифицированного
гидротехнического бетона модифицированного органоминеральной добавкой
4.1.1. Дозирование сырьевых компонентов
4.1.2. Приготовление бетонной смеси
4.1.3. Уход за бетоном в период набора прочности
4.2. Практические результаты работы
4.3. Экономическая эффективность и практическое применение
результатов исследований
4.4. Расчет экономической эффективности
4.5. Выводы к главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Натурные наблюдения показывают, что часто гидротехнические конструкции и сооружения в процессе эксплуатации становятся непригодными к дальнейшей эксплуатации раньше положенного срока, что влечет за собой дополнительные затраты на их ремонт, а также на строительство новых сооружений.
Для решения задачи повышения эффективности мелкозернистых бетонов (МЗБ), предназначенных для облицовки и ремонта речных гидротехнических сооружений, необходимо модифицировать их органическими и минеральными добавками.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «МГСУ» на кафедре «Технологии вяжущих веществ и бетонов» на 2009- 2014 годы.
Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы - разработать высокоэффективный МЗБ, предназначенный для облицовки и ремонта речных гидротехнических сооружений.
Поставленная цель включает решение следующих задач:
• обосновать возможность получения высокоэффективного МЗБ за счет одновременного введения в его состав пластификатора, высокоактивного метакаолина и кремнийорганического гидрофобизатора;
• разработать оптимальный состав и технологию получения МЗБ, имеющего высокие эксплуатационные показатели, предназначенного для облицовки и ремонта речных гидротехнических сооружений;
• установить зависимости физико-механических и эксплуатационных характеристик разработанного МЗБ от основных факторов;
• разработать рекомендации по подбору состава, технологии получения мелкозернистой бетонной смеси, а также по применению полученного из неё высокоэффективного МЗБ;

известно, гексагональные гидроалюминаты способны необратимо сорбировать большие количества СМФ с образованием комплексов между ними. Механизм этого процесса аналогичен описанному для гидратации С3А в присутствии лигно-сульфоната кальция [108, 109]. Исследование адсорбции СМФ на С38 показывает, что в первые часы адсорбция мала, а после 5 часов ее возрастание объясняется как диспергирующим действием добавки, так и гидратацией С38. Адсорбция СМФ на цементе зависит от экспозиции: после мгновенной адсорбции в течение 4—5 ч наблюдается плато, свидетельствующее о ее прекращении, затем снова адсорбция возрастает, вероятно, на продуктах гидратации С38.
Таким образом, повышение эффективности суперпластификаторов при их введении через несколько минут после затворения цемента водой можно объяснить следующим: при введении суперпластификатора непосредственно с водой затворения он взаимодействует с продуктами реакции С3А с гипсом, поэтому в жидкой фазе остается только небольшая часть этой добавки, недостаточная для диспергирования силикатных фаз. При более позднем введении суперпластификатора уменьшается его адсорбция на алюмннийсодержащих фазах и остающейся добавки хватает для диспергирования силикатов и снижения вязкости системы. Количество суперпластнфикатора, адсорбированного на цементе, может быть сопоставлено с удобообрабаты-ваемостью бетонной смеси. Отмечено /88/, что величина осадки конуса возрастает с увеличением адсорбции добавки. В других сериях опытов определена осадка мини-конуса при введении сульфированного пафталипформальдегида в виде мономера и полимера. Более позднее введение приводит к возрастанию осадки с 15 до 95 см. Адсорбция добавки в целом выше при большем значении В/Ц /88/.
Один из способов увеличения морозостойкости, а, следовательно, и долговечности бетонов - это введение воздухововлекающих добавок. Этот класс добавок был открыт случайно в конце 30-х годов XX века, когда обнаружили, что дорожные плиты, изготовленные в штате Ныо-Иорк на некоторых видах цемента,