Формирование структуры, состава и свойств высокопрочных мелкозернистых бетонов для сборных покрытий автомобильных дорог

• Автор: Краснов, Анатолий Митрофанович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 347 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ:

1.1. Формирование структуры и свойств мелкозернистого цементного бетона

1.1.1. Влияние влаги на свойства цементного камня и механизм

его образования

1.1.2. Формирование контактной зоны на границе двух фаз — кремнезема и цементного вяжущего
1.2. Современное состояние технологии изготовления цементного мелкозернистого бетона с наполнителями

1.3. Прочностные свойства и долговечность мелкозернистых бетонов.

1.4. Сборные покрытия из железобетонных плит автомобильных дорог.

1.5. Покрытие автомобильных дорог из мелкозернистых (песчаных) асфальтобетонов
1.6. Теплоизоляционно-конструктивные мелкозернистые бетоны на органоминеральных вяжущих в строительстве автомобильных дорог и промышленно-гражданских сооружений
1.7. Характеристики основных сырьевых строительных материалов, используемых в работе
1.7.1. Вода и ее роль в гидратационном процессе цементного вяжущего
1.7.2. Мелкозернистый кварцевый песок
1.7.3. Цементное вяэюущее — портландцемент
1.7.4. Битумное вяжущее
1.7.5. Органическое вяжущее - полистирол
1.8. Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА ДЛЯ ПЛИТ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ
2.1. Положения физико-химической механики и их применение в технологии мелкозернистого бетона
2.1.1. Композиционный материал на цементном вяжущем
2.1.2. Композиционный материал на битумном вяжущем

2.1.3.Композиционный материал с использованием полимерного
вяжущего
2.2.Влияние кварцевого тонко дисперсного наполнителя в
структурообразовании мелкозернистого бетона
2.3. Выводы
3. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА ДЛЯ ПЛИТ КОЛЕЙНОГО ПОКРЫТИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
3.1. Методика проведения исследований и характеристика
сырьевых ингредиентов мелкозернистого бетона
3.2. Влияние наполнителей на особенности физико-химических
процессов при формовании и получении мелкозернистого бетона
3.3. Расчет удельного давления прессования бетонной смеси в системе виброплощадка -бетонная смесь - пригруз
ЗАИсследование уплотняющего действия разночастотной вибрационной установки на прочностные свойства мелкозернистого бетона
3.5. Влияние минерало-гранулометрического состава заполнителей
на формирование структуры высокопрочного мелкозернистого бетона
3.6. Влияние кварцевого микронаполнителя на активность
портландцемента, выдержанного во влажных условиях
3.7. Влияние кварцевого наполнителя на формирование
поровой структуры вибрационного мелкозернистого бетона
3.8. Определение состава мелкозернистого бетона при разночастотной вибрации с использованием метода математического планирования экспериментов
3.9. Выводы
4. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОПРОЧНОГО МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА
4.1. Физико-механические свойства высокопрочного мелкозернистого бетона
4.2. Влияние влажности высокопрочного мелкозернистого бетона на его прочность

4.3. Истираемость и водопроницаемость высокопрочного мелкозернистого бетона
4.4. Влияние многократного увлажнения на прочность мелкозернистого ■ бетона
4.5. Морозостойкость мелкозернистого бетона
4.6. Деформативные особенности высокопрочного мелкозернистого
бетона
4.6.1. При кратковременнол t действии нагрузки
4.6.2. Деформации усадки и факторы, определяющие ее
4.6.3. Деформация ползучести
4.7. Температуростойкость высокопрочного мелкозернистого бетона
4.7.1. Обоснование прочности бетона при воздействии
повышенных и высоких температур
4.7.2. Влияние прочности высокопрочного мелкозернистого
бетона на его температуростойкость
4.8. Мелкозернистый бетон на отходах камнедробления
4.9. Легкий высоконаполненный мелкозернистый бетон
4.10.Мелкозернистый бетон на органических вяжущих, наполненный минеральными микрочастицами
4.11 .Выводы
5. ПОКРЫТИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ИЗ СБОРНЫХ ПЛИТ ВЫСОКОПРОЧНОГО МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА
5.1. Назначение параметров поперечного профиля колейной автомобильной дороги из сборных плит
5.1.1 Расчет морозозащитных и дренирующих слоев основания
колейного покрытия лесовозной дороги
5.2. Обоснование размеров плит лесовозных автомобильных дорог
5.2.1. Напряженное состояние плиты и её осадка в грунтовом
основании в зависимости от приложения нагрузки
5.2.2. Влияние толщины плиты на осадку грунтового основания
5.2.3. Влияние размеров и прочностных свойств плит колейного покрытия на их напряженно-деформированное состояние
5.2.4. Напряженно-деформированное состояние плит из мелкозернистых бетонов разных модулей упругости от нагрузок автотягача, приложенных в углу плиты
5.3. Выводы
Рис. 1.7. Расчетные схемы для определения усилий в элементах сборного покрытия автомобильной дороги: а) - в углу; б) - на краю продольного направления; в) - на краю поперечной грани [145]
Впервые колейная дорога из мелкозернистых бетонов из известковых вяжущих (силикатнобетонных) размером 2,0x1,0x0,16 [146] в виде опытного участка была построена в 1964 году Таллиннским НИПИС.
Расчет силикатобетонных дорожных плит на упругом основании следует проводить методами, рекомендованными для цементобетонных плит с учетом дефомативных свойств силикатного бетона.
Однако при эксплуатации колейного покрытия из силикатобетонных плит из мелкозернистого песка на упругом основании (насыпь до 1,0 м) на опытном участке в учебном лесхозе МарПИ им. М. Горького и проезда 90 тыс. автомобилей грузовых машин и лесовозных автопоездов появились дефекты на многих плитах: шероховатость от 1,5 до 5,0 см, обнажения арматуры, отколы в углах и торцах, истираемость 1,0...2,20 г/см2.
В 1975...1988 годах по рекомендациям [147] были изготовлены мелкозернистые цементные и силикатобетонные плиты и испытаны на работоспособность на отдельных участках колейного покрытия с песчаным основанием лесовозных автомобильных дорог. Натурные исследования показали преимущество цементнобетонных над плотными силикатобетонными плитами.
Для развития сети автомобильных дорог со сборными покрытиями в северных регионах России с высокими транспортно-эксплуатационными качествами необходимо закладывать на стадии разработки проектов обеспечение эф-