Модифицирование цементного камня и контактной зоны в структуре бетона с помощью комплексных добавок

• Автор: Гончарова, Надежда Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Современный уровень развития технологии высококачественных бетонов

1.2 Условия получения высококачественных бетонов и пути совершенствования их структуры
1.2.1 Влияние качества сырьевых материалов, состава и технологических факторов на получение высококачественных бетонов

1.2.2 Влияние структуры бетона и цементного камня, контактной зоны

на свойства высококачественного бетона

1.2.3 Влияние структуры контактной зоны на свойства высококачественного бетона

1.3 Углеродные нанотрубки - современные добавки-модификаторы к цементам и бетонам, способы их получения и применения
1.4 Цель, задачи и содержание исследований
2 МЕТОДИКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1 Методологические основы исследований
2.2 Характеристика сырьевых материалов
2.3 Методы исследований
2.3.1 Методы исследования свойств сырьевых материалов
2.3.2 Методика исследования раннего структурообразования и реологических свойств цементного теста, структуры цементного камня и бетонов
2.3.3 Методы определения физико-механических свойств цементного камня
2.3.4 Методика определения микротвердости контактной зоны цементного камня на границе с зерном щебня
2.3.5 Методика получения оптимального гранулометрического состава

мелкого заполнителя методом Вороного - Делоне и оптимального соотношения песка и щебня в составе бетона
2.3.6 Методы определения физико-механических свойств бетонов
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ДОБАВОК, СОДЕРЖАЩИХ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ
НАНОТРУБКИ И СУПЕРПЛАСТИФИКАТОР С-3 НА СТРУКТУРУ ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА, СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ И КОНТАКТНОЙ ЗОНЫ НА ГРАНИЦЕ С ЗЕРНОМ ЩЕБНЯ
3.1 Исследование системы «вода - углеродные папотрубки» и модифицирование поверхности углеродных нанотрубок
3.2 Исследование влияния модифицированных углеродных нанотрубок на реологические характеристики цементного теста и процессы раннего структурообразования цементного камня
3.3 Исследование влияния модифицированных углеродных нанотрубок
на структуру и физико-механические свойства цементного камня
Выводы по главе
4 ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ БЕТОНОВ ЗА СЧЕТ КОРРЕКТИРОВКИ СОСТАВОВ, УПРОЧНЕНИЯ КОНТАКТНОЙ ЗОНЫ И УЛУЧШЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПУТЕМ ВВЕДЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ДОБАВОК
4.1 Корректировка гранулометрического состава заполнителей, его влияние на прочность контактной зоны и физико-механические свойства высококачественного бетона
4.2 Исследование влияния комплексных добавок, содержащих модифицированные углеродные нанотрубки и суперпластификатор, скорректированной гранулометрии песка на физико-механические свойства мелкозернистого бетона
4.3 Исследование влияния комплексных добавок на структуру и физикомеханические свойства цементного камня в контактной зоне на границе

с зерном щебня
4.4 Разработка составов высококачественного мелкозернистого бетона со щебнем, содержащих комплексные добавки и исследование свойств полученного бетона для изготовления железобетонных изделий
4.5 Оценка технико - экономической эффективности высококачественных бетонов на основе местных сырьевых материалов, содержащих комплексные добавки
Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы
Приложения
Приложение А. Подбор составов высококачественного бетона
Приложение Б. Технологические рекомендации (временные) по получению высококачественного бетона с использованием комплексных добавок, состоящих из модифицированных углеродных нанотрубок и суперпластификатора С-
Приложение В. Акт внедрения результатов научно-исследовательской
работы в производство
Приложение Г. Акт внедрения результатов научно-исследовательской работы в учебный процесс

количества бренстендовских кислотных центров, что положительно отражается на свойствах бетонов.
Таким образом, можно выделить следующие способы упрочнения контактной зоны:
1) оптимизация параметров сцепления за счет увеличения поверхностной активности заполнителей и межфазовых взаимодействий путем подбора заполнителей по форме и крупности зерен, химико-минералогическому составу, шероховатости поверхности и чистоты;
2) направленное химическое взаимодействие за счет выбора типа цемента, обеспечивающего требуемую прочность цементного камня;
3) выбор оптимального водоцементного отношения;
4) выбора заполнителя с активной поверхностью или его активация путем дробления, измельчения, модификации поверхности и очистки их от вредных примесей [50].
Роль границ раздела и межфазных явлений увеличивается при уменьшении размеров компонентов бетона, например при применении углеродных нанодобавок, в которых граница раздела имеет атомный масштаб. При этом поведение структур с размером менее 100 нм качественно отличается от поведения структур с большими размерами. Поэтому применение наномодификаторов позволит повысить адгезионные свойства цементного камня к заполнителю, упрочнить контактную зону и увеличить прочность бетона [55].
1.3 Углеродные панотрубки - современные добавки-модификаторы к
цементам и бетонам, способы их получения и применения
В рамках развивающегося в настоящее время научного направления, названного нанотехнологиями [27, 28, 76 - 93], предпринимаются попытки управления структурообразованием для создания высококачественных строительных материалов с заранее заданными свойствами, в том числе бетонов.