Композиционные вяжущие с минеральными добавками различного генезиса и бетоны на их основе

• Автор: Кучеров, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 225 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Объективные предпосылки перехода к композиционным вяжущим

1.2. Анализ ассортимента цементов в России и за рубежом

1.3. Активные минеральные добавки для получения композиционных

вяжущих

1.3.1. Химический и минералогический состав активных минеральных

добавок и добавокнаполнителей

1.3.2. Методы определения активности минеральных добавок

1.4. Роль минеральных добавок в составе композиционных вяжущих

1.4.1. Влияние минеральных добавок на технологические и физико
1 механические свойства цементных композиций
г 1.4.2. Химические процессы гидратации в присутствии добавок
1.4.2.1. I Туццоланические взаимодействия
1.4.2.2. Взаимодействия с гидравлическими добавками
1 г 1.4.2.3. Взаимодействия с инертными добавками
1.5. Влияние активных минеральных добавок на кинетику помола
композиционных вяжущих
1.6. Опыт применения композиционных вяжущих в странах ЕС
3 Выводы
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
А 2.1. Методы исследований
2.1.1. Рентгенофазовый анализ
2.1.2. Дифференциальный термический анализ
2.1.3. Исследование морфологических особенностей микроструктуры с
помощью РЭМ
2.1.4. Анализ пористой структуры с использованием интегрального метода
2.1.5. Изучение свойств мелкодисперсных материалов бетона
2.1.6. Калориметрический анализ
с и 2.1.7. Изучение свойств бетонных смесей
з
22. Характеристика использованных материалов.
Выводы.
3.
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ композиционных ВЯЖУЩИХ
3.1. Классификация минеральных добавок с учетом генезиса.
3.2. Выбор методики оценки активности минеральных добавок
Оптимизация вещественного состава композиционных вяжущих с
добавками разного генезиса
3.4. Изучение продуктов гидратации композиционных вяжущих
Выводы.
л ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ТВЕРДЕНИИ
КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ.
Исследование микроструктуры камня на основе композиционных
вяжущих
2 Исследование микропористости камня на основе композиционных
вяжущих
4 2 Определение физикомеханических характеристик опытных партий
композиционных вяжущих.
Выводы.
СВОЙСТВА БЕТОНОВ НА КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ С
МИНЕРАЛЬНЫМИ ДОБАВКАМИ РАЗНОГО ГЕНЕЗИСА
Проектирование состава тяжелых бетонов на опытных
промышленных партиях композиционных вяжущих
2 Результаты физикомеханических испытаний бетонов разных классов
на опытных партиях композиционных вяжущих
Выводы.
ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
6. ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВЫПУСКА БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ
КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ.
Разработка нормативных документов на технологию изготовления
композиционных вяжущих.
6.2. Внедрение результатов исследований
2 Техникоэкономическое обоснование внедрения результатов
исследования.
Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
9
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Обладающие вяжущими и пуц-цолановыми свойствами: - высококапьцие-вые золы уноса (СаО>%) В основном силикатное стекло (аморфный кремнезем), содержащее оксиды кальция, магния, алюминия. Кристаллические компоненты в виде кварца и С3А могут присутствовать в небольшом количестве. Могут присутствовать свободная известь и периклаз. Углерода обычно меньше 2%. Содержит от до % частиц размером более мкм. Большая часть частиц имеет сферическую форму с диаметром менее мкм. Поверхность частиц в основном гладкая, но не такая чистая, как у низкокальциевых зол уноса. Удельная поверхность 0-0 м2/кг. Обладающие высокой пуццо-лановой активностью: - микрокремнезем - золы рисовой шелухи Состоит в основном из микрокремнезема некристаллической (аморфной) модификации. Состоят в основном из кремнезема некристаллической (аморфной) модификации. Порошок, состоящий из сферических частиц диаметром менее 0,5 мкм. Удельная поверхность -0 м2/кг Частицы размером менее мкм, но имеющие пористую поверхность. Окончание табл. Обладающие нормальной пуц-цолановой активностью: -низкокальцисвыс золы уноса (СаО<%) В основном силикатное стекло (аморфный кремнезем), содержащее оксиды алюминия и железа. Кристаллические компоненты в основном в виде кварца, муллита, магнезита в небольшом количестве. Углерода обычно менее 5%, но иногда может быть %. Содержит от до % частиц размером более мкм. Большая часть частиц имеет сферическую форму с диаметром около мкм. Прочие: - медленно охлажденные шлаки - золы гидроудаления, шлаки котельных Содержат в основном кристаллические силикатные минералы и небольшое количество некристаллических компонентов. Дополнительно измельчаются для придания вяжущих или пуццолановых свойств. Измельченные частицы имеют шероховатую поверхность. Все материалы, представленные в классификации, имеют общий признак - практически одинаковый качественный состав, но отличаются соотношением компонентов и степенью дисперсности. В РФ единой утвержденной в нормативной документации классификации природных и техногенных активных добавок не существует. В качестве сырья для получения активных минеральных добавок-наполнителей используются горные породы осадочного и вулканического происхождения, а также некоторые виды промышленных отходов [-]. В технической литературе природные активные минеральные добавки принято разделять по количеству поглощенного иона Са‘2 в пересчете на СаО из насыщенного известкового раствора [-]. Отдельно выделяют искусственные пуццоланы - обожженные глины и сланцы, золы. В целях уменьшения расхода внешних энергоресурсов, упрощения и удешевления подготовительных работ весьма целесообразен поиск сырья, которое заранее претерпело геологическую обработку, благоприятно отразившуюся на спонтанной или искусственной активизации его перед употреблением в технологии строительных материалов. В работе B. Так, например, по составу, внутреннему строению и внешнему сложению попутно добываемые породы как отходы горнорудного производства КМ А и кора выветривания кимберлитов алмазоносной провинции севера РФ значительно отличаются повышенной активностью от традиционного, сходного по составу, сырья, используемого в строительной индустрии. Известно, что традиционные горные породы добывают в качестве сырья путем, как правило, открытой разработки сравнительно мелких карьеров, глубиной до - м. Между тем попутно добываемые породы, получаемые после обогащения руд, извлекаются из более глубоких месторождений (0-0 м). Абиссальные . Диагвнез. Рис. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом генезиса сырья так же исследовалось в работе В. В. Строковой []. Автором показано, что физико-химические свойства природного сырья стройиндустрии - горных пород и минералов, их слагающих, либо техногенного сырья - отходов промышленности, являются функцией его типоморф-ных признаков (рис. Рис. Они, в свою очередь, зависят: от генезиса природного вещества, т. Земной коры, условий плавления и кристаллизации магм, последующих условий и степени метаморфизма и осадкообразования (рис.