Мелкозернистый бетон высокой коррозионной стойкости, армированный тонким базальтовым волокном

• Автор: Бучкин, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА В КАЧЕСТВЕ ДИСПЕРСНОЙ АРМАТУРЫ

1.1 Отечественный и зарубежный опыт применения фибробстона

1.2. Применение базальтовых волокон в армировании бетонов

1.3. Технологические особенности приготовления фибробетонов с минеральными волокнами

1.4. Коррозионная стойкость базальтового волокна в системах на основе портланд цементов

1.5. Рабочая гипотеза и основные задачи исследования

II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. 2Л. Термины

2.2. Характеристики материалов

2.3. Методы исследования

2.3.1 Методика определения однородности базальтофибробетоннойсмеси и оценка механического повреждения волокна при перемешивании
2.3.2 Методика определения диффузионной проницаемости
базальтофибробетоиа
2.3.3 Методика, исследования изменений физикотехнических свойств
базальтофибробетоиа при влиянии знакопеременных температур
2.3.4 Методика исследования коррозионной стойкости
базальтофибробетоиа в хлоридсодержащей среде
2.3.5 Методика ускоренного определения коррозионной стойкости
базальтового волокна
2.4. Изучение физикомеханических свойств базальтофибробетоиа
1 Ш. ОТРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ
МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА, АРМИРОВАННОГО ТОНКИМ
1 БАЗАЛЬТОВЫМ ВОЛОКНОМ
3.1. Изучение различных схем перемешивания базальтофибробетоиа
3.2. Оценка равномерности распределения базальтового волокна в бетонной смеси
3.3. Определение степени повреждения базальтового волокна после
перемешивания
3.4. Выводы по главе 3
IV. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВОВ БАЗАЛЬТОФИБРОБЕТОНА
4Л. Исследование влиянии совместной работы базальтовых волокон с цементнопесчаной матрицей
4.2. Влияние длины волокна на прочность базальтофибробетона
4.3. Влияние количественного содержания волокна на прочность базальтофибробетона
4.4. Исследование физикомеханических характеристик
базальтофибробетона оптимальных составов
4.5. Истираемость базальтофибробетона оптимального параметра
4.5. Выводы по главе 4
V. ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ
БАЗАЛЬТОФИБРОБЕТОНА.
5.1. Исследование стойкости базальтофибробетона при влиянии знакопеременных температур
5.2. Влияние волокна на деформацию усадки базальтофибробетона
, 5.3. Влияние введения базальтового волокна на водонеироницаемость
54 Влияние введения базальтового волокна на диффузионную
проницаемость
5Л Прогнозирование изменения свойств базальтофибробетона во времешь я
5.5. Выводы по главе 5 .
VI ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ АРМИРОВАННЫХ БАЗАЛЬТОВЫМ ВОЛОКНОМ.
6.1 Расчет стоимости базальтофибробетона4.
6.2. Рациональные области применения базальтофибробетона
ЛИТЕРАТУРА


В последнее время в нашей стране значительно возрос интерес к применению базальтового волокна в армировании бетонов на основе портландцементов, так как оно отвечает требованиям, предъявляемым к дисперсной арматуре [8, 5, , ; , ]. Базальтовое волокно — аморфный природный материал, получаемый из-расплавленного базальта. По химическому составу базальты относятся к группе основных пород, где количество некоторых соединений может меняться, в особенности содержание Si, которое варьируется в пределах от ,4 до %. Для фибропродукции подходит базальт с содержанием Si < % (кислый базальт) []. В зависимости от месторождения, химический состав базальта может изменяться в некотором интервале: Si (,4-%), Ti (0,5-2,), АОз (,8-,2%), CaO (4,9-%), MgO (2,0-,4%), Na (0,7-4,%), K (0,5-3,1%), Без (1,1-6;1%) [1, ]. Механические и физико-химические свойства базальтового волокна вследствие этого также могут изменяться, причем механические свойства менее чувствительны к изменениям химического состава. Установлено [, , , ], что удовлетворительные результаты могут быть получены при использовании грубых базальтовых волокон диаметром порядка 0 мкм, обладающие высоким модулем упругости и способные выполнять функции армирующих компонентов, сохраняя свои свойства в течение достаточно длительного времени. Такие волокна используются в дорожных и мостовых покрытиях [7,, ]. МПа. Но для таких волокон большое значение имеет водородный показатель (pH) среды твердеющих вяжущих веществ, в большей мере определяющий химическую активность по отношению к волокну. Имеются примеры положительного применения тонкого базальтового волокна, для формования и производства тонкостенных трубных элементов мусоропровода, тротуарных плит и фасадных панелей [3]. Особый интерес представляет частичная или полная замена асбеста штапельным супертонким базальтовым волокном диаметром не более 3 мкм [*,,,]. Авторы считают, что применение тонкого и супертонкого волокна, в армировании бетонов , может дать определенный экономический эффект, но требует детальных исследований прочностных свойств, как волокон, так и самих композитов. В работе [] показано, что супертонкое волокно реагирует с цементной средой- как активная-, минеральная добавка с последующим образованием кристаллов игольчатой структуры, за счет чего и возрастает прочность бетона. Влияние удельной поверхности таких волокон на их стойкость в. Анализ литературных данных по технологии приготовления фибробетонов показал, что применение тех или иных волокон в качестве дисперсной арматуры нуждается в дифференцированном подходе, так как не все волокна отвечают требованиям, необходимым для их изготовления. Прежде всего, необходимо учитывать такие показатели- дисперсной арматуры, как прочность, де-формативность, химическая стойкость, адгезия к цементной матрице бетона, коэффициент линейного расширения. Установлено, что жесткость бетонной смеси резко повышается в результате введения в нее волокна, что в свою очередь осложняет ее приготовление, укладку и уплотнение []. В процессе перемешивания смеси фибра скапливается в «комки-ежи», которые впоследствии разъединить практически невозможно. Авторы предлагают снизить возможность комкования волокна за счет постепенной загрузки волокна в смеситель-или применением специальных смесителей [,,,,,], использования смесей с высокой подвижностью с применением пластификаторов, снижающих повышенную водопотребность [1,]. Технологические методы приготовления базальтофибробетона осуществляются, как правило, с использованием смесителей принудительного действия* многие технологические методы находятся в стадии развития [,,]. Распространенным и эффективным методом получения* дисперсно-армированных композиций является набрызг (напыление) раствора под давлением (подобно торкретированию) с одновременной рубкой на заданные отрезки и подачей волокна на большой скорости [,]. Анализ работ в области технологии приготовлении композитов показывает, что в этом направлении еще не все вопросы достаточно изучены. В настоящее время ведутся разработки как принципиально новых типов смесителей, так и рассматриваются возможности получения фиброармированных смесей в-существующих серийно выпускаемых смесителях.