Оптимизация условий твердения композиционных вяжущих в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента

• Автор: Вишневская, Яна Юрьевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Предпосылки использования композиционных вяжущих

1.2 Техногенное сырье как компонент композиционных вяжущих

1.3 Способы ускорения твердения

1.3.1 Специальные быстротвердеющие цементы

и увеличение удельной поверхности.

1.3.2 Добавкиускорители

1.3.3 Тепловая обработка

1.4 Влияние температурного фактора.

1.5 Автоклавная обработка
1.6 Электропрогрев.
2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2.1 Характеристика использованных материалов.
2.2 Методы исследований
2.2.1. Рентгенофазовый анализ.
2.2.2 Дифференциальный термический анализ.
2.2.3. Изучение морфологических особенностей
микроструктуры с помощью РЭМ
2.2.4 Определение гранулометрии веществ.
2.2.5 Методика определения качества пород как компонента композиционного вяжущего.
2.2.6 Изучение свойств бетонных смесей
3 ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА
КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ ЗА СЧЕТ ГЕНЕЗИСА
КРЕМНЕЗЕМСОДЕРАЩЕГО КОМПОНЕНТА.
3.1 Влияние генезиса сырья на свойства
композиционных вяжущих.
3.1.1 Минеральный и химический составы кварцсодержащих компонентов.
3.1.2 Форма зерен песков в зависимости от генезиса
3.2 Энергоемкость помола композиционных вяжущих в зависимости
от вида кварцсодержащих компонентов.
3.3 Коэффициент качества исследуемых пород как компонента композиционных вяжущих
3.4 Характер распределения частиц композиционных
вяжущих в зависимости от состава
4 ВЛИЯНИЕ РЕЦЕПТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ И УСЛОВИЙ ТВЕРДЕНИЯ НА СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ.
4.1 Влияние вида суперпластификатора на свойства композиционных вяжущих
4.1.1 Подбор оптимальной дозировки суперпластификатора
4.1.2 Изучение влияния суперпластификатора на свойства композиционных вяжущих
4.1.3 Влияние условий твердения на эффективность суперпластификатора.
4.2 Свойства композиционных вяжущих в зависимости
от условий твердения.
4.2.1 Влияние тепловлажностной обработки
на свойства композиционных вяжущих.
4.2.2 Влияние автоклавной обработки
на свойства композиционных вяжущих.
4.2.3 Характер новообразований композиционных
вяжущих, твердеющих в различных условиях.
4.3. Прочность композиционных вяжущих в зависимости
от времени твердения
Выводы.
5 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕНОВЫХ КАМНЕЙ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.
5.1 Номенклатура стеновых камней.
5.2 Подбор состава мелкозернистого бетона для производства стеновых камней на основе разработанного вяжущего.
5.3 Технология производства стеновых камней
5.4 Техникоэкономическое обоснование проекта
Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЯ
с ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Использование тонкомолотых добавок ведет не только к экономии вяжущих веществ, но и придает изделиям из мелкозернистых бетонов специальные свойства, повышающие прочность, теплопроводность, коррозийную и трещиностойкость, декоративность и т. Повышение физико-механических показателей бетонов на основе ВНВ можно объяснить улучшением их структурных характеристик. Установлено, что цементный камень и бетон из ВНВ имеют относительно низкую пористость, в них практически отсутствуют крупные капиллярные поры []. Это же подтверждается авторами [], которые говорят о том, что структурные характеристики цементного камня из ВНВ имеют существенные отличия от камня на основе традиционного портландцемента, заключающиеся в значительном уменьшении общего объема пор и отсутствии крупных капиллярных и воздушных пор. Следовательно, характер поровой структуры цементного камня предопределяет в первую очередь его прочность. Это и является следствием низкого водоцементного отношения. Там же отмечается, что новообразования в цементном камне из ВНВ представлены в основном в виде тоберморитоподобных фаз и низкоосновных гидросиликатов кальция типа CSH (I), характеризующихся наибольшей стабильностью структуры во времени. Продолжительные наблюдения свидетельствуют о планомерном росте прочности бетона без каких-либо аномалий в кинетике набора прочности независимо от расхода ВНВ и исходного низкого значения В/Ц. Отличительная особенность этих бетонов по сравнению с традиционными заключается в более интенсивном наборе прочности в начальные сроки твердения. Особые свойства ВНВ Долгополов H. H. объясняет механическим внедрением супермелких частиц суперпластификатора (СП) в микротрещины и микрощели цементных зерен [, ]. ПАВ концентрируется прежде всего в зоне микротрещин. Принимая тот факт, что реакция гидратации относится к гетеродиффузной области Долгополов H. Н. предполагает, что кинетика гидратации (нарастание прочности) зависит от скорости проникновения воды к микротрещинам, блокированным частицами ПАВ. Поэтому он считает, что не «смазывающий» эффект порошкового С-3, распределенного на частицах цемента, и нехимическое взаимодействие СП с частицами цементного клинкера являются причиной улучшенных свойств цементного камня, а именно повышенного адгезионного сцепления цемента в контактной зоне с заполнителем, оптимальной поровой структуры с пониженным количеством крупных капилляров, высокой коррозионной стойкости. Основная причина позитивного влияния - это фиксация сульфогрупп молекул СП в микротрещинах частиц, ускоряющая гетерогенный процесс гидратации вяжущих при очень низких В/Ц. Использование ТМЦ и ВЫВ в бетонах высокой плотности за счет использования СП, помимо положительных, имеет, по мнению ряда ученых, и отрицательные последствия. На негативные последствия, возникающие в результате использования низких В/Ц отношений, еще в г. Волженский A. B. [-]. Его результаты опытов с гипсом и цементом свидетельствовали о понижении прочности во времени вследствие исчерпания порового пространства для размещения гидросиликатного геля в соответствии с теоретическими представлениями Пауэрса Т. На основе анализа данных Волженского A. B. и других исследований по длительному твердению цементных и цементно-песчаных растворов Бабков В. В., Полак А. Ф., Комохов П. Г. приходят к выводу, что поведение систем, способных к быстрому упрочнению за счет высокой дисперсности вяжущего или низкого В/Ц, связано с их неполноценностью по долговечности. Однако, данные опасения относительно использования бетонов с СП при низких В/Ц находятся в противоречии с практикой производства высоко прочных бетонов за рубежом. Хотя срок службы бетонов прочностью - МПа при строительстве небоскребов составляет около лет, сомневаться в долговечности бетона у западных специалистов, вероятно, нет оснований []. ЖБИ и ЖБК затруднено вследствие того, что массовые производства до сих пор не могут обойтись без ускорения твердения методом тепло-влажностной обработки. Это обусловлено тем, что процессы твердения в тепло-влажностных условиях композитов на основе ВЫВ и ТМЦ с использованием минеральных компонентов различного генезиса не изучены.