Порошково-активированный высокопрочный бетон и фибробетон с низким удельным расходом цемента на единицу прочности

• Автор: Хвастунов, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 218 с. : ил.

1. теоретических и практических задачах развития технологии бетона и его производства в Российской Федерации.
1.2 Отечественный и зарубежный опыт производства бетонов с улучшенными техническими показателями.
1.3 Бетоны нового поколения на основе эффективных минеральных добавок, тонкозернистых песков, фибры и супер,

гииерпластификаторов

1.4 Цели и задачи исследования

ГЛАВА 2 ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ.

2.1 Характеристика сырьевых материалов

2.2 Методы исследований, приборы и оборудование.

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВОВ, СТРУКТУРЫ И ФИЗИКОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОШКОВОАКТИВИРОВАННЫХ ЩЕБЕНОЧНЫХ БЕТОНОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ.
3.1 Теоретические представления о бетонных смесях с порошковой активацией, усиливающей реологическую активность супер и гиперпластификаторов
3.2 Принципы подбора составов щебеночных бетонов с различными расходами цементов и порошковых добавок.
3.3 Анализ рецептуры порошковоактивированных щебеночных
бетонов, физикотехнические и гигрометрические свойства бетонов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4. ФИЗИКОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОРОШКОВОАКТИВИРОВАННЫХ ЩЕБЕНОЧНЫХ БЕТОНОВ И ФИБРОБЕТОНОВ С НИЗКИМ УДЕЛЬНЫМ РАСХОДОМ ЦЕМЕНТА НА ЕДИНИЦУ ПРОЧНОСТИ.
4.1 Теоретические и практические основы выбора реакционноактивных дисперсных и микроармирующих наполнителей.
4.2 Прочностные и деформационные характеристики порошковоактивированных щебеночных бетонов и фибробетонов
4.2.1 Определение динамического модуля упругости порошковоактивированного бетона и фибробетона ультразвуком.
4.3 Прочность порошковоактивированного высокопрочного бетона и фибробетона с низким удельным расходом цемента на единицу прочности при осевом растяжении и срезе
4.4 Деформации усадки и ползучести порошковоактивированных щебеночных бетонов и фибробетонов
4.5 Эксплуатационные свойства порошковоактивированных щебеночных бетонов и фибробстонов.
4.5.1 Трещиностойкость порошковоактивированных щебеночных бетонов и фибробетонов
4.5.2 Ударостойкость порошковоактивированных щебеночных бетонов и фибробетонов с низким удельным расходом цемента на единицу
прочности
4.5.3. Сцепление арматуры с порошковоактивированным бетоном и фибробетоном.
4.5.4 Конструкционные свойства железобетонных и железофибробетонных балок на основе порошковоактивированного высокопрочного бетона с низким удельным расходом цемента на единицу прочности.
4.5.5 Исследование железобетонных плит из высокопрочного бетона и фибробетона на продавливание
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4
ГЛАВА 5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ПОРОШКОВОАКТИВИРОВАННЫХ ЩЕБЕНОЧНЫХ БЕТОНОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ.
5.1. Технологическая схема производства порошковоактивированных щебеночных бетонов и фибробетонов и процедура их приготовления
5.2 Техникоэкономическая эффективность внедрения порошковоактивированных щебеночных бетонов нового поколения.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Для понимания различных процессов, протекающих при гидратации цементосодержащих материалов, взаимодействия минеральных и химических добавок с цементом и гидратными образованиями Ричардсон 6 методами нанотехнологии с помощью ядерного магнитного резонанса и электронной микроскопии рассмотрел наноструктуру СБН, образующуюся при восьмилетней гидратации С3Б, а также портландцемента при ВЦ0,4 при и С. Был обнаружен поверхностный слой толщиной нм, работающий как полупроницаемая перегородка, которая позволяет воде проникать внутрь частицы цемента и выщелачивать ионы кальция. Более крупные силикатные ионы цемента улавливаются этим слоем, что способствует образованию под поверхностным слоем силикагеля, который вызывает набухание цементных частиц и приводит к разрушению поверхностного слоя. Это разрушение позволяет поглощать силикатные ионы и формировать СБНгсль, который связывает частицы цемента вместе и отвечает за прочност ь бетона. Оказалось, что СБН внутреннего продукта характеризуется мелкими частицами, в том числе шарообразными размером нм. Волокна внешнего продукта состоят из большого числа длинных тонких частиц толщиной 3 нм и длиной до нескольких десятков нанометров. Элементы дисперсной фазы в насыщенном известковом растворе существуют в виде агрегированных наночастиц СБН. Гель СБН гидратированного цементного теста состоит тз сети пластинок наночастиц, размер которых нм, а толщина 5 нм. Установлено также, что ввод в бетонную смесь наноразмерных частиц микрокремнезема диаметром 0 нм оказывает существенное влияние на долговечность бетонной структуры. Коллоидный кремнезем микрочастицы диоксида кремния БЮг, диспергированные в воде и стабилизированные диспергирующей добавкой еще меньшего размера, взаимодействует с гидрооксидом кальция быстрее, чем микрокремнезем. Введение микрокремнезема и других наноразмерных частиц в бетонную смесь повышает прочность бетона, сцепление со стальной арматурой, износостойкость и снижает величину усадки и проницаемость. Микроструктура и неоднородность цементного камня существенно влияют на его прочность и другие свойства. В бетоне в зависимости от предъявляемых требований к показателям свойств используют различные соотношения между составляющими. Анализу причин разрушения бетона и теоретическим основам его прочности посвящены работы Ю. М. Баженова, Гвоздева, О . Я. Берга, В. В. Бабкова, Ю. В. Зайцева, Н. И. Карпенко, П. Г. Комохова, В. И. Калашникова, Н. И. Макридина, Б. Г. Скрамтаева, А. Е. Шейкина, Саталкина, Пауэрса Т. К. и других исследователей. Особенностью поведения бетона под нагрузкой, как хрупкого материала, является то, что при сжатии он разрушается от растягивающих напряжений, возникающих в направлениях, перпендикулярных действию сжимающей нагрузки, или от напряжений среза, действующих по определенным плоскостям. При разрушении бетона наблюдаются два вида разрушения внутренней поверхности. В первом случае, когда прочность заполнителя при растяжении выше прочности раствора или цементного камня, разрушение происходит по раствору и в обход зерен заполнителя. Во втором случае, когда прочность заполнителя ниже прочности раствора, разрушение происходит по раствору и по зернам заполнителя. Возможен также и смешанный характер разрушения. Микроскопические и ультразвуковые методы исследований, получившие развитие в последнее время, показали, что задолго до разрушения бетона в нем образуются микротрещины разрыва, возникающие изза неоднородности структуры бетона ,,,1. Гвоздев на основе анализа полей напряжений в бетоне сделал вывод о том, что поле напряжений, вызванное нагрузкой, взаимодействует с полем напряжений, вызванным неоднородностью материала, в результате чего возникают местные концентрации напряжений, приводящие к трещинам разрыва. О.Я. Берг подтвердил постепенный характер разрушения бетона и установил условные границы образования микротрещин Я7 и нижняя и верхняя параметрические точки. Анализируя характер изменения относительной деформации , скорости ультразвука Ли в поперечном направлении, дифференциального коэффициента поперечной деформации Л Ае2 Абг, Ле2 приращение поперечной деформации, Дг, приращение продольной деформации в зависимости от напряжения в бетоне при осевом сжатии Ю.