Разработка эффективных комплексных органоминеральных добавок для регулирования реологических свойств бетонных смесей

• Автор: Леденев, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 187 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1 Состояние вопроса

1.1 Управление реологическими свойствами бетонных смесей, структурой и физикомеханическими характеристиками бетонов путем применения добавок
1.1.1 Влияние поверхностноактивных веществ на реологические свойства цементного теста, растворных и бетонных смесей, процессы формирования структуры и физикомеханические показатели бетонов.
1.1.2 Роль тонкодисперсных минеральных добавок в создании структуры и обеспечении свойств бетонных смесей и бетонов
1.1.3 Роль комплексных органоминеральных добавок в создании структуры и обеспечении свойств бетонных смесей и бетонов
1.2 Научнопрактические предпосылки реализации методов исследования реологических свойств обводненных дисперснозернистых систем минеральных паст, цементного теста и бетонных смесей

1.2.1 Основные представления классической макрореологии

1.2.2 Положения микрореологии

1.2.3 Реологические свойства цементного теста, растворных и бетонных смесей и основные технологические факторы, влияющие

на их изменение

1.2.4 Виброреологические свойства бетонных смесей
1.3 Цель, задачи и содержание исследований
2 Методика и методы исследований, сырьевые материалы.
2.1 Методологические основы исследований
2.2. Характеристики свойств сырьевых материалов.
2.3 Методы исследования.
2.3.1 Стандартные методы исследований свойств сырьевых мате
риалов.
2.3.2 Методика исследований процессов адсорбции ПАВ на поверхности минеральных компонентов
2.3.3 Методы определения реологических свойств обводненных дисперснозернистых систем минеральных паст, цементного теста, и реологических, виброреологических свойств бетонных смесей .
2.3.4 Методика исследований микрореологических свойств обводненных дисперснозернистых систем с учетом фрактальнокластерных проявлений
2.3.5 Методика определения показателя фрактальности частиц минеральных компонентов и микроструктуры цементного камня
2.3.6 Методы микроскопического анализа.
2.3.7 Методы определения основных свойств бетонных смесей и физикомеханических характеристик бетонов.
3 Результаты исследований структурнореологических свойств обводненных дисперснозернистых систем.
3.1 Результаты исследований влияния свойств поверхности, природы, дисперсности частиц твердой фазы на структурнореологические характеристики минеральных паст
3.2 Результаты исследований влияния ПАВ на реологические свойства минеральных паст
3.3 Выводы по главе 3.
4 Разработка комплексных органоминеральных добавок, обеспечивающих регулирование реологических бетонных смесей и повышение физикомеханических характеристик бетонов
4.1 Обоснование выбора компонентов и реализация способов приготовления комплексных органоминеральных добавок
4.2 Результаты исследований по определению рациональных
дозировок компонентов комплексных органоминеральных добавок
4.3 Результаты исследований влияния способов приготовления комплексных органоминеральных добавок на свойства цементного теста и цементного камня
4.4 Результаты исследований влияния составов комплексных органоминеральных добавок на свойства цементного теста и цементного камня
4.5 Пути повышения эффективности применения поликарбокилатных гиперпластификаторов в составе органоминеральных добавок
4.6 Выводы по главе 4
5 Результаты исследований влияния разработанных органоминеральных добавок на свойства бетонных смесей и бетонов.
5.1 Результаты исследований влияния органоминеральных добавок на . реологические и виброреологические свойства бетонных смесей
5.2 Результаты исследований влияния органоминеральных добавок на основные свойства бетонов
5.3 Техникоэкономическая эффективность от использования органоминеральных добавок.
5.4 Выводы по главе 5 6
Основные выводы
Список использованных источников


С другой стороны, применение пластификаторов позволяет за счет снижения водоцемептного отношения при сохранении заданной подвижности или жесткости бетонной смеси заданной реологической характеристике повышать в значительной степени прочность и долговечность изделий. В технологии бетона наиболее перспективно применение пластифицирующих добавок анионактивного типа, на долю которых приходится около пластификаторов. Механизм действия пластифицирующих добавок при формировании структуры и обеспечении свойств цементных бетонов является предметом многочисленных исследований 8, 9, , , , . С позиций физической и коллоидной химии для ПАВ пластифицирующего типа характерной особенностью является способность этих веществ адсорбироваться на поверхности раздела фаз твердое тело жидкость, снижая поверхностное натяжение на границе раздела фаз. ПАВ, оказывая существенное влияние на свойства поверхности раздела фаз, воздействуют на дисперсную систему в целом 1, 3, . Адсорбирующееся ПАВ на поверхности раздела твердое з ело жидкость может связываться с поверхностью не только слабыми физическими силами, но и за счет, образования химических связей хемосорбция с молекулами ионами, расположенными на поверхности твердой фазы рисунок 1. Рисунок 1. Адсорбционная и пластифицирующая способность ПАВ определяется многими факторов, важнейшими из которых является длина и характер углеводородной цепи, а также их молекулярная масса. Наиболее существенным классификационным признаком пластификаторов является пластифицирующий эффект, т. В то же время, в связи с тем, что ряд пластификаторов с увеличением подвижности бетонной смеси вызывает повышенное воздухововлечение, что также сказывается на характеристиках затвердевшего бетона, для оценки пластифицирующего эффекта используется понятие эффективное пластифицирующее действие, под которым понимается тот лластифицирущий эффект, который достигается применением пластификатора без снижения прочности бетона. В соответствии с ГОСТ 1 в зависимости от пластифицирующеводоредупирующего эффекта добавки подразделяются на следующие виды суперпластифицирующие, сильнопластифицирующие и пластифицирующие таблица 1. Таблица 1. Особое место в модификации растворных и бетонных смесей занимают суперпластифицирующие и сильнопластифицирующие добавки, представляющие собой анионактивиые органические вещества коллоидного размера с большим количеством полярных групп в цепи. Суперпластификаторы СП были открыты еще в е годы прошлого столетия, однако широкое распространение и применение в технологии бетона получили лишь в начале х годов. СП отличаются от обычных пластификаторов химической природой их молекул, кривой их молекулярномассового распределения и средней молекулярной массой, строением основной части молекулы и характером расположения на ней функциональных групп, которые у СП более однотипны и, следовательно, обладают близкой поверхностной активностью, а их чередование более регулярно, чем у пластифицирующих добавок из побочных или попутных продуктов ряда производств. СП по сравнению с обычными пластифицирующими ПАВ, является то, что последние, за редким исключением, действуют еще и как замедлители схватывания и твердения цементов, в то время как введение СП мало отражается на этих процессах. Это обусловлено в первую очередь тем, что обычные пластификаторы получают, как правило, из попутных или побочных продуктов различных производств, которые наряду с пластифицирующими веществами содержат балластные элементы, оказывающие побочные действия на процессы гидратации цемента. В отличие от СП эти соединения имеют нестабильный состав и не всегда обеспечивают требуемый и ожидаемый эффекты. СП, являясь заводским продуктом, вырабатываемым по строго установленной технологии, со строго нормированными свойствами, лишены этих недостатков. Применение СП изменило сложившиеся представления о технологии производства бетона и железобетона. В частности, оказалось возможным получать
ранее недостижимые эффекты с применением высокоподвижных бетонных смесей ОК см на обычных портландцементах и заполнителях достигать сравнительно высокой прочности МПа и пониженной проницаемости, сокращать расход цемента и энергоресурсов 8, .