Силовые методы уплотнения мелкозернистых бетонов с микронаполнителями

• Автор: Минсадров, Ильгиз Нурисламович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 217 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Состояние вопроса по технологии изготовления, составов и свойств дорожных изделий на основе мелкозернистых песчаных бетонов Ю
1.1.История вопроса по изготовлению изделий на основе мелкозернистых бетонов с микронаполнителями.

1.2.Составы и свойства песчаных бетонов и методы их получения

1.2.1. Вопросы гранулометрии мелкозернистого бетона.

1.2.2. Исследование физикомеханических характеристик

мелкозернистого бетона

1.2.3. Морозостойкость мелкозернистого бетона

1.3.Интенсивные технологии уплотнения мелкозернистых песчаных бетонов

1.4. Постановка задачи исследований вопросов напряжнно

деформированного состояния при силовых методах уплотнения, оптимизации составов при использовании песков с низким модулем
крупности
Выводы по главе I, постановка задач исследования.
ГЛАВА II. Методика экспериментальных исследований при изучении ОСНОВНЫХ технических СВОЙСТВ мелкозернистых бетонов
2.1.Матери алы, применяемые для экспериментальных исследований.
2.2.Методы исследований, приборы и оборудование
2.3.Методика оценки размеров кристаллитов зрен измельчнного песка рентгенофазовым анализом.
2.4.Методика определения площади удельной поверхности
2.5.Методика оценки размеров частиц растровой электронной микроскопией, динамическим светорассеиванием, просвечивающей
микроскопией.
Выводы но главе II.
Г ЛАВА III. Разработка теоретических основ при создании технологии
уплотнения бетонных смесей
3.1.Методы теории подобия при решении задачи взаимодействия слоя упругопластичной бетонной смеси при вибропрессовании.
3.2.Напряжннодеформированное состояние в слое бетонной смеси
при роликовом формовании.
3.3.Теоретические положения и особенности метода конечных элементов
3.3.1. Выбор физической модели
3.3.2. Расчтная схема
3.4. Аналитические исследования напряжннодеформированного
состояния бетонной смеси при роликовом уплотнении
Выводы по главе III
ГЛАВА IV. Технология измельчения песка при использовании
различных помольных механизмов
4.1.Особенности микронаполнителей, полученных помолом кварцевого песка в мельницах различных типов.
4.2.Новый энергоэффективный способ измельчения.
4.3 .Качественный рентгенофазовый анализ размеров кристаллитов
измельчнного песка
4.4.0пределение насыпной плотности и удельной площади поверхности.
4.5.Растровая микроскопия РЭМ порошка и оценка размеров частиц.
4.6.1 Доведение измерений динамического светорассеяния ДСР суспензий после УЗобработки различной продолжительности, построение распределения частиц по размерам.
4.6.1 .Исследование электрокинетического потенциала частиц
4.7. Просвечивающая микроскопия ПЭМ порошка и оценка размеров
частиц.
Выводы по главе IV.
ГЛАВА V. Особенности составов и методов уплотнения бетонной
смеси .
5.1 Физическая модель расположения минеральных наполнителей в бетонной матрице.
5.2.Получение максимальной плотности упаковки минерального скелета песчаного бетона из песка и цемента различной крупности с
заменой части цемента микронаполнителем
5.3.Исследование составов с заменой части цемента микронаполнителями в бетоне и установление взаимосвязи плотность упаковки минерального скелета физикомеханические свойства
5.4.Особенности макроструктуры песчаного бетона с максимальной плотностью упаковки минерального скелета.
5.5.Изучепие свойств песчаного бетона с улучшенной гранулометрией на основе речного мелкого песка, цемента заводского помола при уплотнении стандартной вибрацией.
3.6.Свойства бетона с улучшенной гранулометрией состава при
уплотнении вибропрессованием.
5.7.0собенности свойств бетона на основе цемента и речного мелкого
песка при роликовом уплотнении.
Выводы по главе V
ГЛАВА VI. Практическое применение результатов исследований и их
техникоэкономическая эффективность
6.1.Производственный эксперимент на технологической линии формования тротуарных плит.
6.2 Технологический регламент на производство тротуарных плит с
использованием микронаполнителей.
6.3. Расчт экономической эффективности при использовании
результатов исследования.
Выводы по главе VI.
Общие выводы по работе.
Список литературы


Кроме этого, увеличение мелких фракций облегчает процесс упаковки системы. По П. И. Боженову ,6, Л. М. Хавкину 2 и другим исследователям теоретически диаметр частицы мелкой фракции должен составлять 0,8 диаметра частицы крупной фракции. Максимальной плотности достигают при соотношении диаметров частиц соседних фракций 1. Из сказанного, очевидно, что наибольшую плотность имеют смеси заполнителей, состоящие из фракций прерывистого состава. На практике не всегда имеется возможность использовать такие составы. Кроме того, оптимальные смеси минеральных заполнителей прерывистого состава подвержены расслоению. В смесях заполнителей непрерывного состава частицы смежных фракций незначительно отличаются друг от друга. Исследованиями Л. Б. Гезенцвея установлено, что наиболее рационально применение таких минеральных смесей, в которых диаметры зрен уменьшаются с соотношением 2. При этом весовое количество зрен меньшего диаметра должно составлять 0,,9 от количества зрен большого диаметра. Это весовое соотношение называют коэффициентом сбега. Таким образом, смеси с коэффициентом сбега 0,,9 обладают оптимальной плотностью. Пустотность таких смесей колеблется от до . В.А. Воробьв, В. К. Кивран, В. Исследователи моделировали процессы упаковки сыпучих материалов, для чего требовалось составление программ и выполнение расчтов на ЭВМ, получали рекомендации по гранулометрическому составу с минимальной пустотностью. Несмотря на подобные многочисленные исследования, на практике составы минерального скелета подбирают экспериментально. Таким образом, по результатам многочисленных исследований авторы предлагают различные оптимальные соотношения объмов фракций зрен и соотношений размеров их зрен. Исследование физикомеханических характеристик мелкозернистого
Физикомеханические характеристики мелкозернистого бетона изучались во многих работах ,,1,9,0,1,7,5. Основные результаты подытожены в монографиях Ю. М. Баженова , и И. М. Красного , а рекомендации для практических целей даны в соответствующих инструкциях ,,4. Из приведенных литературных источников следует, что по физикомеханическим характеристикам мелкозернистые бетоны на среднезернистых и крупных песках принципиально не отличаются от обычного бетона на крупном заполнителе. В случае использования мелкого песка для приготовления бетона следует учитывать его повышенную усадку, ползучесть и уменьшение силы сцепления с арматурой. Однако, необходимо отметить, что фактор усадки такого бетона может играть и положительную роль в армированных дорожных конструкциях, увеличивая обжатие арматуры бетоном. В свою очередь, повышенная ползучесть может снижать возникающие внутренние напряжения в бетоне изза усадочных явлений, уменьшать трещинообразование и, в целом, способствовать повышению долговечности дорожных конструкций. Поэтому в работе стремились технологическими путями снизить усадку мелкозернистого бетона. В институте сейсмостойкого строительства Туркмении проводились испытания мелкозернистого бетона с использованием тонкомолотого барханного песка взамен портландцемента и с добавкой 0,2 СДБ от массы цемента. При составе бетона вяжущее песок , он выдержал 0 циклов попеременного замораживанияоттаивания, что указывает на возможность в определнных условиях получения мелкозернистых бетонов при повышенном содержании тонкодисперсных фракций. Такую же морозостойкость показали бетоны марок на песке Каршинской степи с модулем крупности менее 1,0 1. ИИИЖБ совместно с институтом Гипростроммаш проводил испытания мелкозернистого бетона, изготовленного способом роликового формования. Такой бетон с расходом цемента кгм3 показал морозостойкость более 0 циклов. Ф.М. Иванов указывает, что для оценки морозостойкости бетонов первостепенное значение имеет структура порового пространства, которая определяет величину разрушающих сил, возникающих при замораживании. На основании классификации материалов по уровням сложности структуры автор выдвинул некоторые теоретические предпосылки о влиянии отдельных факторов на степень морозостойкости бетона.