Дорожные цементобетоны на некондиционных заполнителях Северного Кавказа

• Автор: Середа, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 208 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Влияние качества заполнителей на свойства бетонов

1.2. Методы испытания и пути повышения трещино,

морозостойкости бетонов.

1.2.1. Методы определения трещиностойкости бетонов.

1.2.2. Морозостойкость бетонов и методы ее оценки

1.2.3. Пути повышения трещино, морозостойкости бетонов

Выводы

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Методы исследований заполнителей, бетонных смесей и бетонов
2.1.1. Стандартные методы
2.1.2. Методика определения внутренних структурных и
температурных усадочных напряжений в бетонах и их трещиностойкости.
2.1.3. Рен генофазовый анализ
2.2. Материалы, принятые для исследования и их характеристики
Выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ
РАЗРАБОТАННЫХ ПРИНЦИПОВ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ,
ТРЕЩИНО И МОРОЗОСТОЙКОСТИ ДОРОЖНЫХ БЕГОНОВ НА
НЕКОНДИЦИОННЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ.
3.1. Исследование заполнителей карьеров СевероКавказского
региона и возможности их использования в сос таве дорожных бетонов.
3.2. Особенности структуры и свойств заполнителей из гравийно
песчаных смесей с оптимальными характеристиками и их учет при создании высокопрочных, трещино, морозостойких дорожных бетонов
3.3 Разработка технологии получения воздухововлекающей и
пластифицирующей добавки ЖККА.
3.4. Исследование структуры и морозостойкости бетонов на основе измерений линейных и объемных деформаций разработанным универсальным дилатометром.
3.5. Связь усадочных структурных и температурных напряжений с
Трещиностойкостью бетонов
Выводы.
4. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И БЕТОНОВ С ПОВЫШЕННЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ПРОЧНОСТИ, ТРЕЩИНО, МОРОЗОСТОЙКОСТИ.
4.1. Проектирование составов дорожных бетонных смесей с использованием заполнителей Северного Кавказа и полифункциональной добавки ЖККА.
4.2. Технология производства и укладки и цементобетонных смесей в
опытные участки дорожных покрытий.
Выводы.
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ДОРОЖНЫХ БЕТОНОВ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ, ДОЛГОВЕЧНОСТИ, ТРЕЩИНО И МОРОЗОСТОЙКОСТИ
5.1. Разработка нормативных документов
5.2. Внедрение и техникоэкономическое обоснование результатов исследования.
Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Было установлено, что в лабораторных образцах, а также в бетонах из сооружений зрелого возраста (от 3 месяцев до 8- лет) характер распределения микротвердости по глубине зоны контакта в цементном камне свидетельствует о постепенном изменении его прочности в цементном камне но мере удаления от границы раздела фаз. Контактные слои цементного камня имеют повышенную прочность на границе с кварцевыми и полевошпатными песками и крупными зернами заполнителей из плотных пород типа гранитов. Толщина их составляет - мк, а микротвердость 1,5-2 раза выше, чем в объеме. Контактные слои имеют пониженную микротвердость на границе с пористыми изверженными породами, пористыми и плотными карбонатными породами и минералами, а также -старым цементным камнем; толщина их в этих случаях составляет от до 0 мк; понижение микротвердости достигает иногда %. Чеховским Ю. В., Спициным А. Н., Кардаш Ю. А. и другими исследователями [9] изучена контактная зона цементного камня с основными минералами бетона (полевым шпатом, кальцитом, кварцем, опалом и халцедоном). Установлено, что все перечисленные минералы кроме кварца не вступают в химическое взаимодействие с цементным камнем, что приводит к ослаблению контактной зоны цементного камня. CSH; 3) слой толщиной 5- мкм, характеризующийся наличием некоторого количества ориентированных кристаллов гидроксида кальция; 4) диффузионный слой. Из рассмотренных работ следует, что прочность сцепления между поверхностями цементного камня и заполнителя определяется не только химическим взаимодействием минералов цемента и заполнителя, но и геометрическими характеристиками поверхности заполнителя (шероховатостью, пористостью). Практика показывает, что при одинаковой прочности заполнителя, одинаковом расходе цемента и равных В/Ц прочность бетонов на карбонатных заполнителях выше, чем прочность бетона на граните или на гравии [4, ]. Прочность заполнителя также связана с прочностью бетона. Минимальный предел прочности заполнителя должен быть в 1,5 раза больше предела прочности растворной составляющей и не менее, чем на % превосходить требуемый предел прочности бетона [5]. Весьма важным требованиям, предъявляемым к дорожным бетонам является, устойчивость их структуры переменных температурных воздействиях, особенно в водонасыщенном состоянии. Трещиностойкость и морозостойкость бетонов в значительной мере определяется разницей между коэффициентами температурного расширения цементного камня и заполнителей, чем она меньше, тем более высокие эти показатели в бетонах , , ]. В последние десятилетия разработаны новые приемы повышения прочности и морозостойкости бетонов за счет введения воздухововлекающих, демпфирующих и пластифицирующих добавок [1, 5, 8, -]. Однако свойства бетонов с указанными добавками, в зависимости от качества заполнителей изучены в меньшей степени, особенно с малопрочными или неморозостойкими заполнителями. Подавляющее число работ различных исследователей, как в нашей стране, так и за рубежом, посвящены изучению прочности бетона и только в отдельных исследованиях Мальцева К. А., Берга О. Я., Зайцева Ю. В.Л. Печеного Б. Г., Гузеева Е. А., Леоновича С. Н., Милованова А. Ф. Шейкина А. Е., Федорова А. Е., Грушко И. М., Ильина А. Г. и некоторых других авторов уделяется внимание проблемам трещиностойкости бетонов. Это связано с трудоемкостью исследований трещиностойкости бетонов и недостаточной разработки экспериментальных методов ее объективной оценки. Специфической особенностью цементных бетонов является весьма существенное различие между показателями прочности на сжатие и показателями прочности на растяжение или при изгибе. Наряду с этим дополнительные деформации (сжатия или растяжения) в дорожном цементобетонном покрытии всегда появляются при замерзании фунтового основания, имеющего в различных точках неодинаковую влажность, что вызывает их неравномерное поднятие [, ]. Растрескивание цементобетонного покрытия произойдет при достижении равенства или превышении прочности на растяжение бетона Яр суммарных напряжений <т,;, возникающих в бетоне вследствие структурной усадки, испарения воды, теплового сжатия и др. ЯР<с7» (1.