Керамзитобетон для зимнего бетонирования на основе безгипсового портландцемента

• Автор: Савин, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 196 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

1. СОСТОЯИЕ ВОПРОСА.

1.1. Комплексные химические добавки для зимнего бетонирования

1.2. Безгипсовый портландцемент, твердеющий при отрицательной температуре

1.2.1. Основные преимущества использования БГПЦ в криогенных условиях.

1.2.2.0собенности гидратации БГПЦ с комплексными химическими добавками

1.3.Тонкодисперсные добавки для композиционных вяжущих на основе цемента

1.4. Особенности твердения легких бетонов на пористом заполнителе в различных температурных условиях.
1.4.1. Формирование структуры легких бетонов на пористом заполнителе при отрицательных температурах.

1.4.2. Легкие бетоны на пористом заполнителе в монолитном домостроении.

2.МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1 .Методы исследований
2.2.Характеристика применяемых материалов.
3. ОСОБЕННОСТИ ТВЕРДЕНИЯ БЕЗГИПСОВОГО
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА С КОМПЛЕКСНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ДОБАВКОЙ.
3.1. Выбор компонентов комплексной противоморозной добавки для бсзгипсовых портландцементов.
3.1.1. Обоснование выбора составных частей комплексной химической добавки.
3.1.2.Подбор оптимального содержания компонентов в КХД
3.2. Влияние комплексной добавки ФЦК поташ на физикомеханические характеристики БГПЦ
3.2.1. Влияние комплексной добавки ФЦК поташ на свойства БГПЦ различного минералогического состава.
3.2.2. Влияние добавки ФЦК поташ на гидратацию безгипсового портландцемента.
3.3. Особенности твердения БГПЦ в условиях положительных и отрицательных температур
3.4. Влияние комплексной химической добавки на фазовый состав и структурообразование БГПЦ в зависимости от условий твердения
4. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВОВ МОДОФИЦИРОВАННЫХ ВЯЖУЩИХ НА ОСНОВЕ БГГЩ И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ДОБАВКИ ФЦК .
4.1.Влияние способа обработки и введения КХД на свойства БГПЦ
4.2. Влияние КХД на свойства композиционного БГПЦ с разным заполнителем
4.3. Композиционное вяжущее на БГПЦ с известняковым наполнителем
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КЕРАМЗИТОБЕТОНА НА БГПЦ
5.1. Особенности твердения керамзитобетона с КХД ФЦК поташ в н. у.
5.2. Особенности твердения керамзитобетона с добавкой ФЦК поташ при отрицательных температурах.
5.3. Определение оптимальных дозировок компонентов КХД ФДК поташ для монолитного керамзитобетона на БГ1Ц
6. ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В МОНОЛИТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
КЕРАМЗИТОБЕТОНА НА МОДИФИЦИРОВАННОМ БЕЗГИПСОВОМ
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЕ
6.1. Разработка нормативных документов и внедрение результатов исследований.
6.2.Техникоэкономическое обоснование результатов исследований.
6.3. Оценка эффективности внедрения керамзитобетона на основе БГПЦ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Приложение 4.
ВВЕДЕНИЕ


В связи с прекращением образования эттрингита большое количество воды, связываемое этим сильно обводненным гидратом, остается в свободном состоянии и переходит в лед, который разрушает структуру цементного камня. При оттаивании образование эттрингита возобновляется, что приводит к значительному увеличению объема твердеющего цементного камня и вторичному разрушению структуры. Кроме того, при использовании наиболее эффективной противоморозной добавки поташа гипс вступает с ним во взаимодействие, при этом образующиеся в результате обменной реакции продукты не являются противоморозными добавками и поэтому не обеспечивают гидратацию цемента при отрицательной температуре. В результате реакции часть поташа приблизительно 4 и гипс 5 выводятся из процесса гидратации. Именно поэтому хминимальная дозировка поташа для обеспечения твердения бетона на морозе по данным нормативных документов составляет 5 от массы цемента. Детальное исследование взаимодействия между гипсом и поташом в портландцементном тесте с помощью метода рентгенофазового анализа приведено в работе . Фазовый состав продуктов реакции в тесте гипса и поташа, а также в их смеси с трехкальциевым алюминатом определяли при молярном соотношении между гипсом и поташом , и , что соответствовало дозировкам поташа к портландцементу с 5 гипса в количествах 2 4 и 8 . Исследования показали, что при молярном отношении между поташом К2СОз и гипсом 2Н протекает обменная реакция с образованием кальцита СаСОз 0,6, 0,3, 0,4, 0,9 нм и др. Н 0,, 0,, 0,5 нм и др При этом линии арканита отсутствовали, т. Н К2С Н СаС ЗН. При повышенных дозировках поташа молярное отношение гипспоташ на дифрактограмме линии сингенита и гипса полностью отсутствовали, а наблюдались только линии кальцита, арканита и поташа. Аналогичные реакции были выявлены и в случае гидратации смеси гипс поташ трехкальциевый алюминат. При этом также образуются эггрингит и гидрокарбоалюминаты кальция. Сингснит в водных растворах нерастворимый минерал. Поэтому при пониженных добавках поташа к рядовому портландцементу в результате реакции взаимодействия гипс выводится из процессов структурообразования в цементном тесте уже в самый начальный период твердения за счет связывания его в сингенит и практически не замедляет гидратацию трехкальциевого атюмината, что приводит к быстрому схватыванию цементного теста и загустеванию бетонной смеси. Как показали результаты исследований, при повышенных дозировках поташа к рядовому портландцементу сингенит не образуется, однако вследствие обменной реакции с гипсом расходуется 4 поташа и образуется кальцит и арканит, не являющийся противоморозной добавкой. Поэтому минимальное количество поташа при зимнем бетонировании составляет 5 , что подтверждается и другими работами . При более высоком содержании поташа структурообразование рядового портландцемента протекает аналогично структурообразованию безгипсового портландцемента с добавкой С ДБ и поташа . Это приводит к тому, что при отрицательных температурах для твердения портландцемента требуется повышенные дозировки противоморозных добавок, так как часть добавок связывается гипсом. Так при температурах ниже С оптимальная дозировка поташа составляет . Однако в этом случае возможна щелочная коррозия бетона и снижение его долговечности, причем использование поташа в таких количествах нецелесообразно и с экономической точки зрения, поскольку стоимость безобогревного метода метода становится выше, чем при методах термоса и электронагрева . Поэтому эффективным направлением в практике зимнего бетонирования является переход к безгипсовым портландцементам с низким расходом комплексных добавок, что позволит наиболее полно реализовать на практике потенциальные возможности клинкерного вяжущего при зимнем бсспрогрсвном бетонировании . Физикохимическими исследованиями установлено , что для камня на основе безгипсового портландцемента характерно образование плотной, стабильной, мелкокристаллической, низкопористой микроструктуры, что достигается за счет пониженной водопотребности и особенностей его структурообразоваиия.