Повышение эффективности бетонов за счёт модифицирования поверхности наполнителей из техногенного сырья КМА

• Автор: Лукаш, Евгений Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 204 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Состояние вопроса

1.1. Роль дисперсных минеральных материалов и их поверхности в структурообразовании бетонов

1.1.1. Наполнители в составе цементобетона

1.1.2. Минеральные порошки в составе асфальтобетона

1.2. Использование дисперсного техногенного сырья при производстве бетонов

1.3. Модифицирование поверхности дисперсных материалов с целью повышения качества композитов

1.4. Теоретические предпосылки исследований

2. Характеристика исследуемых материалов и методы исследований

2.1. Характеристика материалов, принятых для исследований 3

2.2. Методы исследований
2.2.1. Методы исследований характеристик сырьевых материалов
2.2.2. Методы исследования поверхностных свойств минеральных материалов
2.2.3. Методы исследований свойств цементобетона
2.2.4. Методы исследований свойств асфальтобетона
3. Влияние ультрафиолетового облучения дисперсных минеральных материалов на их свойства
3.1. Влияние параметров УФоблучения на изменение концентрации активных центров на поверхности наполнителей
3.2. Изменение влагопоглощения наполнителей в результате УФоблучения
Выводы
4. Мелкозернистые бетоны на основе минеральных наполнителей из техногенного сырья, модифицированных ультрафиолетовым облучением
4.1. Изменение водопотребности дисперсных материалов
4.2. Исследование влияния модифицирования наполнителей на взаимодействие с цементом
4.3. Исследование фазового состава новообразований и контактной зоны
4.4. Подбор составов мелкозернистого бетона
4.5. Влияние УФоблучения на физикомеханические характеристики цементобетона
4.6. Исследование долговечности цементобетона на УФоблученных наполнителях
Выводы
5. Асфальтобетон на модифицированных ультрафиолетовым облучением минеральных порошках из техногенного сырья
5.1. Влияние модифицирования на свойства минеральных порошков
5.2. Изменение физикомеханических характеристик асфальтобетона в результате УФоблучения наполнителей
5.3. Влияние УФакгивации минерального порошка на долговечность асфальтобетона
5.3.1. Изменение водостойкости асфальтобетона
5.3.2. Старение битума в процессе приготовления асфальтобетонной смеси
5.3.3. Влияние погодноклиматических факторов на свойства асфальтобетона
Выводы
6. Техникоэкономическое обоснование применения метода УФмодификации наполнителей из техногенного сырья при производстве бетонов
6.1. Технология производства бетонов с использованием модифицированных УФоблучением наполнителей
6.2. Экономическая эффективность применения метода УФмодификации 7 наполнителей при производстве бетонов
6.2.1. Производство цементобетона
6.2.2. Производство асфальтобетона
Основные выводы
Список литературы


В работе указывается, что введение правильно подобранного микронаполнителя в бетонную смесь обеспечивает снижение водопотребности получаемого смешанного цемента при сохранении надлежащих реологических и адгезионных свойств цементного теста, при обеспечении заданной прочности цементного камня и бетона и при одновременном уменьшении усадочности и ползучести бетона. Известны примеры использования наполнителей для улучшения других характеристик бетона . Так, для предотвращения внутренней коррозии бетона , вызываемой взаимодействием щелочей цемента с реакционноспособным заполнителем, в его состав вводится активная кремнезмистая добавка в количестве от до от массы цемента. Способность добавки отдавать кремнезм в жидкую среду оценивалась по растворимости в 3х процентном растворе . Авторами. По мнению УшероваМаршака , дисперсные минеральные добавки микронаполнители являются неотъемлемым компонентом современных бетонов, поскольку их использование позволяет снизить содержание клинкерного цемента, повысить плотность, прочность, долговечность и стойкость бетона в агрессивных средах. Таким образом, можно заключить, что наполнитель, как и заполнитель, вяжущее, жидкая фаза вода затворения, является равноправным участником процесса структурообразования цементобетона. При этом, вклад наполнителя в формирование зон контакта оценивается химическим и минералогическим составом, дисперсностью и другими свойствами. Асфальтобетон материал, который получают в результате уплотнения рационально подобранной смеси, состоящей из щебня гравия, песка, минерального порошка и нефтяного дорожного битума. До уплотнения указанная смесь называется асфальтобетонной смесыо . Одним из важнейших и определяющих факторов, влияющих на физикомеханические, физикохимические, технологические и эксплуатационные свойства асфальтобетона, является его структура . Поэтому большинство исследователей , изучавших те или иные свойства асфальтобетона стремились к установлению взаимосвязи этих свойств с определенными признаками структуры материала. Структура асфальтобетона определяется количественным соотношением, взаимным расположением составляющих компонентов и характером связи между ними. Направленное формирование структуры асфальтобетона с целью регулирования его свойств разрабатывается на основе представлений о роли каждой составляющей и характере взаимодействий между ними. Под взаимодействием минеральных материалов и битума следует понимать весь комплекс процессов, происходящих при длительном контакте этих материалов. К ним относятся физическая адсорбция минеральной поверхностью слоя битума хемосорбционные процессы, протекающие на границе раздела битум минеральный материал избирательная диффузия компонентов битума в минеральный материал, вследствие которого могут существенно изменяться свойства адсорбированного битума изменение свойств минеральных материалов вследствие их взаимодействия с битумом ,. Различие в размерах и свойствах минеральных составляющих асфальтобетона и вытекающая из этого сложность структуры предопределили необходимость расчленения его на более простые двухкомпонентные структуры . Исследования, выполненные авторами ,, позволили выделить в асфальтобетоне три типа структур макроструктуру щебень асфальтовый раствор, мезоструктуру песок асфальтовяжущее, микроструктуру минеральный порошок битум. Щебень принимает участие в образовании макроструктуры асфальтобетона щебень асфальтовый раствор. Щебень рассматривается как основной структурообразующий элемент мелко, средне, и крупнозернистых асфальтобетонов. Макроструктура асфальтобетона определяется количественным соотношением, взаимным расположением, крупностью зрен щебня, связанных в монолит асфальтовым раствором, а также характером процессов взаимодействия на границе раздела фаз поверхность минерального материала битум . При незначительном содержании щебня свойства асфальтобетона определяются свойствами асфальтового раствора, поскольку зрна щебня являются отдельными вкраплениями, как бы плавающими в растворной части.