Модифицированные бетоны повышенной прочности и эффективность их применения в сборном и монолитном строительстве

• Автор: Терехов, Иван Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

1. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРОВ В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЕТОНОВ

1.1 Номенклатура суперпластификаторов на химической основе и их

функциональные характеристики

1.2 Применение модификаторов для получения бетонов повышенной

прочности в сборном и монолитном строительстве

1.3 Постановка задач исследования.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1 Методы экспериментальных исследований.

2.2 Характеристика исходных сырьевых материалов.
2.3 Физикохимические свойства используемых суперпластификаторов
2.4 Методика определения степени гидратации цемента в твердеющем
цементном камне
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ПОДВИЖНОСТИ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И ПРОЧНОСТИ БЕТОНОВ С МОДИФИКАТОРАМИ.
3.1 Исследование возможности применения модификаторов в монолит
ной и сборной технологии строительства по сочетанию подвижно
сти бетонных смесей и прочности бетона.
3.2 Исследование свойств бетонных смесей и бетонов повышенной
прочности.
Выводы к главе 3
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ
ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ, СВОЙСТВ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ И БЕТОНА С МОДИФИКАТОРАМИ.
4.1 Структурообразование цементного камня в условиях длительного твердения.
4.2 Структурообразование и твердение цементных систем на цементах с разной удельной поверхностью
4.3 Структура и свойства цементных систем с суперпластификаторами
и органоминеральными модификаторами
Выводы к главе 4.
5. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ БЕТОНОВ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ С УЧЕТОМ ХАРАКТЕРА ИХ НАГРУЖЕНИЯ
5.1 Плитные элементы.
5.1.1 Эффективность по снижению расхода арматуры.
5.1.2 Эффективность по снижению расхода бетона.
5.2 Центральносжатые элементы.
5.3 Внецентрснносжатые элементы.
5.4 Проектнопромышленного внедрение бетонов повышенной прочности.
Выводы к главе 5.
6. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ БЕТОНОВ С СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРАМИ
6.1. Производственное внедрение модификаторов с добавками
6.2 Экономия материальных и энергетических затрат при применении суперпластификаторов
6.3 Техникоэкономическое обоснование применения модификаторов в технологии бетонов.
Выводы к главе 6
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Указанные достоинства модификаторов позволили за короткий срок организовать в России массовое производство бетонов высокой прочности, низкой проницаемости, повышенной коррозионной стойкости и морозостойкости. Охотный ряд" на Манежной площади в Москве ("стена в грунте", колонны и ригели из бетонов В-В, П4-П5, Ш2% ? Парк Сити" ММДЦ "Москва-Сити" в Москве (конструкции транспортной эстакады из бетона В, П5, ? В, П4, У, Р0). Все эти сооружения объединяет не только высокое качество бетона в конструкциях, но и высокий эстетический уровень. Одним из основных способов управления характеристиками бетона являются химические добавки. Эти требования сталкиваются с экономической действительностью: сырье и энергия дорожают, а конкуренция растет. Чтобы работать в этих условиях производителям бетона приходится подбирать составы со сравнительно низкой себестоимостью и высокой технологичностью. Сделать это можно, только используя специальные модификаторы бетона, действие которых направлено именно на те особенности бетонной. С середины -х годов в мировой строительной практике появилась потребность в бетонах с высокими требованиями по эксплутационным свойствам. Для них характерна высокая прочность при сжатии, низкая проницаемость, повышенная морозостойкость, коррозионная стойкость, долговечность достигается при применении высокоподвижных бетонных смесей. Добавки для бетонов могут быть природные либо искусственные. Ранее в качестве добавок для бетона использовались в основном побочные продукты различных производств, причем иногда с целью утилизации. Эти добавки имеют нестабильный состав, дают низкий пластифицирующий и водоредуцирующий эффект, содержат различные примеси и балластные вещества, которые оказывают побочные действия на процессы гидратации цемента. Обеспечить стабильное качество, используя не однородное по своему составу сырье, коими являются отходы, сложно, если вообще возможно. В. Б. Ратиновым и Т. И. Розенбергом создана классификация добавок [, ], основанная на физико-химических аспектах механизма их действия, и показано, что указанные аспекты влияют прежде всего на структуру цементного камня и в определенной степени на зону его контакта с заполнителями, а через структуру - на прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, коррозионную стойкость бетона. Согласно [] действие добавок первого класса (ряд сильных и слабых электролитов - хлориды, нитраты и нитриты кальция, калия и натрия, их смеси ННКЕ и ННХК, сульфаты натрия и калия и др. Таким образом, благоприятное влияние этих добавок на структуру цементного камня реализуется через повышение дисперсности продуктов гидратации, что обусловливает увеличение прочности кристал-логидратной связки. Добавки второго класса по В. Б. Ратинову - вещества, вступающие в реакцию с вяжущими по схеме присоединения или обменной реакции с образованием труднорастворимых или малодиссоциируемых комплексных соединений, -также благоприятно влияют на дисперсность продуктов гидратации, дифференциальную пористость цементного камня и его прочность. Добавки третьего класса - кристаллические затравки - будучи готовыми центрами кристаллизации, ускоряют твердение вяжущих, влияя на структуру цементного камня. Добавки четвертого класса - пластификаторы бетонной смеси, поверхностно-активные вещества (ПАВ), - снижая водопотребность смесей, уменьшают общую пористость цементного камня, что обусловливает снижение объемов всех разрядов пор по размерам, относящихся к микро- и макрокапиллярам, снижение капиллярной пористости и повышение прочности. Применение ПАВ без корректировки расхода воды, сохраняя структуру и прочность цементного камня на исходном уровне, обеспечивает высокую подвижность и технологичность бетонной смеси. Расширение производства и использования, разработанных в последнее десятилетие и разрабатываемых новых суперпластификаторов на разнообразной химической основе оценивается в настоящее время как одно из главных направлений технического прогресса в технологии бетонов. Добавки классифицируются по ГОСТ 1 «Добавки для бетонов и строительных растворов. В таблице 1.