Тонкозернистые реакционно-порошковые дисперсно-армированные бетоны с использованием горных пород

• Автор: Калашников, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ь ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ

ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ПОРОШКОВЫХ БЕТОНОВ.

1.1 Зарубежный и отечественный опыт применения высококачественных бетонов и фибробетонов

1.2 Многокомпонентность бетона, как фактор обеспечения функцио

нальных свойств

1.3 Мотивация появления высокопрочных и особо высокопрочных реакционнопорошковых бетонов и фибробетонов

1.4 Высокая реакционная активность дисперсных порошков основа

получения высокачественных бетонов

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2 ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
2.1 Характеристики сырьевых материалов
2.2 Методы исследований, приборы и оборудование.
2.2.1 Технология подготовки сырьевых компонентов и оценка реакционной активности их
2.2.2 Технология изготовления порошковых бетонных смесей и ме
тоды их испытаний
2.2.3 Методы исследований. Приборы и оборудование
ГЛАВА 3 ТОПОЛОГИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ, ДИСПЕРСНО
АРМИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ БЕТОНОВ И
МЕХАНИЗМ ИХ ТВЕРДЕНИЯ
3.1 Топология композиционных вяжущих и механизм их твердения
3.1.1 Структурнотопологический анализ композиционных вяжущих.
3.1.2 Механизм гидратации и отвердевания композиционных вяжущих как результат структурной топологии композиций.
3.1.3 Топология дисперсноармированных тонкозернистых бетонов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4 РЕОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СУПЕРПЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ, ПОРОШКОВЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ЕГО
4.1 Разработка методологии оценки предельного напряжения сдвига и текучесть дисперсных систем и тонкозернистых порошковых бетонных смесей.
4.2 Экспериментальное определение реологических свойств дисперсных
систем и тонкозернистых порошковых смесей.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4
ГЛАВА 5 ОЦЕНКА РЕАКЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИОННО ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ И БЕТОНОВ
5.1 Реакционная активность горных пород в смеси с цементом
5.2 Принципы подбора состава порошкового дисперсноармированного бетона с учетом требований к материалам
5.2.1 Содержание песказаполнителя
5.2.2 Содержание микрокремнезема
5. Содержание каменной и кварцевой муки.
5.2.4 Содержание воды
5.2.5 Содержание СП и ГП
5.2.6 Содержание стальных волокон.
5.2.7 Содержание портландцемента.
5.3 Рецептура тонкозернистого порошкового дисперсноармированного бетона.
5.4 Приготовление бетонной смеси
5.5 Влияние составов порошковых бетонных смесей на их свойства и прочность при осевом сжатии
5.5.1 Влияние типа суперпластификаторов на растекаемость .бетонной смеси и прочность бетона.
5.5.2 Влияние дозировки суперпластификатора.
5.5.3 Влияние дозировки микрокремнезема.
5.5.4 Влияние доли базальта и песка на прочность
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.
ГЛАВА 6 ФИЗИКОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНОВ И ИХ
ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА.
6.1 Кинетические особенности формирования прочности РПБ и фиброРПБ
6.2 Деформативные свойства фиброРПБ.
6.3 Обьмные изменения порошковых бетонов
6.4 Водопоглощение дисперсноармированных порошковых бетонов.
6.5 Техникоэкономическая оценка и производственная реализация РПБ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
РПБ реакционнопорошковый бетон
ФиброРПБ фиброреакционно порошковый бетон
ПБС порошковая бетонная смесь СПБ самоуплотняющийся бетон
ВПБ высокопрочный бетон УВПБ ультравысокопрочный бетон
ВКБ высококачественный бетон СП суперпластификатор
ГП гиперпластификатор МК микрокремнезем
ВКДС высококонцентрированная дисперсная система КМ каменная мука.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


По существу, оставалось сделать лишь один шаг для получения на основе ВНВ, микрокремнезма, мелкого песка и дисперсной арматуры современные порошковые бетоны. Работы Соломатова В. И. и его школы , 1, касались разработки наполненных бетонов обычной прочности с использованием крупных заполнителей. Лейтмотивом всех этих исследований была экономия цемента до за счет замены его тем же количеством молотого кварца, базальта, шлака или бинарными наполнителями с получением бетонов той же прочности, что и контрольный. Экономя цемент нельзя получить высококачественные высокопрочные бетоны. Экономическиобоснованная рецептура бетонов на настоящем этапе развития науки о бетонах должна преследовать цель не экономию цемента, а сокращения расхода железобетона в конструкциях за счет его высокой и особо высокой прочности. В этом случае экономятся все компоненты бетона от цемента до стали. В связи с этим актуальным является изучение реакционной активности разнообразных порошков из горных пород России, в частности молотых отсевов горных пород или тонкодисперсных отходов сухой и мокрой сепарации горнорудной промышленности. Мировой выход отходов горнорудной промышленности составляет около 0 млрд. Не менее актуальным является установление возможности использования отечественного СП С3 для получения тонкозернистых реакционнопорошковых бетонов и изучение их свойств. В последние годы во всех индустриально развитых странах расширяется производство высококачественных бетонов. Под высококачественными бетонами понимаются все виды бетонов функционального назначения, которые по показателям качества соответствуют или превышают наиболее высокие качественные критерии, регламентированные стандартами различных стран 5,6,9,,. Современное строительство немыслимо без использования высококачественных бетонов и доля их в общем выпуске бетонов постоянно повышается . Информация об объемах мирового производства бетона и железобетона крайне противоречива. В отдельных публикациях сообщается, что оно достигло 2,0 млрд. Эти цифры не соответствуют мировому производству портландцемента. Если принять во внимание, что мировое производство цемента в г составило 2,0 млрд. Объем производства высококачественных бетонов по разным странам в г. Можно полагать, что за последние четыре года он значительно увеличился в общем объеме производства. Вместе с тем высококачественный бетон самый сложный, в отличии от обычного бетона марок , искусственный композиционный материал, который может обладатель совершенно уникальными свойствами. Он может гармонично сочетаться с окружающей средой, иметь неограниченную сырьевую базу, низкую стоимость по сравнению с равнопрочной сталью Ст. З, и несравненно высокую долговечность с последней во многих коррозионно действующих естественных средах в почве, в пресной и морской воде, на воздухе, в газовых средах промышленных цехов и т. К этому следует добавить высокую архитектурностроительную выразительность, сравнительную простоту и доступность технологии, возможность широкого использования местного сырья и утилизации техногенных отходов при производстве, малую энергоемкость и экологическую безопасность. Именно поэтому такие бетоны станут основными, суперконструкционными материалами в будущем 7, 0,1,0,. Появление одного из группы высококачественных бетонов, высокопрочных бетонов с прочностью до 0 МПа открыло новую эру в строительстве уникальных зданий и сооружений. Реализация особых технических свойств позволила построить такие строительные объекты, как тоннель под ЛаМаншем, 5зтажный небоскреб в Чикаго, мост через пролив Акаси в Японии с центральным пролетом м мировой рекорд г, сдвоенный небоскреб Петронас в КаулеЛумпуре Малайзия и многие другие объекты 1. Широкой областью применения высокопрочных бетонов, является также строительство морских платформ для добычи нефти, возводимых в Северном море. Объемы бетона для отдельных платформ превышали 0 тыс. Выдающимся примером реализации концепции высококачественных бетонов является построенная в году в Норвегии платформа для добычи нефти на месторождении Тролл в Северном море. Ее полная высота 2 м, в том числе высота железобетонной части, в основном ниже уровня моря 0 м.