Разработка сухих смесей растворов, клеев с учетом особенностей минеральных наполнителей и цементов Мордовии

• Автор: Болдырев, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 194 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СУХИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ СМЕСИ, СВОЙСТВА, МЕТОДЫ ПОДБОРА СОСТАВОВ

1.1 Структура и свойства композиционных строительных материалов. Теоретические предпосылки проектирования и подбора составов

1.2 Сухие смеси, технология изготовления, свойства

1.3 Производство сухих строительных смесей в Мордовии

1.4 Цель и задачи исследования

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы

2.2 Методы исследования

2.3 Методы статистического анализа экспериментальных данных

2.4 Методика математического планирования экспериментов
3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ НАПОЛНЕННЫХ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ
3.1 Эволюция формирования и развития структуры композиционных материалов
3.2 Эволюционное развитие и фрактальность структуры наполненных цементных композитов
3.3 Моделирование процесса коагуляции частиц в движущейся жидкости
3.4 Выводы
4 РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ СУХИХ СМЕСЕЙ РАСТВОРОВ, КЛЕЕВ С МЕСТНЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ
4.1 Моделирование состава и свойств строительных растворов на основе сухих строительных смесей
4.2 Влияние степени, вида наполнения и технологии приготовления на структуру и свойства композитов
4.3 Влияние сложных эфиров целлюлозы на водоудерживающую способность и физикомеханические свойства строительных растворов па основе сухих смесей
4.4 Оценка комплексного влияния функциональных добавок на свойства растворных смесей
4.5 Влияние степени, вида наполнения и модификации сухих строительных смесей на адгезионные свойства клеев на их основе
4.6 Анализ структур норового пространства наполненных цементных композитов
4.7 Выводы
5 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ
5.1 Пористость и кинетика водопоглощения растворов на основе разработанных сухих строительных смесей
5.2 Морозостойкость строительных растворов на основе сухих смесей
5.4 Техникоэкономическое обоснование
5.5 Выводы ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Физико-технические свойства макрокомпозитов можно регулировать путем изменения фильности поверхности заполнителей и устройства эластичных слоев по их поверхности. Структурообразование происходит преимущественно на стадиях производства и применения смесей, завершаясь в основном после полного затвердевания. К наиболее важным в структурообразовании относятся операции перемешивания отдозированных материалов и уплотнения смеси. На стадии подготовительных операций каждый компонент смеси получает по возможности наибольшее термодинамически активное состояние. В зависимости от разновидности исходных материалов подготовительные операции носят различный характер: дробление, измельчение, помол, или распушка; фракционирование, просев, промывка; увлажнение и обезвоживание; сушка и нагревание, обжиг и охлаждение; обогащение и физико-химическая обработка; придание однородности и др. Основное внимание уделяется обеспечению необходимых размеров и формы зерен и частиц, оптимального гранулометрического состава. В соответствии с принципом Гиббса - Кюри при повышении степени дисперсности вещества увеличиваются его растворимость, химическая активность и др. При механическом измельчении разрываются отдельные химические связи с образованием на поверхности свободных атомных групп и радикалов, с возникновением ионов с некомпенсированными зарядами. Образующиеся при измельчении частицы - обломки кристаллической решетки -являются сложными пространственными электрическими системами, которые взаимодействуют с внешней средой как сложные электрические поля. Среди гетерогенных процессов большое значение в структурообразовании конгломерата имеют физическое (сорбционное) поглощение - адсорбция и абсорбция и химическое - хемосорбция. Принцип полиструктурности можно использовать как ключ к направленному изменению и формированию требуемых физико-технических свойств материалов, определению рациональной технологии его изготовления. Подбор составов КСМ связан с установлением и оптимизацией зависимости (1. Однако, простой перенос оптимального отношения су на макроструктуру приводит к отходу от оптимальности, так как часть вяжущего вещества связующего расходуется на смачивание заполнителей. Полиструктурная теория предполагает оптимальное наполнение связующих, а цементный камень в обычных бетонах не наполнен в обычном понимании, поскольку содержание непрогидратировавшихся остатков цементных зерен в микроструктуре случайно, неконтролируемо и не достаточно для оптимального наполнения. Добавление кварцевых, известняковых, доломитовых, шлаковых, зольных и иных наполнителей требуемой дисперсности и активности позволяет экономить цемент без ущерба для механических свойств изделий с одновременным повышением эксплуатационных свойств. В работах Г. И. Горчакова [] основополагающим принципом в разработке новых строительных материалов, разработке материалов с комплексом заданных свойств является связь «состав - структура -свойства». Дальнейшие теоретические исследования в области материаловедения являются творческими разработками и углублением вышеуказанного принципа. К ним относится «закон створа», разработанный И. Л. Рыбьевым и получивший приоритет открытия []. К ним же следует отнести и полиструктурную теорию, основным принципом которой является «структура в структуре», разрабатываемой школой В. И. Соломатова []. В теории искусственных строительных конгломератов нашли отражение уже три общих закономерности — закон створа, закон конгруэнции и закон прочности []. Они составили научно-методическую основу проектирования составов практически любых материалов с конгломератным типом структуры. Закон створа — закономерность соответствия физических свойств и структуры твердого и твердообразного (упруго-вязко-пластичного) материала, заключающуюся в том, что комплекс экстремальных значений главных физических свойств твердого и твердообразного (упруго-вязко-пла-стичного) материала соответствует их оптимальной структуре, характеризующейся равномерным расположением дискретных частиц и непрерывностью пространственной сетки связующего вещества при минимальных толщинах его пленочного распределения.