Модифицирование расширяющихся вяжущих веществ с целью управления собственными деформациями и прочностью бетонов

• Автор: Чмель, Галина Вениаминовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 179 с. : ил.

1.1. Опыт применения расширяющихся и напрягающих цементов.

1.1.1. Разновидности расширяющихся цементов и области их применения 1

V 1.1.2. Структурообразованис и способы влияния на процессы,

происходящие при гидратации цементного камня РЦ и НЦ.

1.2. Опыт применения суперпластификаторов.

1.2.1. Области применения суперпластификаторов

1.2.2. Влияние суперпластификаторов на формирование прочности

1.3. Модифицированные вяжущие.

1.4. Рабочая гипотеза. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Методика исследований п материалы.

2.1. Материалы

2.1.1. Вяжущие
2.1.2. Характеристики применяемых химических добавок
2.1.3. Мелкий заполнитель.
2.1.4. Крупный заполнитель
2.2. Методика экспериментальных исследований
2.2.1 Деформации расширения и самонапряжсние.
2.2.2. Исследование процессов гидратации цементов.
2.2.3. Методика оценки эффективности суперпластифнкаторов.
. 2.2.4. Рентгенографические исследования.
Глава 3. Исследование факторов, влияющих на остаточные деформации расширения п самонанряжения
3.1. Собственные деформации расширяющихся цементов и бетонов на их основе
3.2. Факторы, влияющие на показатели назначения расширяющихся и напрягающих цементов и бетонов на их основе.
3.2.1. Водосодержание смеси.
3.2.2. Тонкость помола вяжущего.
3.2.3. Вещественный и химический состав.
3.3. Собственные деформации и области рационального
применения НЦ.
3.3.1. Собственные деформации цементного камня и бетона.
3.3.2. Рациональные области примененияНЦ
3.4. Методика расчета состава НЦ
3.5. Выводы.
Глава 4. Влияние супсрпластнфпклторов на формирование структуры и свойств цементного камня
4.1. Оценка эффективности применения суперпластификатора
4.2. Зависимость эффективности применения суперпластификаторов от вида цемента и типа добавки
4.3. Классификация суперпластификаторов по эффективности использования
4.4. Выводы
Глава 5. Регулирование собственных деформации и прочности расширяющихся цементов и бетонов скомплсксным модификатором
5.1. Общие положения.
5.2. Исследование свойств модифицированных цементов
5.2.1. Модифицирование суперпластификаторами.
5.2.2. Модифицирование цементного камня использованием расширяющейся добавки
5.2.3. Напрягающий цемент низкой водопотребности.
5.2.4. Комплексный модификатор полифункционалыюго
действия
5.2.5. Рентгенографические исследования
5.3. Выводы.
Глава 6. Использование результатов исследований па практике.
Общие выводы
Библиографический список
Приложение 1. Рентгенограммы исследованных образцов цементного
Приложение 2. Акты внедрения результатов исследований.

ВВЕДЕНИЕ


В. Михайлов , выделял напрягающий цемент из всех других расширяющихся цементов, увеличивающих в процессе твердения свой первоначальный объем по главному признаку способности расширяться при значительной прочности цементного камня, обеспечивая этим его самонапряженис 3. В международной практике надежно утвердилось лишь одно понятие, относящееся к вяжущим такого типа расширяющиеся цементы xiv . Согласно классификации, представленной в работе американских исследователей 7, получившей международное признание, расширяющий ся цемент xiv это вяжущее, при затворснии водой которого образуется цементная паста, существенно увеличивающая свой начальный объем в период схватывания и твердения 3. В настоящее время известно более видов РЦ . Большинство расширяющихся цементов имеют портландцементную основу. Расширяющиеся цементы на портландцементной основе состоят собственно из портландцементного клинкера ПЦ и расширяющейся добавки РД , содержащей двуводный гипс 4 6 и апюминатный или сульфоферритный компонент. В качестве алюминатной составляющей используется глиноземистый цемент 5 , сульфоалюминатный клинкер САК, 8 , гидроалюминаты кальция , обожженые каолины или алуниты . Фсрритный компонент сульфоферритный клинкер вводится в состав РЦ в количестве 2 . В СССР производство расширяющегося цемента было организовано в г. В настоящее время выпускается в основном с использованием алюминатной расширяющей добавки РД три вида расширяющегося цемента. Разработаны и прошли промышленную апробацию РЦ и НЦ на основе сульфоферритного клинкера СФК . Общий объем производства РЦ в СССР составлял около 0 тыс. В зарубежных странах расширяющиеся цементы производятся в основном в США, Японии, Франции и, в меньшем объме, в некоторых других. В Китае проводятся исследования с высококачественными цементами НЦ0. Общий объм производства расширяющихся вяжущих в мире составляет порядка 0 тыс. Наибольшее распространение в строительной практике получили расширяющиеся цементы на сульфоалюминатной основе. К А. Клейна xiv , К, являющийся смесыо портландцемента и расширяющегося компонента , состоящего из , свободного гипса и свободной извести сульфоашоминатный клинкер получают при совместном обжиге при температуре С южноамериканского боксита, гипса и карбоната кальция в примерном соотношении по массе . М В. СзА и гипса. Таким образом, все расширяющиеся цементы можно условно разделить на цементы расширяющиеся РЦ и цементы напрягающие НЦ. Структурообразованис цементного камня есть результат двух параллельно протекающих процессов конструктивных рост прочности структуры и деструктивных развитие напряжений и трещин. Первые обусловлены кристаллизацией продуктов гидратации вторые химической или контрак
ционной, влажностной и карбонизационной усадкой. Это свойственно и бетонам на основе РЦ НЦ, разница в том, что на перечисленные процессы накладывается процесс образования эттрингита высокоосновного тригидросульфоапюмината кальция ЗСаО ЛЬОзЗСаБОЗШгО, вызывающего расширение твердеющего цементного камня и, соответственно, бетона. Это также может вызвать как конструктивные, так и деструктивные явления , , , 4. Таким образом, гидратация РЦ и НЦ представляет собой сочетание сложных процессов, согласованность протекания которых предопределяет структуру и основные свойства расширяющейся системы. К основным факторам, влияющим на процессы структурообразования цементного камня и бетонов на основе НЦ, относятся дозировка и состав расширяющей добавки, тонкость полола цемента, минералогический состав клинкера, ВЦ бетона, температура твердения и др. По гипотезе В. В. Михайлова, расширение цементного камня, полученного на основе расширяющихся или напрягающих вяжущих, объясняется тем, что при гидратации исходных материалов в среде, насыщенной гидроксидом кальция, сначала образуется низкосульфатная форма гидросульфоалюмнната кальция, которая в водной среде перекрнсталлизовывается в высокосульфатную форму. По его мнению, чем больше в составе твердеющего цементного камня образуется низкосульфатной формы сульфоалюмината кальция, готовой к перекристаллизации в момент достижения раствором или бетоном достаточной прочности порядка МПа, тем энергичнее произойдет его перекристаллизация и тем выше будет степень самоиапряжения бетона , 4.