Формирование структуры и свойств бетонов на активированных смешанных вяжущих

• Автор: Изотов, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 539 с. : ил.

1.1. Смешанные вяжущие, состав и свойства

1.2. Активные минеральные добавки как компонент смешанных вяжущих.

1.3. Особенности твердения и свойств вяжущих в присутствии пуццолановых добавок

1.4. Природные цеолиты как добавки в смешанные вяжущие.

1.5. Основные факторы, определяющие эффективность использования золы

в составе смешанных вяжущих, бетонных смесях и бетонах.

1.5.1.Особенности формирования структуры цементного камня с золой ТЭС.

1.5.2.Факторы, определяющие гидравлическую активность золы в бетоне

1.5.3.Особенности применения зол гидроудаления в вяжущих и бетонах

1.6.Выводы из обзора литературы и основные направления работы.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ СВОЙС ТВА АЛЮМОСИЛИКА ГНЫХ ДОБАВОК КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕШАННЫХ ВЯЖУЩИХ И АКТИВНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК В ЦЕМЕНТНЫЕ БЕТОНЫ
2.1.Структура и свойства ЦСП
2.1.2.Влияние минерального состава ЦСГ на пуццолановую активность
2.2. Химический и фазовый состав зол ТЭС
2.3. Выводы.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СМЕШАННОГО ВЯЖУЩЕГО, ЕГО МОДИФИКАЦИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА.
3.1. Постановка задач исследования
3.2. Влияние состава смешанного вяжущего и условий твердения на его физикомеханические свойства
3.2.1. Влияние состава смешанного вяжущего на нормальную густоту и сроки
схватывания цементного теста
3.3.Влияние основных технологических факторов на физикомеханические свойства смешанного вяжущего
3.4.Повышение эффективности смешанного вяжущего за счет использования химических добавок.
3.5. Роль гипса в формировании структуры и свойств смешанного вяжущего
3.5.1. Особенности формирования прочности смешанного вяжущего с
повышенными дозировками гипса и активной минеральной добавки.
3.6 .Оптимизация состава и основные свойства быстротвердеющсго смешанного вяжущего для получения бетонов с высокими темпами твердения.
3.6.1. Исследование влияния добавки цеолитсодержащей породы на свойства композиционного смешанного вяжущего и камня на его основе
3.6.2. Влияние цеолитсодержащей породы на прочность и водостойкость
гипсоцементнопуццоланового вяжущего.
3. 6.3.Влияние условий тепловой обработки и состава ГЦПВ на его основные
свойства.
3.7.Выводы
ГЛАВА 4. ЭФФРЖТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СМЕШАННЫХ ВЯЖУЩИХ В
ТЯЖЕЛЫХ БЕТОНАХ
4.1.1 остановка задач исследования
4.2. Оптимизация составов тяжелого бетона на смешанном вяжущем методом математического планирования эксперимента
4.2.1. Роль водо цементного отношения и температуры пропаривания в формировании прочности бетона на смешанном вяжущем.
4.2.2. Влияние расхода смешанного вяжущего и температуры пропаривания на прочность бетона, изготовленного из подвижных смесей.
4.2.3. Влияние пластифицирующих добавок на физикомеханические свойства бетонных смесей и бетонов на смешанных вяжущих.
4.3. Основные физикомеханические свойства тяжелого бетона на смешанном вяжущем и кинетика его твердения
4.4. Дифференцирование эффектов, вызванных активными минеральными добавками в смешанных вяжущих и анализ их влияния на свойства бетона.,
4.5.Вывод ы.
ГЛАВА 5. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ГИДРАТАЦИИ СМЕШАННЫХ ВЯЖУЩИХ И СТРУКТУРООБРАЗОВАНИИ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ.
5.1. Постановка задач и обоснование методов исследования
5.2. Особенности процессов гидратации смешанного вяжущего и формирования фазового состава продуктов гидратации в нормальных условиях.
5.2.1.Кинетика гидратации смешанного вяжущего и механизм возникновения новообразований на поверхности зерен АМД при твердении в нормальных условиях
5.3. Процессы гидратации смешанного вяжущего и формирования фазового состава продуктов гидратации при пропаривании.
5.4. Структурообразование цементного камня на основе активированных смешанных вяжущих.
5.4.1. Реологические свойства суспензий смешанного вяжущего.
5.4.2. Кинетика структурообразования цементного теста
5.5. Физическая структура цементного камня
5.6.Структура бетона длительного твердения
5.7. Выводы.
ГЛАВА 6. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ БЕТОНОВ НА СМЕШАННЫХ ВЯЖУЩИХ.3
6.1. Роль структуры цементного композита в его сопротивляемости физическим и химическим агрессивным воздействиям
6.2.Морозостойкость тяжелого бетона на смешанных вяжущих
6.3. Влияние кинетического изменения физического состояния воды в цементном композите на трещиностойкость, процессы усадки и набухания
6.4. Влияние состава смешанного вяжущего на коррозионную стойкость цементных композиций
6.4.1. Особенности щелочной коррозии и высолообразования в бетонах на смешанных вяжущих.
6.5. Защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре как функция структуры матрицы цементного композита
6.6. Истираемость бетона на смешанном вяжущем
6.7. Выводы
ГЛАВА 7. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СМЕШАННЫХ ВЯЖУЩИХ В ПРОИЗВОДСТВЕ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
7.1. Техникоэкономическая эффективность применения смешанного вяжущего для сборных железобетонных конструкций
7.2. Условия и результаты производственной проверки.
7.3. Разработка нормативной и технологической документации на производство смешанного вяжущего и изделий на его основе
7.4. Описание технологического процесса производства смешанного вяжущего
7.5. Выводы.
8. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
9. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.
Ю.ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Вместе с тем на ряде ТЭС и ТЭЦ используется способ гидроудаления, который вносит определенные особенности в формирование свойств данного вида техногенного сырья и поэтому требует особого внимания. Особенности применения зол гидроудаления в вяжущих и бетонах Золы гидроудаления имеют значительные отличия от зол сухого отбора. Как правило, золы гидроудаления имеют дисперсность более 0 м кг. Фазовый состав зол гидроудаления не отличается от состава зол сухого отбора и представляет собой преимущественно алюможелезистое силикатное стекло. В процессе взаимодействия золы с водой, при гидроудалении происходит частичное выщелачивание гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов, а также вымывание сульфатов. В результате гидравлическая активность зол гидроудаления ниже, чем зол сухого отбора. При сравнении аналогичного состава золы сухого и золы мокрого удаления при сжигании одного и того же угля установлено, что содержание СаО и в золе гидроудаления в несколько раз меньше, чем в золе сухого отбора 4. Золы сухого отбора и золы гидроудаления оказывают различное влияние на кинетику формирования прочности бетона. По данным 6, добавка золы сухого отбора в количестве от массы цемента снижает прочность бетона, в то время как аналогичное количество золы гидроудаления не снижает прочности. Это связано с вымыванием из золы недообожженных глинистых частиц, свободной извести, а также гидромеханической активацией частиц золы при гидротранспортировке в отвалы. Влияние способа золоудаления на химический состав золы от сжигания одного и того же угля Львовсковолынского угля на Бурштынской ГРЭС показано в табл. Сравнение химического состава зол различного способа удаления показывает, что содержание СаО и в золе гидроудаления в несколько раз меньше, чем в золе сухого удаления. Это обусловлено вымыванием этих окислов водой при транспортировке золы в отвалы. Таблица 1. Зола гидроудаления Зола сухого удаления . Влияние зол различного способа удаления на прочность бетонов по данным показано в табл. Как видно из табл. Николаевского, так и на цементе Здолбуновского комбинатов. В то же время, при введении золы гидроудаления прочность бетона остается на уровне состава без добавок. Таблица 1. Это обусловлено не только удалением из золы свободной извести и сульфатов, но и гидроактивацией ее при перекачивании в отвалы по многокилометровому трубопроводу. Гидравлическая активность большинства кислых зол находится в пределах мгг СаО и почти в 3 раза ниже активности трепела или опоки. В связи с этим, такие золы, вероятно, следует считать просто наполнителями. Анализ литературы показывает, что из наиболее перспективных способов повышения качества цемента и различных видов бетона на его основе является введение в их составы различных добавок, активно влияющих в процессе гидратации клинкера на формирование структуры и свойств цементного камня и бетона и улучшающих основные свойства рядовых клинкерных цементов. На основе анализа применения различных видов минеральных добавок в вяжущие и бетоны может быть предложена классификационная схема, представленная на рис. Из числа перечисленных на рис. АМД экономически целесообразно использовать техногенные алюмосиликатные продукты, типичными представителями которых являются золы ТЭЦ, как сухого, так и гидроудаления. Применение зол гидроудаления в вяжущих и бетонах изучено не достаточно в связи с тем, что они не представляли большого интереса изза их низкой гидравлической активности. Наряду с золами ТЭЦ, весьма перспективны для вяжущих и бетонов природные алюмосиликатные материалы местного значения, среди них особый интерес представляют карбонатнокремнеземистые цеолитсодержащие породы, крупные месторождения которых в последнее время открыты в Среднем Поволжье. Особенности состава и структуры ЦСП, их хорошая размалываемость, значительные объемы сырьевых ресурсов обуславливают их использование в технологии производства смешанных вяжущих и бетонов на их основе. Цеолитсодержащие породы Среднего Поволжья мало изучены. Их минеральный и химический состав существенно отличается от составов других месторождений. Тонкие, менее
Средние. Крупные. Рис.