Влияние гидромеханической активации цементных вяжущих на долговечность бетонов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат технических наук Нагорняк, Иван Николаевич

• Нагорняк, Иван Николаевич
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Нагорняк, Иван Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И

ИХ ВЛИЯНИЕ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ КОМПОЗИТА.

1.1. Интенсивная раздельная технология (ИРТ) приготовления бетонных смесей с гидроактивацией вяжущего.

1.2. Технологические параметры ИРТ, определяющие качество бетонной смеси.

1.3. Влияние ИРТ на свойства бетонных смесей и композитов (структуру, прочность, деформативность, долговечность).

1.4. Методы оценки долговечности цементных бетонов.

1.5. Методы прогнозирования морозостойкости цементных бетонов.

1.6. Цель и задачи исследования.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Применяемые материалы.

2.2. Методы исследований и применяемое оборудование.

2.3. Экспрессное определение морозостойкости бетона дилатометрическим методом.

2.4. Планирование эксперимента и методы статистического анализа экспериментальных данных.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ И МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЦЕМЕНТНЫХ

БЕТОНОВ ОТ ПАРАМЕТРОВ ИРТ.

3.1. Влияние режима перемешивания на однородность цементной наполненной композиции.

3.2. Физико-химическое взаимодействие агрессивной среды

Ф с цементным вяжущим.

3.3. Модели деградации цементных композитов. Аналитическое определение деградационных функций и параметров деградации.

3.4. Выводы.

4. ВЛИЯНИЕ ТУРБУЛЕНТНОЙ АКТИВАЦИИ ВЯЖУЩИХ НА СВОЙСТВА НАПОЛНЕННЫХ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ.

4.1. Влияние турбулентной активации цементного вяжущего на прочность цементных композитов.

4.2. Моделирование совместного влияния степени наполнения, длительности перемешивания и количества пластификатора на турбулентную активацию цементного вяжущего.

4.3. Исследование свойств цементных композиций, наполненных модифицированной цеолитсодержащей породой.

4.4. Влияние дисперсного армирования на свойства ЦК, изготовленных с применением турбулентной активации.

4.5. Влияние модификации наполнителей на эффект турбулентной активации.

4.6. Разработка и оптимизация композиций, полученных совмещением цементной пыли и молотой опоки.

4.7. Выводы.

5. СОПРОТИВЛЕНИЕ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ АГРЕССИВНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ.

5.1. Сопротивление наполненных цементных композитов действию водных сульфатсодержащих растворов.

5.2. Сопротивление наполненных цементных композитов

• знакопеременным температурам (морозостойкость).

5.3. Повышение долговечности цементных композитов путем применения интегрально-капиллярных систем.

5.4. Выводы.

6. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ.

6.1. Исследование изменения свойств цементных композитов в зоне деградации цементного камня.

6.2. Сравнительная оценка сорбционных характеристик, полученных по изменению массы образцов и изохрон деградации.

6.3. Прогнозирование морозостойкости бетона.

6.4. Деградационные функции и их применение для оценки долговечности цементных композитов.

6.5. Выводы.

7. ОПЫТ ПРОМЫШЛЕННОГО ВНЕДРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОЙ РАЗДЕЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ.

7.1. Опыт внедрения раздельной технологии изготовления бетона на ПО СМК«Вангажи».

7.2. Рекомендации по приготовлению бетонных смесей по интенсивной раздельной технологии.

7.3. Конструкция смесителя активатора.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние гидромеханической активации цементных вяжущих на долговечность бетонов»

Актуальность темы. Развитие строительной отрасли на современном этапе характеризуется появлением новых конструктивных решений, изделий, материалов, технологий их производства. Создаются материалы с более высокими прочностными, физико-техническими характеристиками. Новое рождение переживают бетоны на цементных вяжущих. Наряду с бетонами, которые имеют грубогетерогенную конгломератную структуру, появились бетоны-композиты, подбор состава которых основан на принципе построения «структуры в структуре».

Рассматривая бетон как композиционный материал, особое внимание уделяется разработке с заданным комплексом свойств цементных вяжущих, которые могли бы служить матрицей при создании бетона-композита для соответствующих условий эксплуатации. Создавая цементные композиты повышенной прочности, проводя механохимическую активацию вяжущего, достигая положительных эффектов в улучшении одних свойств, вероятно, происходит ухудшение других свойств. В научных публикациях неоднократно высказывалось мнение, что использование внутреннего потенциала цементного камня на повышение начальной прочности может привести к снижению его долговечности. Однако до сих пор не решен вопрос о том, как определить долговечность бетонных изделий в тех или иных условиях эксплуатации. Применение бетонов на активированных вяжущих ещё более усугубляет проблему, и ставит задачу разработки методов оценки стойкости и прогнозирования долговечности бетонных и железобетонных изделий, как первоочередную.

Поэтому работа, посвященная исследованию влияния механохимической активации вяжущего, различного вида наполнителей на долговечность цементного композита является актуальной и имеет большое, как научное, так и практическое значение.

Цель работы - разработка составов, методов прогнозирования и оценки стойкости бетонов на активированных цементных вяжущих с учетом условий эксплуатации.

Реализация поставленной цели обуславливает необходимость комплексного решения следующих основных задач: исследовать влияние технологических параметров, количества и удельной поверхности наполнителей, модифицирующих добавок, на механические, реологические и структурные характеристики цементного вяжущего и камня, приготовленного, как по традиционной, так и по интенсивной технологиям; определить требуемое количество минеральных и химических добавок, оптимальную скорость и время перемешивания цементного теста, приготовленного по интенсивной технологии, повышающих механические характеристики композита; разработать модели деградации цементных композиционных материалов, учитывающих первоначальное улучшение прочностных свойств цементного камня; исследовать характер распределения упруго-прочностных характеристик цементного камня по высоте поперечного сечения при действии агрессивной среды, полученного по традиционной и интенсивной технологиям; разработать методы количественной оценки и прогнозирования химического сопротивления цементных композитов, учитывающих структурные и технологические параметры цементного композита; исследовать влияние интенсивной раздельной технологии, качества и вида модифицирующих добавок на химическую стойкость цементных вяжущих; разработать цементные композиты с повышенным химическим сопротивлением и эксплуатационной надежностью; развить отечественный дилатометрический метод прогнозирования свойств бетона; разработать конструкцию смесителя-активатора для цементных вяжущих.

Научная иовизиа. Экспериментальными исследованиями установлено, что путем введения наполнителя, модифицирующих добавок, активации цементного вяжущего в скоростных смесителях турбулентного типа можно повысить химическое сопротивление и морозостойкость бетонов, оптимизируя его состав по показателям долговечности.

Впервые предложены методы прогнозирования: морозостойкости бетона, основанные на изменении объемных деформаций материала при действии отрицательных температур; долговечности бетонных изделий в условиях действия жидких агрессивных сред; основанные на применении деградационных функций.

Впервые показана связь деградационных функций с коэффициентом химической стойкости и эффективным коэффициентом диффузии, численное значение которых для бетонов нормируется.

Теоретически обоснована модель зависимости свойств цементных вяжущих от скорости перемешивания смеси в режиме турбулентной активации.

Экспериментально определены оптимальные параметры интенсивной технологии приготовления цементного вяжущего в скоростных смесителях турбулентного типа.

Склерометрическим методом показано, что после действия агрессивных сред на образцы из цементных композитов в зоне деградации прослеживается определенная закономерность в изменении свойств материала, что дало возможность предложить и обосновать модели деградации.

Практическая значимость работы. Разработана конструкция скоростного смесителя турбулентного типа, позволяющая проводить механохимическую активацию вяжущего (А.С. №1500480). Предложены наполнители для цементных вяжущих, снижающие расход цемента при сохранении конструкционных свойств материала на нормативном уровне и в W некоторых случаях повышающие свойства базового материала

А.С. №1700926). Предложена методика оценки долговечности изделий на основе цементных вяжущих с учетом действия жидких агрессивных сред и знакопеременных температур. Разработан ускоренный метод прогнозирования морозостойкости бетона (А.С. № 207241). Разработаны металлические формы для изготовления образцов (А.С. №1682174) и составы для смазки форм (А.С. №872270).

Все разработки защищены авторскими свидетельствами на изобретения и патентами.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на международных, российских, региональных и республиканских научно-технических конференциях, семинарах, в том числе на «I Всероссийских Соломатовских чтениях» МГУ, 2002г.

По результатам исследований подготовлены и утверждены Госстроем Российской Федерации: «Рекомендации по приготовлению бетонных смесей по интенсивной раздельной технологии» М. 1988; «Методика оценки долговечности химически стойких бетонов способом деградационных функций» М.2004.

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 23 работы.

Ряд представленных в диссертации исследований, идеи которых принадлежат её автору, выполнены совместно с Куприяшкиной Л.И., Низиной Т.А., Ошкиной Л.М., Юдаковой Н.В. Автор выражает им благодарность за совместную работу.

Автор выражает благодарность профессору доктору технических наук Селяеву Владимиру Павловичу за консультации и многократные обсуждения основных положений работы.

Заключение диссертации по теме «Строительные материалы и изделия», Нагорняк, Иван Николаевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны наполненные композиции на основе цементных вяжущих, приготовление которых производилось в скоростных смесителях турбулентного типа. Показано, что наибольший эффект активации вяжущего достигается при скорости рабочего органа 10-14 м/с и длительности перемешивания 60-120 с. Установлена зависимость оптимальных режимов активации от вида и дисперсности наполнителя.

2. Турбулентная активация обеспечивает, в зависимости от вида и дисперсности наполнителя, существенное (до 50%) увеличение механических характеристик цементного камня и снижение (до 30%) расхода цемента.

Эффективность активации вяжущего можно повысить путем модификации поверхности наполнителя. Так, модификация наполнителя из цеолитсодержащих пород (клиноптилолитовых) сульфатом алюминия дает возможность увеличить прочность цементного камня почти в два раза. Модификация наполнителя на основе диатомитовых пород также повышает( эффект активации на 30-40%.

3. Предложена модель взаимодействия частиц в суспензии при перемешивании. Она позволяет определить конструкционные параметры смесителя-активатора, оптимальные скорость перемешивания и вязкость несущей жидкости, при которых наиболее вероятно разрушение агрегатов из частиц и формирование более однородной структуры вяжущего.

4. Получены деградационные функции, которые дают возможность прогнозировать долговечность изделий из цементных композитов. Впервые показана связь деградационных функций с коэффициентом химической стойкости и эффективным коэффициентом диффузии, которые являются некоторыми физическими константами при оценке химического сопротивления материалов.

5. Экспериментально установлено, что характер кривых деградации цементного камня практически не зависит от вида минеральных наполнителей, степени наполнения и дисперсности наполнителя, и в первом приближении для оценки долговечности могут быть приняты упрощенные линейные модели деградации.

6. Склерометрическим методом исследования установлено, что после отверждения цементный камень имеет неоднородную структуру. Изменение твердости материала в пределах поперечного сечения образца происходит от минимального до максимального уровня, значения которых на порядок отличаются. Введение наполнителя и применение турбулентной активации вяжущего позволяет снизить неоднородность в 2-4 раза, что и приводит к повышению прочностных характеристик.

В зоне деградации в изменении твердости проявляются определенные закономерности. Она имеет наименьшие значения в зоне контакта материала со средой и наибольшие (начальные) - на границе области деградации.

7. Разработан метод ускоренного прогнозирования морозостойкости бетона, основанный на измерении объемных деформаций материала при действии отрицательных температур.

8. Исследовано влияние интенсивной раздельной технологии, вида модифицирующих добавок на химическую стойкость и морозостойкость цементного камня. Показано, что введение наполнителя, активация вяжущего повышают химическое сопротивление материала.

Значительное повышение сопротивления цементного камня агрессивным воздействиям достигается при обработке его поверхности интегрально-капиллярными системами типа «Акватрон-6».

9. Разработаны и запатентованы конструкции смесителя-активатора, состав наполненной композиции, конструкция форм для изготовления образцов, состав смазочного материала для форм.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Нагорняк, Иван Николаевич, 2006 год

1. Соломатов В.И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1980. N8. С.61-70.

2. Соломатов В.И. Полиструктурная теория композиционных строительных материалов // Новые композиционные материалы в строительстве. Саратов: СПИ. 1981. С.9-10.

3. Соломатов В.И. Развитие полиструктурной теории композиционных строительных материалов // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1985. №8, С.58-64

4. Соломатов В.И., Тахиров М.К., Тахер Шах М. Интенсивная технология бетонов. М.: Стройиздат, 1989. - 264 с.

5. Селяев В.П., Соломатов В.И., Ошкина Л.М. Химическое сопротивление наполненных цементных композитов. Саранск: изд-во Мордов. ун-та, 2001г. -152 с.

6. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Прошин А.П. О влиянии размерных факторов дисперсного наполнителя на прочность эпоксидных композитов // Механика композитных материалов. 1982. N6. С. 1008-1013.

7. Соломатов В.И., Выровой В.Н. Физические особенности формирования структуры композиционных строительных материалов // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1984. №8. С-59-64.

8. Соломатов В.И., Селяев В.П. Химическое сопротивление композиционных строительных материалов. М.: Стройиздат, 1987,- 264 с.

9. Каркасные строительные композиты: в 2 ч. 4.1. Структурообразование. Свойства. Технология. / В,Т.Ерофеев, Н.И. Мищенко, В.П.Селяев, В.И.Соломатов; Под ред, акад, РААСН В.И. Соломатова, -Саранск: изд-во Мордов. ун-та, 1995. 200 с.

10. Каркасные строительные композиты: в 2 ч. 4.2. Химическое и биологическое сопротивление. Долговечность. / В.Т.Ерофеев, Н.И. Мищенко, В.П.Селяев, В.И.Соломатов; Под ред, акад, РААСН В.И. Соломатова. -Саранск: изд-во Мордов. ун-та, 1995. 172 с.

11. Селяев В.П., Куприяшкина Л.И., Болдырев А.А., Нагорняк И.Н. Исследование неоднородности структуры наполненных цементных композиций // Вестник отделения строительных наук. Вып. 8. М.2004. С.350-355.

12. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. М.: Стройиздат, 1986. - 688 с.

13. Грушко И.М., Ильин А.Г., Рашевский С.Т. Прочность бетонов на растяжение. Харьков: изд-во Харьк. Ун-та, 1973. -155 с.

14. Нехорошев А.В. Комплексный закон структурообразования //Общая теория строительных материалов. 4.1. М.: МИИЗ, 1977. С. 7-32.

15. Дорофеев B.C., Соломатов В.И., Выровой В.Н. Пути снижения материалоемкости строительных материалов и конструкций. Киев, УМК Минвузов УССР. 1989. - 79 с.

16. Соломатов В.И., Выровой В.Н., Дорофеев B.C. Основы композиционных строительных материалов. Харьков; 1990. - 52 с.

17. Соломатов В.И., Тахиров М.К., Ханин В.К. Ресурсосберегающая технология бетона. Ташкент: Мехнат. 1990. - 239 г.

18. Соломатов В.И., Выровой В.Н., Аббасжанов Н.А. Бетон как композиционный материал (обзор). Ташкент: УзНИИНТИ. 1984.-31 с.

19. Выровой В.Н., Лященко Т.В. Физико-химическая механика и оптимизация композиционных материалоз. Киев: Общество «Знание» УССР. 1988.-219 с.

20. Комохов П.Г. Физика и механика разрушения в процессах формирования прочности цементного камня // Цемент. 1991. N7-8. С.4-10.

21. Сычев М.М. Природа активных центров, методы активации гидратации и твердения цементов // Цемент.1992. №2. С.78-88.

22. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир, 1973. - 512 с.

23. Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическах механика. М.: Наука, 1979. -384 с.

24. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы. М.: Химия, 1980.-320 с.

25. Цимерманис Л.-Х.Б. Термодинамика влажностного состояния и твердения строительных материалов. Рига: Зинатне. 1985.-247 с.

26. Бобрышев А.Н., Макридин Н.И., Соломатов В.И. Явление самоорганизации в твердеющих цементных системах. Пенза: ПДНТП. 1989. -34 с.

27. Кузьменко В.Д. Интенсивность набора прочности оптимально наполненного связующего при различных В/Ц II Научные исследования и их внедрение в строительной отрасли. Саранск, 1989.С. 25-26.

28. Композиционные строительные материалы и конструкции пониженной материалоемкости / В.И. Соломатов, В.Н.Вырозой, В.С.Дорофеев., А.В.Сиренко. Киев: Буд1вельник, 1991. - 144 с.

29. Совалов И. Г., Хаютин Ю.Г. Методы акгивацки цементов и влияние активации на свойства бетонов. М.: Стройиздат, 1963. - 41 с.

30. Ребиндер П.А., Логинов Г.И. Физико-химические основы эффективности мокрого помола вяжущих материалов // Вестник АН СССР, 1951. №10. С.47.

31. Ориентлихер Л.П. Эффективность вибродомола цемента в производстве шлакобетона// Строительные материалы. 1951. №8. С.36-37.

32. Попов Н.А., Ориентлихер Л.П. Быстротвердеющие легкие бетоны на цементе мокрого домола. М.: Госстройиздат, 1963. -148 с.

33. Шестоперов С.В., Рояк С.М., Иванов Ф.М. Опыт мокрого измельчения цементного клинкера в производственных условиях. М.: Промиздат, 1957. -18 с.

34. Куннос Г.Я. Вибрационная технология бетона. Л.: Стройиздат, 1967. -168 с.

35. Мацкий Б.М. применение вибродомлотого цемента при изготовлении железобетонных изделий и конструкций. М.: Промстройиздат, 1967. - 19 с.

36. Кублинь Ч.Я. Об активации цементного теста при интенсивных вибрационных воздействиях: в сб: Исследования по бетону и железобетону. -1958. Вып.З.-Рига. С.26-37.

37. Скрамтаев Б.Г., Баженов Ю.М. Исследование способа виброперемешивания бетонной смеси. Сб. научн. трудов / НИИЖБ, 1959. Вып. 21. С.59-70.

38. Штаерман Ю.Я. Виброактивированный бетон. Тбилиси: Собчата Сакартвелло, 1963.- 182 с.

39. Юдович Э.З., Карпинский В.Н., Смолянская Ф.Б. Виброперемешивание жесткой бетонной смеси // Транспортное строительство. 1969. №11. С. 45-46.

40. Файтельсон Л.А. Новые данные о виброперемешивании бетонных смесей: исследования по бетону и железобетону, 1958. Вып.З. Рига. С.5-21.

41. Папалишвили Т.Н., Татишвили А.З. Виброперемешивание бетонных смесей: Сб. научн трудов / НИИЖБ, 1961, Вып.21. С. 35-43.

42. Веригин Ю.А. Определение критериев подобия при перемешивании материалов путем анализа термодинамического уравнения процесса // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1975. №11. С. 141-144.

43. Адылходжаев А.И., Соломатов В.И. Основы интенсивной раздельной технологии бетона. Ташкент: Фан, 1993. - 213 с.

44. Мощанский Н.А. Механическое активирование начальной гидратации цемента в цементно-песчаных растворах // Исследования по технологии бетона. -М.: Госстройиздат, 1960. С.32-55.

45. Листопадов М.Е. Гидравлическая активация вяжущих // Строительные материалы. 1960. №3. С.31-32.

46. Гусев Б.В. Интенсификация приготовления бетонной смеси // Бетон и железобетон. 1989. №7. С.6-8.

47. Руденко И.Ф., Васильева Г.М. Технологические особенности использования интенсивной раздельной технологии на заводах ЖБИ Главтюменьстроя // Бетон и железобетон. 1989. №7. С.8-11.

48. Ионаш В.И., Васильева Р.Ф. Опыт внедрения интенсивной раздельной технологии на предприятиях Молдавии // Бетон и железобетон. 1989. №7. С.11-13.

49. Гусев Б.В., Мильруд А.Г., Резников И.Д., Сулковский И.А. Механизм активации песка и цемента при использовании циркуляционных песочных активаторов // Изв. Вузов. Строительство. 1992. №3. С.59-63.

50. Захарченко Г. А., Хаютин Ю.Г., Совалов И.Г, Раздельное бетонирование конструкций с нагнетанием активированного раствора в крупный заполнитель. М.: Стройиздат, 1968. - 64 с.

51. Черемской Б.А. Некоторые вопросы эффективности интенсивного перемешивания растворов для получения газобетона: Сб. исследовательских работ ЦНИИЛ. Воронеж: Центральное черноземное книжное изд-во. 1965. С.20-25.

52. Экскуссон К., Сажнев Н. Исследование влияния длительности скоростного перемешивания на изменение вязкостных свойств цементного теста. Сб. научн. трудов / НИИПИССиликатобетон, 1971. №6. С.144-150.

53. Chefdevilee I. Beton de blocadl et mortar sotives // Annales de L'institut technique du atiment et travaux publics, 1959, №44. P.1313-1316.

54. Papadacis M. Reserch sur ie maiaxage a haute turbulence des suspension de cement // Revue des materiaux, 1957, №498. P.69-78.

55. Хаютин Ю.Г. Монолитный бетон. -M.: Стройиздат, 1991. 576 с.

56. Скрамтаев В.Т. Экономия цемента в бетоне путем замены части цемента молотыми добавками // Цемент. 1939. №9. С.24-26.

57. Кинд В.И., Журавлев В.Ф. Получение песчаных портландцементов // Цемент. 1937. №4. С.36-41.

58. Активные минеральные добавки и их применение / З.Б. Эйтин, Б.С. Альбац и др. // Цемент. 1981. №10. С.6-8.

59. Наполнители / Под ред. Г.С. КАнца. М.: Химия, 1981. - 736 с.

60. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы. М.: Стройиздат, 1983.279 с.

61. Малинина Л.Н. Проблемы использования в бетонах цементов с активными добавками // Цемент. 1981. №10. С.3-5.

62. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. - 344 с.

63. Кратенко Э. Г. Бетоны с карбонатными микронаполнителями. Обычные и специальные бетоны на минеральных вяжущих. Казань: КХТИ им.С.М. Кирова. 1985. С.12-13.

64. Мчедлов-Петросян О.П., Боровская И.В. Новые комплексные добавки в цемент из отходов металлургического производства // Цемент.1983. №6.С.6-8.

65. Дворкин Л.И., Пашков И.А. Строительные материалы из промышленных отходов. Киев: Вища школа. 1980. - 144 с.

66. Кикас В.Х., Писарев Ю.Э., Хайн А.А. и др. Производство сланцезольных портландцементов // Цемент. 1983. №11. С.16-17.

67. Новые цементы. / Под ред. А.А. Пащенко. Киев: Буд1 вельник. 1978. -220 с.

68. Дмитриев A.M., Тимашев В.В. Теоретические и экономические основы получения многокомпонентных цементов // Цемент. 1981. №10. С.1-3.

69. Королев К.М., Галкина Т.Ю., Макаров В.Ю. Особенности приготовления и транспортирования бетонных смесей на новых вяжущих // Бетон и железобетон. 1992. №1. С.11-12.

70. Волженский А.В., Чистов Ю.Д. Дисперсность портландцемента и её влияние на микроструктуру и усадку цементного камня // Цемент. 1971. №7. С.9-11.

71. Баженов П.И. Технология автоклавных материалов. Л.: Стройиздат. Ленингр. Отд-ние, 1978. - 368 с.

72. Ларионова З.М., Никитина Л.В., Гарашин Б.Р. Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона. М.: Стройиздат, 1977.-262 с.

73. Александровский С.В. Расчет бетонных и железобетонных конструкций на температурные и влажностные воздействия. М.: Стройиздат, 1966.-444 с.

74. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1981. - 464с.

75. Трапезников Л.П. Температурная трещиностойкость массивных бетонных сооружений. М: Энергоатомиздат, 1986. - 272 с.

76. Повышение трещиностойкости и водостойкости легких бетонов / Горчаков Г.И., Орентлихер Л.П., Лифанов И.И. и др. М.: Стройиздат, 1971. -243 с.

77. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты / В.М. Москвин, Ф.М. Иванов, С.Н. Алексеев, Е.А. Гузеев / Под общ. ред. В.М. Москвина. М.: Стройиздат, 1980. - 536 с.

78. Долговечность железобетона в агрессивных средах: Совм. Изд. СССР-ЧССР-ФРГ / С.Н. Алексеев, Ф.М. Иванов, С.Модры, П.Шиссль. М.: Стройиздат, 1990. - 320 с.

79. Батраков В.Г. Основы модифицирования цементных систем и получение бетонов заданных строительно-технологических свойств: Автореф. дисс. . д-ра техн. наук. -М., 1984.-41 с.

80. Батраков В.Г., Трамбовецкий В.П. Суперпластификаторы в бетоны. Информация. // Бетон и железобетон. 1991. №2. С.30-31.

81. Исследования свойств бетонов с добавками ПАВ. / Грушко И.М., Дегтярева Э.В., Казаков В.Н. и др. // Бетоны с эффективнымимодифицирующими добавками. М., 1985. С.107-113.

82. Иванов Ф.М., Батраков В.Г., Лагойда А.Б. Добавки к бетонам и строительным растворам // Бетон и железобетон. 1974. №6.С.2-5.

83. Гень О.П., Яшина А.В. Влияние комплексных полифункциональных добавок на свойства бетона // Бетон и железобетон. 1977. №10. С.13-15.

84. Фаликман В.Р. Физико-химические предпосылки поиска и разработки новых химических добавок для совершенствования технологии бетона. // Совершенствование технологии бетона за счет применения новых химических добавок. -М„ 1984. С.71-76.

85. Юсупов Р.К., Байкова Э.З., Добашина Л.В. Анализ технических решений в области пластифицирующих добавок в бетон. // Прогрессивные методы изготовления сборных железобетонных конструкций на предприятиях Главмоспромстройматериалов. М., 1983. С.187-192.

86. Батраков В.Г., Шурань Р., Вавржин Ф.Р. Применение химических добавок в бетоне. М., 1982. - 69 с.

87. Ратинов В.Б., Розенберг Т,И. Добавки в бетон. М., 1973. 207 с.

88. Добавки в бетон: Справ. Пособие / B.C. Рамачандран, Р.Ф. Фельдман, М. Коллепарди и др. / Под ред. B.C. Рамачандрана; пер. с англ. Т.И. Розенберг и А.С. Болдырева; под.ред. А.С. Болдырева и В.Б. Ратинова. М.: Стройиздат, 1988.-575 с.

89. Фролова Т.Ф. Совершенствование существующих и создание новых пластифицирующих добавок на основе ЛСТ в цементные системы: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. -М., 1990.24 с.

90. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Высшая школа, 1987. - 415 с.

91. Зубрилов С.П. Ультразвуковая активация водно-цементных растворов как путь экономии цемента: Сб. научн. трудов / ВНИИГ, 1973. Вып.85. С.77-81.

92. Ахвердов И.Н., Шалимо М.А. Ультрозвуковое вибрирвание в технологии бетона. -М.: Стройиздат, 1969. 135 с.

93. Ахвердов И.Н. Акустическая технология бетонов. М.: Стройиздат, 1976.- 144 с.

94. Хворостухин М.А. Возможности применения ультразвука в технологии бетона: Реф. Информ. ЦНИИС: Серия VII. Вып. 5. -М., 1978. С.З.

95. Олеханович К.А. Стержневой вибросмеситель с нелинейными резонансными колебаниями: Сб. научн. трудов / НИИЖБ, 1964. Вып. 33. С.103-112.

96. Галкина Ю.Т. Оптимизация вибрацонно-импульсных режимов приготовления эмульсий и суспензий для железобетона. Автореф. дис. канд. техн. наук. -М., 1983. 18 с.

97. Базовкин В.Т. Вибровакуумультразвуковая активация цементной суспензии: Реф. информ. ЦНИИС: Серия VII. Вып. 12. -М., 1979. С.5.

98. Дюженко М.Г., Кобзарь И.И., Стуруа Т.С. Активация бетонной смеси методом электроимпульсной обработки. Безвибрационные методы в технологии бетона // Тр. ВНИИВОДГЕО. Вып.1. - Харьков, 1968.

99. Richartz W/ Steigerung der Zementeinfestungkeit durch "magnetischen"und elektrischen Funkendurch schlag Betontechn. - Dusseldorf. - Ber.1969.

100. Страхов Ю.М., Майборода Т.И., Рясный Б.Г. Использование искровых разрядов для активации растворных и бетонных смесей // Бетон и железобетон. 1993. №3. - С. 9-11.

101. Юткин JI.A. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. -JI.: Машиностроение, 1986.-200 с.

102. Райнер М.М. Эффективные способы получения высокопрочных бетонов // Энергетическое строительство. 1986. №12. С.34-35.

103. Алтыкис М.Г., Рахимов Р.З. Повышение физико-механических свойств бетонов электрохимической активацией воды затворения. // Изв. Вузов. Строительство. 1992. №3. С.63-66.

104. Бабушкин В.И., Матвиенко В.А., Васюкевич С.Г., Лагунов Ю.А. Гидратация цемента, активированного током высокого напряжения // Изв. Вузов. Строительство. 1992. №2. С.47-50.

105. Ярков А.А., Петрищева Р.И. К вопросу о влиянии электрического тока на прочность твердеющего бетона. // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1977. №4. С.69-72.

106. Грушко И.М., Бирюков А.А. Влияние обработки цементных суспензий на ускоренное твердение бетонов // Бетон и железобетон. 1981. №3. С.38-40.

107. Рубецкая Т.В., Москвин В.М., Бубнова Л.С. Определение скорости т коррозии цементного камня, раствора и бетона при постоянном действииагрессивных сред. В кн.: Защита от коррозии строительных конструкций. М., 1971.

108. Рубецкая Т.В., Бубнова Л.С. и др. Методы расчета глубины разрушения бетона в условиях коррозии // Бетон и железобетон. 1971. №10.

109. Шестоперов С.В. Долговечность бетона. М., 1960.

110. Тэйлор Х.Ф. Кристаллизация продуктов гидратации портландцемента. труды VI Международного конгресса по химии цемента, Т. II, kh.I.M, 1974.

111. Полак А.Ф., Ратинов В.Б., Гельфман Г.Н. Коррозия железобетонных конструкций зданий нефтехимической промышленности. М., 1971.

112. Мчедлов-Петросян О.П., Угинчус Д.А. Методы определения пористости цементного камня. Научные сообщения / НИИЦемент. М., 1966, №21 (52).

113. Полак А.Ф. Коррозия бетона и железобетона в кислых жидких и газовых средах. Труды НИИ промышленного строительства. М., 1976, вып. 17, часть И.

114. Москвин В.М., Рубецкая Т.В., Любарская Г.В. Коррозия бетона в кислых средах и методы её исследования // Бетон и железобетон. 1971. №10.

115. Стрелецкий Н.С. К вопросу развития методики расчета по предельным состояниям // Развитие методики расчета по предельнымф состояниям. М., 1971. - С.5-37.

116. Путляев И.Е. Повышение долговечности железобетонных наливныхсооружений с применением полимерных и полимерсиликатных материалов при воздействии кислот: Автореф. дис . д-ра техн. наук. М., 1987. - 43 с.

117. Армополимербетон в транспортном строительстве / Соломатов В.И., Клюкин В.И., Кочнева Л.Ф., Масеев Л.М. М.:Транспорт, 1979. - 232 с.

118. Селяев В.П., Соломатов В.И. Феноменологические модоли деградации пластмасс // Работоспособность строительных материалов в условиях воздействия различных эксплуатационных факторов. Казань, 1980. С.15-19.

119. Селяев В.П. Основы теории расчета композиционных конструкций с учетом действия агрессивных сред. Автореф. дисс. . д-ра техн. наук. М., 1984.-36 с.

120. Уткина В.Н. Количественные методы оценки химического сопротивления полимербетонов. Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 1991.-16 с.

121. Куприяшкина Л.И. Долговечность наполненных цементных композиций. Автореф. дис. канд. техн. наук. Пенза, 1994. - 16 с.

122. Современные строительные композиты и их технология: Проблемы и перспективы развития / Под ред. В.П. Селяева. Саранск:изд-во Мордов. ун-та, 1994.- 176 с.

123. Низина Т.А. Количественные методы оценки долговечности полимерных композиций в жидких агрессивных средах. Автореф. дис. канд.техн. наук. Саратов, 1994. - 16 с.

124. Юнг В.Н. Основы технологии вяжущих веществ. М., 1951.

125. Ступаченко П.П. Структурная пористость и её связь со свойствами цементных, силикатных и гипсовых материалов. Труды. Дальневосточный политехи. Ин-т. Владивосток, 1964, т.63. С.48-52.

126. Шнейдерова В.В., Медведев В.М., Мигаева Г.С. Трещиностойкость лакокрасочных защитных покрытий на бетоне // Бетон т железобетон. 1965. №1.

127. Эдельман Л.И., Соминский Д.С., Кончикова Н.В. Исследование распределения пор по размерам в цементном камне // Коллоидный журнал. 1961. №2.

128. Schwiete N.E. Uber die Bestimmung der offenen Porositat im Zementstein. Tonindustrie Zeitung, 1966, №12.

129. Blondiau L. Revue des materiaux. La porosite,1961, N554-555.

130. Пауэре Т. Физические свойства цементного теста и камня. Труды IV Международного конгресса по химии цемента. М., 1964.

131. Любарская Г.В. Коррозия бетона в кислых агрессивных средах. -Труды / НИИЖБ. М., 1974, вып.17.

132. Сатарин В.И. Шлакопортландцемент. Труды VI Международного конгресса по химии цемента. Т. III. М., 1976.

133. Астарита Д. Массопередача с химической реакцией. Л.: Химия.$ Ленигр. Отд-ние, 1971. 181 с.

134. Аксельруд Г.А., Альтшулер М.А. Введение в капиллярнохимическую технологию. М.: Химия, 1983. - 264 с.

135. Урьев Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсныхсистем и материалов. М.:Химия, 1988. 256 с.

136. Брагинский JI.H., Бегачев В.И., Барабаш В.М. Перемешивание в жидких средах: Физические основы и инженерные методы расчета. Л.: Химия, 1984.-336 с.

137. Соломатов В.И., Федорцов А.П. Позитивный эффект коррозии полимербетонов // Бетон и железобетон. 1981. №2.С.20-22.

138. Интенсификация твердения бетона / В.В. Чистяков, Ю.М. Дорощенко, И.Г.Грановский / под ред А.А. Пащенко. К.:Буд1вельник, 1988. -118с.

139. Руководство по определению экономической эффективности повышения качества и долговечности строительных конструкций. НИИЖБ Госстроя СССР. -М.: Стройиздат, 1981. 56 с.

140. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров. М.: Химия, 1978. С.309

141. Журков С.Н., Куксенко B.C., Слуцкер А.И. Микромеханика разрушения полимеров // Проблемы прочности, 1971, №2. С.45-50.

142. Бартенев Г.М., Зеув Ю.С. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов. -М.: Химия, 1964. С.127

143. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты / В.М.

144. Москвин, Ф.М. Иванов, С.Н. Алексеев, Е.А. Гузеев. Под общ. ред. В.М.

145. Москвина. М.: Стройиздат, 1980. С.536

146. Соломатов В.И. Технология полимербетонов и армополимербетонных изделий. -М.: Стройиздат, 1984. С.141.

147. Горчаков Г.И., Меркин А.П., Левин С.Н., Дикун А.Д. Ускоренное прогнозирование морозостойкости ячеистых бетонов на основе низкотемпературной дилатометрии // Бетон и железобетон. 1975 - №9

148. Горчаков Г.И., Меркин А.П., Левин С.Н., Дикун А.Д. Низкотемпературная дилатометрия экспрессный метод прогнозирования морозостойкости // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Сб. статей. - Таллин - 1975.

149. Нагорняк И.Н. и другие. Авторское свидетельство № 872270 «Смазка металлических форм», зарегистрированное в Государственном реестре изобретений СССР 15 июня 1981 г.

150. Нагорняк И.Н. и другие. Авторское свидетельство № 1500480 «Смеситель-активатор», зарегистрированное в Государственном реестреизобретений СССР 15 апреля 1989 г.

151. Нагорняк И.Н. и другие. Патент № 1682174 «Форма для изготовления контрольных образцов бетона», зарегистрированный в Государственном реестре изобретений СССР 8 июня 1991 г.

152. Нагорняк И.Н. и другие. Авторское свидетельство № 1700926 «Способ приготовления смеси», зарегистрированное в Государственном реестре изобретений СССР 22 августа 1991 г.

153. Нагорняк И.Н. и другие. Патент № 2071241 «Дифференциальный объемный дилатометр», зарегистрированный в Государственном реестре изобретений 1 января 1997 г.

154. ГОСТ 13015.1-81 «Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Приемка»;

155. ГОСТ 17608-91 «Плиты бетонные тротуарные. Технические условия»;

156. ГОСТ 21520-89 «Блоки из ячеистых бетонов. Технические условия»;

157. ГОСТ 7473-85 «Смеси бетонные. Технические условия»;

158. ГОСТ 10060-87 «Бетоны. Методы контроля морозостойкости»;

159. ГОСТ 10060.3-95 «Бетоны. Дилатометрический метод ускоренного определения морозостойкости»;

160. ГОСТ 10180-90 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам»;

161. ГОСТ 17623-87 «Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней прочности»;

162. ГОСТ 17624-87 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения средней прочности»;

163. ГОСТ 18105-86 «Бетоны. Правила контроля прочности»;

164. ГОСТ 21718-84 «Бетоны. Диэлькометрический метод измерения влажности»;

165. ГОСТ 22685-89 «Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия»;

166. ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля»;

167. ГОСТ 24211-91 «Добавки для бетонов. Классификация»;

168. ГОСТ 25192-82 «Бетоны. Классификация и общие технические требования»;

169. ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия»;

170. ГОСТ 26134-84 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения морозостойкости»;

171. ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия»;

172. ГОСТ 27005-86 «Бетоны легкие и ячеистые. Правила контроля средней плотности»;

173. ГОСТ 27006-86 «Бетоны. Правила подбора состава»;

174. ГОСТ 28570-90 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций»;

175. ГОСТ 23422-87 «Материалы и изделия строительные. Нейтронный метод измерения влажности»;

176. Дикун А.Д., Фишман В.Я., Дикун В.Н., Нагорняк И.Н. «развитие отечественного дилатометрического метода прогнозирования свойств бетона», М.; Строительные материалы, №4/2004.

177. Специальность: 05.23.05 «Строительные материалы и изделия»1. Авторефератдиссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук1. Саранск, 2006

178. Работа выполнена на кафедре строительных конструкций Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева»

179. Научный руководитель: Член-корреспондент РААСН,доктор технических наук профессор Селяев Владимир Павлович

180. Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор1. Василий Иванович Белан;доктор технических наук, профессор Владимир Иванович Калашников

181. Ведущая организация: ГУП «НИИМосстрой» Комплексаархитектуры, строительства, развития и реконструкции города Москвы

182. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГУПС.

183. Автореферат разослан « 02» июня 2006 года.

184. Отзывы в 2-х экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного Совета. Тел. [phone],287- 486,287-443f1. А.Я. Неустроев

185. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

186. Все разработки защищены авторскими свидетельствами на изобретения ипатентами.

187. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на международных, российских, региональных и республиканских научно-технических конференциях, семинарах, в том числе на «I Всероссийских Соломатовских чтениях» МГУ, 2002г.

188. Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 23 работы.

189. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, основных выводов, списка использованной литературы из 179 наименований, изложена на 201 страницах текста, содержит 41 рисунок, 55 таблиц.

190. Работа выполнена на кафедре строительных конструкций Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева».

191. Ряд представленных в диссертации исследований, идеи которых принадлежат её автору, выполнены совместно с Куприяшкиной Л.И., Низиной Т.А., Ошкиной Л.М., Юдаковой Н.В. Автор выражает им благодарность за совместную работу.

192. Автор выражает благодарность профессору доктору технических наук Селяеву Владимиру Павловичу и доценту, кандидату технических наук Куприяшкиной Людмиле Ивановне за консультации и многократные обсуждения основных положений работы.1. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

193. Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, цель и задачи исследований, формулируется научная новизна и практическая значимость работы.

194. Первая глава содержит аналитический обзор литературы о теоретическом обосновании и попытках внедрения технологии приготовления бетонных смесей с гидроактивацией вяжущего.

195. Применительно к цементным композитам микроструктура рассматривается на уровне вяжущего и цементного камня, а макроструктура -на уровне бетонной смеси и бетона.

196. Процесс активизации вяжущего при турбулентном перемешивании наиболее интенсивен, если вводятся специальные добавки.

197. Многочисленными исследованиями установлено, что влияние добавок па процесс структурообразования цементного камня определяется природой функциональных групп, характером взаимодействия молекул с составляющими минеральных вяжущих и концентрацией ПАВ.

198. Приведены сведения о положительном опыте внедрения раздельной интенсивной технологии приготовления бетонных смесей на предприятии стройиндустрии.

199. Во второй главе приводятся характеристики применяемых материалов, описываются методы экспериментальных исследований.

200. Использовали добавки: лигносульфанат технический модифицированный (JICTM) на натриевой основе, суперпластификатор С-3, соли хлоридов кальция, калия и натрия. Вода затворения соответствовала ГОСТ 23732-79. •

201. Водопоглощение и пористость цементного камня определяли по традиционной методике ГОСТ 12730.3-83 и методом прямого сканирования.

202. Анализ экспериментальных данных проводился с применением статистических методов.

203. Предполагая, что разрушение агрегатов происходит под влиянием сил, действующих вдоль оси агрегата, условие разрушения можно записать в виде неравенства:

204. Рис. 1. Влияние скорости перемешивания смеси на активацию цементного теста 1. В/Ц=0,35; 2. В/Ц=0,45О

205. Рис. 2. Влияние длительности перемешивания на активацию цементного теста I. В/Ц=0,35; 2. В/Ц=0,45250300

206. Кинетика набора прочности наполненных цементных композитов не зависит от скорости перемешивания (см. рис. 3).

207. Рис, 3. Кинетика набора прочности цементных композитов, наполненных диатомитом (-) и цеолитсодержащей породой (-*-), при хранении на воздухе (1, Г) и в воде (2, 2'); перемешивание со скоростью 60 об/мин (Г,2\3') и 600 об/мин (1, 2,3)я