Фізико-хімічні основи технології бетонів з високими експлуатаційними властивостями - Автореферат

Київський національний університет будівництва і архітектуриРобота виконана у Придніпровській державній академії будівництва та архітектури Міністерства освіти і науки України. Пунагін Володимир Миколайович, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, завідувач кафедри технології будівельних матеріалів, виробів та конструкцій Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Чернявський Вячеслав Леонідович, Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, завідувач кафедри фізико-хімічної механіки і технології будівельних матеріалів і виробів; доктор технічних наук, професор Шейніч Леонід Олександрович, Київський національний університет будівництва і архітектури, професор кафедри технології виробництва бетонних та залізобетонних конструкцій. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: Повітрофлотський проспект, 31, м.Незважаючи на розвиток нових видів будівельних матеріалів, альтернативи важкому бетону в ХХІ столітті не передбачається. В Україні створена потужна система підприємств з виробництва бетонних і залізобетонних виробів різноманітного призначення. Однак, у звязку із зміною економічних умов, різким підвищенням собівартості як енергоносіїв, так і компонентів бетону, промисловість збірного залізобетону стала збитковою. Без істотної реконструкції і зміни технології підприємствам, що визначають рівень будівельного виробництва, загрожує занепад. З метою збереження унікальної системи виробництва необхідно перейти до нових технологічних принципів, заснованих на фундаментальних законах фізико-хімії, що дозволяють одержувати бетони нового покоління.

Актуальність теми. Сучасний рівень розвитку будівництва вимагає розробки концепції бетонів нового покоління, необхідних для сприйняття ними зростаючого впливу природного і техногенного характеру, а також для особливих умов експлуатації. Одержання бетонів нового покоління з високими експлуатаційними властивостями (ВЕВ) повинне забезпечуватися технологією, заснованою на використанні зформованої виробничої бази і традиційних матеріалів. Такі бетони повинні мати міцність класу В 70 і вище, підвищену щільність і довговічність, зберігаючи всі переваги, що зробили їх основним конструкційним матеріалом будівництва. Удосконалена технологія вимагає якісно нового підходу, здатного забезпечити повну реалізацію вяжучих властивостей цементу і потенційний запас міцності бетону.

Процеси гідратації і структуроутворення цементного тіста і каменю є основними, що визначають властивості бетону, тому необхідно спрямоване керування процесами виготовлення і твердіння системи. Проте, сучасна технологія бетону, що ґрунтується на феноменологічних закономірностях, не дозволяє досить ефективно керувати фізико-хімічними процесами структуроутворення цементної матриці в бетоні.

Можливість оптимізації процесів тверднення цементних систем відкривається з переходом до принципово нової технології, заснованої на застосуванні фундаментальних принципів взаємодії компонентів вяжучої системи в бетоні. Це забезпечується прикладенням комплексу високоінтенсивних активаційних дій, що сприяють оптимальній гідратації вяжучої речовини і спрямованому структуроутворенню цементної матриці бетону.

На підставі проведених експериментально-теоретичних досліджень зроблено висновок про доцільність обєднання декількох типів активаційних дій на цементну систему бетону. Прийнято положення, що одержання бетонів ВЕВ повинно бути засноване на фізико-хімічному способі активації цементних систем. Такий спосіб поєднує фізичну активацію цементної системи з інтенсивною хімічною взаємодією її компонентів у присутності спеціального органомінерального комплексу.

Фізико-хімічна активація цементної системи визначає можливість регулювання її властивостей, що дозволяє поряд з інтенсифікацією тверднення спрямовано оптимізувати структур бетону, що забезпечує зростання його міцності, зниження проникності і підвищення довговічності.

Така фізико-хімічна активація дозволяє виявити додаткові резерви поліпшення реологічних та міцністних властивостей матеріалу за рахунок прикладення технологічних дій визначеної інтенсивності, тривалості і періодичності, а також конгруентності їх фізико-хімічним умовам протікання процесів гідратації вяжучої системи.

Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконувалася у відповідності з держбюджетною тематикою Міністерства освіти і науки України та госпдоговірною тематикою Укрзалізниці за темами: № 0194U021335 "Віброударно-імпульсний метод формування залізобетонних виробів" (1994-1995 рр.); № 0196U018719 "Розробка технології високоміцних і особливо високоміцних бетонів в осесиметричних виробах" (1996-1997 рр.); № 0198U001622 "Розробка фізико-хімічних основ інтенсивної технології особливо міцних бетонів" (1998-1999 рр.); № 0199U001436 "Розробка складів бетону, технології ремонту і зміцнення підводних штучних