Формирование структуры, состава и свойств высокопрочных мелкозернистых бетонов для сборных покрытий автомобильных дорог - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наукРабота выполнена в ГОУВПО «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет» и ГОУВПО «Марийский государственный технический университет» Советник РААСН, доктор технических наук, профессор Акулова Марина Владимировна ГОУВПО «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет» Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Ядыкина Валентина Васильевна С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного архитектурно-строительного университета (г.Иваново, ул.Для активации твердения цементного теста и повышения прочностных свойств бетона предложено вводить в бетонную смесь химические добавки из местных отходов Йошкар-Олинского витаминного и Волжского гидролизного заводов. С помощью системы автоматизированного режима по программе «OL PLATE» определены основные параметры напряженно-деформированного состояния железобетонных плит различных конструкций колейного покрытия (отпор грунта, моменты, осадки и размещение арматурных стержней в сечении плиты) при одновременном воздействии как одиночных, так и всех колес многоосевого автотранспортного средства. Разработана модель вибрационной установки по разночастотному виброуплотнению цементно-песчаной смеси для организаций в бетоне высокой структурной плотности и прочности. При определении учитываются - толщина плиты, ее армирование, тип соединения со смежной плитой, изгибающий момент от нагрузки, действующей на базе транспортного средства, реактивное давление грунта основания под плитами. Использование различных модификаторов (МБ - 50С - микрокремнезем зола уноса суперпластификатор С-3 - 43:43:14) в мелкозернистых бетонах способствует получению бетона класса В 80 по литой технологии формования бетона.Наиболее достоверную оценку эффективности в бетоне МН предложил А.Г.Зоткин, ведя расчет удельной экономии портландцемента Эц на единицу прочности эталлонного состава по следующей формуле: Эц=(Ц/R-Ц?/R?)/(n?Ц/R), (6) где n - доля добавки наполнителя по массе в вяжущее (в долях единицы); Ц и Ц? - расходы портландцемента в бетонах без МН и с МН; R и R? - прочность бетона без МН и с МН соответственно. Расчет экономических показателей по изготовлению по обычной и разночастотной вибрационной технологиям дорожных плит с учетом стоимости сырья, помола, электроэнергии и эксплуатационных издержек (прочности, истираемости, морозостойкости, ремонта) показал, что экономический эффект, рассчитанный по формуле Расчет стоимости материалов на изготовление предлагаемой плиты из ВМБ размером 3,0х1,5х0,12 м в сравнении с плитой этого же размера из тяжелого цементного бетона в ценах 2008 года, взятых из «Информационно-аналитического бюллетеня по вопросу строительства и жилищно-коммунального хозяйства Республики Марий Эл» (2008. Наполнитель в виде тонкодисперсной керамзитовой пыли был использован на заводе АО “Стройконструкция” в процессе изготовления фундаментных блоков из мелкозернистого (песчаного) бетона, при уплотнении которых были применены глубинные и площадочные вибровозбудители. На заводе КПД совместно с работниками заводской лаборатории проводились исследования по использованию в составах заводских бетонных смесей комплексной добавки из 1,5% Na2SO4 NAOH (отходов Йошкар-Олинского витаминного завода) и 0,5% ПДО (отхода Волжского гидролизного завода - последрожжевого отхода) на сухое вещество от массы цемента.На основании теоретических исследований определены принципы формирования высокопрочной структуры мелкозернистого бетона с использованием кварцевых микрочастиц в качестве наполнителей матрицы в органических и минеральных вяжущих в период управления структурообразованием мелкозернистых бетонов для сборных покрытий автомобильных дорог между физико-химическими и технологическими процессами. Получено максимальное объемное наполнение цементной матрицы дисперсными кварцевыми частицами для уплотненного четырехфракционного кварцевого песка в пределах размеров зерен от 0,63 до 0,14 мм, которое подтверждено теоретическим расчетом объема пустот межзернового пространства и объема соизмеримых диаметру зерен наполнителя капиллярных и условно-замкнутых пор цементного камня. С помощью физико-химических методов анализа (ДТА, рентгеноструктурным анализом, оптической микроскопией) определены фазовые составы цементного камня в зоне контакта «цементный камень - заполнитель», найдено объемное увеличение более высокопрочных низкоосновных гидросиликатов кальция в цементном камне. Предложены подтвержденные патентами составы новых высокопрочных мелкозернистых бетонов для сборных покрытий автомобильных дорог из низкосортного сырья с высоким наполнением цементной матрицы дисперсными кварцевыми микрочастицами, полученные методом разночастотного виброуплотнения цементно-песчаной смеси на модифицированной виброустановке с созданием однородной структуры дискретных элементов - пор, зерен заполнителя и наполнителя.