Шлаколужні бетони для дорожніх основ і покриттів, що споруджуються в умовах радіоактивного забруднення середовища - Автореферат

ШЛАКОЛУЖНІ БЕТОНИ ДЛЯ ДОРОЖНІХ ОСНОВ І ПОКРИТТІВ, ЩО СПОРУДЖУЮТЬСЯ В УМОВАХЗ дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Регулированием структуры бетона на разных иерархических уровнях путем направленного синтеза цеолитоподобных новообразований и формированием однородной плотной структуры с преобладанием замкнутых пор в искусственном камне позволяет использовать местные грунты в качестве мелких заполнителей, с обеспечением высоких физико-механических и эксплуатационных характеристик бетонов, а также химическую стойкость бетонов с иммобилизованными в них радионуклидами, характерных для Зоны отчуждения Чернобыльской АЭС. В бетоны на основе шлакощелочных модифицированных вяжущих можно вводить вместе с грунтом повышенное количество глины - до 34-35% мас., без значительного ухудшения физико-механических характеристик, но обязательно в присутствии добавки клинкера - 3,5% . Повторная вибрация бетона в конце периода формировании коагуляционной структуры позволила повысить его прочность с 47,9 до 52,0 МПА. Регулювання структури бетону на різних рівнях шляхом направленого синтезу цеолітних новоутворень та формуванням однорідної щільної структури з переважанням мікропор відкриває нові можливості керування властивостями матеріалу і дозволяє використовувати місцеві ґрунти, як дрібні заповнювачі до бетону, впливати на підвищення фізико-механічних і експлуатаційних характеристик бетонів, які надійно локалізують радіонукліди.На перспективність лужної активації глин вказують роботи Г.С.Ростовської, Г.В.Румини, Ж.В.Скурчинської та ін., в яких доведена принципова можливість отримання штучного водостійкого каменю на основі глин і лужного компоненту, без використання високотемпературних технологічних процесів. Аналіз фізико-хімічних процесів синтезу лужних цементів, а також відомих закономірностей зміни властивостей природних та штучних гідратних новоутворень при регулюванні фазового складу продуктів гідратації дозволив автору висунути наукову гіпотезу про реальну можливість отримання бетонів для дорожніх основ і покриттів на основі шлаколужних вяжучих з достатніми експлуатаційними характеристиками та високою здатністю утримувати радіонукліди шляхом регулювання структури бетонів в напрямку синтезу в них цеолітоподібних новоутворень. При виконанні експериментальної частини роботи використовували шлаколужні вяжучі на основі доменного гранульованого шлаку Маріупольського металургійного заводу з модулем основності Мо = 1,19 з лужними компонентами - водними розчинами содолужного плаву і силікатів натрію з силікатним модулем Мс = 1; 2 і 2,97. Для дослідження іммобілізуючих властивостей розроблених вяжучих і бетонів на їх основі використовували модельні розчини та реальні продукти упарювання рідких РАВ (кубові залишки) Чорнобильської АЕС, які за активністю відносяться до 1 і 2 груп радіоактивних відходів (низької і середньої активності, відповідно). Тому було припущено, що комплексна добавка "глина - клінкер" спроможна значною мірою обумовити такий напрямок структуроутворення шлаколужних вяжучих, що призводить до підвищення експлуатаційних характеристик та спеціальних властивостей, в тому числі ефективного звязування радіонуклідів, за рахунок регулювання складу гідратних новоутворень і управління швидкістю процесів гідратації і тверднення штучного шлаколужного каменю.Встановлено особливості структуроутворення в системі “шлаколужне вяжуча речовина-глина-портландцементний клінкер”, які дозволяють використовувати радіоактивно забруднені ґрунти як заповнювачі при будівництві дорожніх основ та покриттів в умовах радіоактивного забруднення середовища за рахунок взаємодії алюмосилікатної складової ґрунтів та шлаколужної вяжучої речовини, що супроводжується хімічним звязуванням радіоактивних елементів у стабільні та нерозчинні цеолітоподібні сполуки типу полуциту Cs2O?Al2O3?4SIO2?2H2O та стронцієвого шабазиту SRO?Al2O3?4SIO2?6H2O. Встановлено закономірності процесів структуроутворення шлаколужних вяжучих в присутності глинистого компонента і портландцементного клінкеру і виявлено, що фізико-механічні характеристики штучного каменю зростають залежно від виду використаних глин в ряду: бентонітова <каолінітова <спонділова за рахунок направленого синтезу змішаних Na-Ca цеолітоподібних гідро алюмосилікатів, які відрізняються підвищеною швидкістю кристалізації і прискорюють нарощування міцності штучного каменю. Кероване формування фазового складу новоутворень дозволяє регулювати властивості мікро-та макроструктури утвореного бетону, яке полягає у виборі складу глинистого і лужного компонентів, що впливають на особливості процесів структуроутворення в системі “шлак-спонділова глина-портландцементний клінкер-карбонат кальцію” у напрямку синтезу сполук подібних індигриніту CAAL2(CO3)4?(OH)2?15H2O та туніситу NACA2Al4(CO3)4?(OH)10, які забезпечують зменшення усадки та підвищення щільності і тріщиностійкості цементного каменю і бетону.