Суперпластифікована цементно-водяна композиція для ремонту гірських тунелів - Автореферат

Харківська державна академія залізничного транспорту Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Харківській державній академії залізничного транспорту Міністерства транспорту України на кафедрі будівельних матеріалів, конструкцій і споруд. Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор Плугін Аркадій Миколайович, Харківська державна академія залізничного транспорту, завідувач кафедри будівельних матеріалів, конструкцій і споруд. Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Чернявський Вячеслав Леонідович, Харківський державний технічний університет будівництва і архітектури, завідувач кафедри фізико-хімічної механіки і технології будівельних матеріалів і виробів; Провідна установа:-Донбаська державна академія будівництва і архітектури, кафедра технології будівельних матеріалів, виробів і автомобільних доріг Міністерства освіти і науки України, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківської державної академії залізничного транспорту за адресою: 61050, м.У звязку з цим тема дисертаційної роботи, звязаної із створенням цементно-водяної композиції для ремонту гірських тунелів, що забезпечує зміцнення і гідроізоляцію тунелю з мінімальними термінами і витратами на ремонт, є актуальною. Робота виконувалася в рамках держбюджетної НДР ХАРДАЗТ по темі "Розвиток теоретичних основ довговічності штучних споруд на залізничному транспорті", № державної реєстрації 0197U003549, планів НДІОКР Укрзалізниці в 1998-2000р., а також планів роботи V комісії Міжнародної організації співробітництва залізниць (ОСЗ) по темі: "Земляне полотно, штучні споруди, безбаластова колія, ресурсозберігаюча система ведення колійного господарства і технології". Для досягнення поставленої мети з урахуванням викладеної наукової гіпотези вирішували наступні задачі: розвиток кількісних уявлень про вязкість, проникну здатність цементно-водяних суспензій у тріщини гірських порід і механізм суперпластифікування; Наукова гіпотеза одержання такого високоміцного цементного каменю з цементно-водяної суспензії в умовах знижених температур полягає в зниженні водоцементного відношення за рахунок уведення добавки - суперпластифікатора, компенсації виникаючих при цьому затримки структуроутворення і зниження міцності цементного каменю за рахунок уведення добавки-прискорювача твердіння. Розвиток уявлень: - про механізм суперпластифікування цементно-водяних систем добавками - суперпластифікаторами, що полягає у виборчій адсорбції негативно заряджених молекул суперпластифікатора на позитивно заряджених поверхнях (C3S і проміжна речовина ПР) цементних частинок і перезарядженні цих поверхонь з позитивного заряду на негативний; - про динамічну вязкість і проникну здатність в тріщини гірських порід ЦВС і СПЦВС, засновані на використанні теорії ДЛФО і електрогетерогенної складової розклинюючого тиску між частками ЦВС.Відповідно до колоїдно-хімічних уявлень ЦВС і СПЦВС є структурованими дисперсними системами, виявляють властивості пластичних чи вязких тіл, які можна відобразити трьома складовими вязкості: 1 - вязкістю води,2 - вязкістю, обумовленою гальмуючим впливом (тертям), частинок (крива I); 3 - вязкістю, обумовленою взаємодією між частками (крива II), відповідно h = ho hokj ho*kj . Відповідно до теорії ДЛФО (Дерягин - Ландау - Фервей - Овербек), взаємодія між частками в таких системах звичайно визначається молекулярною і електростатичною складовими розклинювальним тиском між частками. Кількісна оцінка електрогетерогенної (притягувальної) складової розклинюючого тиску може бути виконана за умови коректного визначення товщини прошарку води h між частками, товщини пристінного шару d води (h=2d), рівноважних електроповерхневих потенціалів ур мінералів цементного клінкера, що входять у вирази (2). Як відзначалося, взаємодія суперпластифікаторів з цементними частками і продуктами їхньої гідратації здійснюється через їхню адсорбцію ац, причому основний вплив на адсорбцію робить вміст у цементному клінкері мінералу С3А. Аналіз робіт Брунауера, Діброва, Дворкіна, Даймона, Колоусека, Коллепарді, Курбатової, Кондо, Колбасова, Кости, Ларіонової, Одлера, Сироткіної, Фалікмана, Юсупова та ін. дозволяє вважати, що адсорбція суперпластифікаторів на вихідних мінералах цементних частинок, зокрема С3S і ПР приводить не тільки до ефекту суперпластифікування цементного тіста, але і впливає на швидкість розчинення мінералів і склад рідкої фази, на гідратацію цементних мінералів, на терміни тужавіння і раннього структуроутворення, на основність гідросилікатів кальцію, на кінетику пластичної міцності на морфологію і навіть склад продуктів гідратації і їхніх характеристик як елементів структури цементного каменю.

2. Основний зміст роботи