Високоміцні тонкозернисті бетони з комплексно модифікованою мікроструктурою - Автореферат

Найбільш потенційно дефектним елементом структури бетону є контактна зона між цементним каменем і крупним заповнювачем, у звязку з чим один з основних напрямів вдосконалення структури бетону з метою підвищення його міцності і довговічності реалізується через зменшення розмірів крупного заповнювача із 20-40 мм до 3-10 мм (дрібнозернисті бетони) або 0,4-2,5 мм (тонкозернисті або реакційні порошкові бетони). Встановлення закономірностей структуроутворення бетонних сумішей і бетонів, що комплексно модифіковані за рахунок електрофізичної активації дисперсних компонентів та використання ефективних комбінованих органомінеральних добавок з низькою собівартістю, дозволить спрямовано регулювати технологічні властивості бетонних сумішей, процес формування щільної мікроструктури композитів з міцними когезійними та адгезійними контактами, що забезпечить одержання ресурсозберігаючих, високоміцних і довговічних тонкозернистих бетонів. Дослідження виконано згідно з напрямками реалізації "Програми науково-технічного розвитку Донецької області на період до 2020 р." у межах науково-технічного проекту "Ресурсозберігаючі технології переробки мінеральних відходів промисловості Донбасу в ефективні будівельні матеріали та вироби", а також відповідно до держбюджетних науково-дослідних тем на замовлення Міністерства освіти і науки України: "Розробка і впровадження технології комплексної переробки техногенних покладів вуглевидобувної промисловості у високоякісні будівельні матеріали" (1997-1999 рр., № 0197U013906); "Встановлення закономірностей модифікування поверхневих властивостей мінеральних дисперсій за допомогою речовин органічного складу з метою вдосконалення структури будівельних матеріалів і виробів конгломератного типу" (2000-2002 рр., № 0100U000930); "Ефективні технології переробки промислових відходів органічного і мінерального походження в високоякісні дорожні бетони" (2003-2005 рр., № 0103U000588); "Розробка наукових, технічних та технологічних засад для створення бетонних та залізобетонних конструкцій, будівельних виробів з високими фізико-механічними та експлуатаційними властивостями" (2006-2008 рр., № 0106U002949). встановити закономірність адсорбції аніонних поліелектролітів із бінарних розчинів (двох суперпластифікаторів) і на її основі розробити технологічну послідовність виробництва бетонних сумішей з комбінованими органомінеральними модифікаторами, що забезпечить найбільш високі показники технологічних властивостей бетонних сумішей та фізико-механічних характеристик бетонів; Наукова новизна одержаних результатів полягає у наступному: - дістали подальший розвиток наукові основи одержання ресурсозберігаючих, високотехнологічних тонкозернистих бетонних сумішей та бетонів з високими показниками фізико-механічних і деформативних властивостей, що полягають у встановленні закономірностей формування мікроструктури бетону, комплексно модифікованої комбінованими органомінеральними добавками та електричною активацією дисперсних компонентів бетону в полі коронного розряду;У звязку з цим вдосконалення структури бетону, що спрямоване на підвищення його міцності, досягається зменшенням розмірів крупного заповнювача з 20-40 мм до 3-10 мм, а найбільш міцними багатокомпонентними бетонами мають стати тонкозернисті (порошкові) бетони з максимальною крупністю зерен заповнювача до 2,5 мм (Ю.М. Розробка складів комбінованих органомінеральних модифікаторів, що містять суміші мінеральних речовин з відходів промисловості (зола-винесення і мелений шлак ТЕС, агломерований мікрокремнезем з шламонакопичувачів, шамотно-каоліновий пил обертових печей випалу шамоту тощо), забезпечить значне зниження собівартості бетонів при досягненні необхідних технологічних та фізико-механічних властивостей. Наявність у складі тонкозернистих бетонних сумішей великої кількості дисперсних частинок - портландцементу, мінеральних добавок та дрібних зерен заповнювача, обумовлює високі значення обємного вмісту твердої фази і питомої поверхні. Для одержання структури бетону з високою щільністю і міцністю необхідно, не збільшуючи вміст рідкої фази, знизити вязкість, міцність і, відповідно, до максимуму підвищити текучість первинної коагуляційної структури (Н.Б. Наявність залишкової поляризації і вільного заряду (електретний стан) на поверхні мінеральних дисперсних компонентів бетону, оброблених в електричному полі коронного розряду, має забезпечувати прояв таких ефектів: - зміни виду і концентрації активних центрів поверхні, що надає можливість регулювати величину адсорбції суперпластифікаторів, швидкість гідратації вяжучого та забезпечити підвищення міцності когезійних і адгезійних контактів в системі, міцності композиційного матеріалу в цілому;Здійснено наукове обґрунтування технічного рішення одержання високотехнологічних тонкозернистих бетонних сумішей та бетонів з високими показниками фізико-механічних та деформативних властивостей, що полягає у встановленні закономірностей формування мікроструктури бето

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ