Вивчення методів підвищення стабільності властивостей спеціальних, модифікованих залізом, бетонів за рахунок спрямованого формування структури цементного каменю для підвищення його міцності і адгезійного зчеплення із бетоном будівельних конструкцій.
Аннотация к работе
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання: - дослідити вплив комплексної мінерально-органічної добавки, що містить зєднання заліза, натрієву сіль вищої жирної кислоти і простий ефір, на властивості бетонної суміші на основі портландцементів; Предмет досліджень - властивості й технологія спеціального бетону, що містить комплексну мінерально-органічну добавку на основі зєднань заліза, натрієвої солі вищої жирної кислоти і простого ефіру, призначеного для ремонту будівельних конструкцій, в умовах динамічних впливів. Наукова новизна одержаних результатів: - теоретично обґрунтовано й експериментально підтверджено можливість використання простого ефіру - карбоксиметилцелюлози як додаткового компонента комплексної добавки на основі зєднань заліза й натрієвої солі вищої жирної кислоти для підвищення адгезійних властивостей бетонів, призначених для ремонту будівельних конструкцій, в умовах динамічних впливів; Практичне значення одержаних результатів: - розроблено склади бетонів, одержуваних у результаті твердіння систем, що містять портландцемент і комплексну мінерально-органічну добавку на основі зєднань заліза, натрієвої солі вищої жирної кислоти й карбоксиметилцелюлози, для ремонту будівельних конструкцій в умовах динамічних впливів; удосконалено метод розрахунків бетонів, одержуваних у результаті твердіння систем, що містять гідравлічне вяжуче й комплексну мінерально-органічну добавку на основі зєднань заліза, натрієвої солі вищої жирної кислоти й карбоксиметилцелюлози, із заздалегідь заданими властивостями, заснований на врахуванні адгезійних властивостей бетону;Недостатня і суперечлива інформація про зміну залежно від впливу динамічних навантажень фізико-механічних властивостей бетонів, у першу чергу адгезійних, не дозволяє належним чином прогнозувати стабільність властивостей бетонів, призначених для відновлення та ремонту будівельних конструкцій. Збільшення водоутримуючої спроможності цементного тіста, яке містить комплекс “олеат натрію - КМЦ”, опосередковано підтверджує, що система “цемент - залізовмісна речовина - олеат натрію - КМЦ - вода” містить значну кількість води, яка знаходиться у фізично звязаному стані. Аналіз результатів цієї групи експериментів показав, що оптимальний склад комплексу “олеат натрію - КМЦ” за величиною адгезії, усадки та водоутримуючою спроможністю цементного тіста визначається вмістом 0,25 % олеату натрію й 0,13 % КМЦ від маси системи “портландцемент - залізовмісна речовина”, при вмісті залізовмісної речовини в кількості 20 % від маси цієї системи. Цементний камінь, отриманий у результаті твердіння спеціального цементу, що являє собою дисперсну систему “портландцемент - залізовмісна речовина - органічний компонент”, де у якості органічного компоненту використано олеат натрію, має міцність при стиску більшу, ніж цементний камінь, отриманий на основі аналогічної дисперсної системи, де у якості органічного компоненту було застосовано КМЦ. При цьому бетон, що містить КМЦ, у віці 28 діб має коефіцієнт динамічної міцності при стиску, більший на 28 %, ніж бетон без добавок, на 20 % більший, ніж бетон, що містить залізовмісну речовину та олеат натрію, та на 26 % більший, ніж бетон, що містить залізовмісну речовину, олеат та силікат натрію.У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення практичного завдання, що полягає у визначенні властивостей і технології спеціальних бетонів, призначених для ремонту будівельних конструкцій, які піддаються динамічним впливам, з метою підвищення стабільності їх фізико-механічних властивостей і ефективності використання. Теоретично визначено й експериментально доведено, що поліпшення і стабільність властивостей спеціального цементу, що являє собою дисперсну систему “портландцемент - залізовмісна речовина - олеат натрію”, в умовах динамічних впливів забезпечується за рахунок формування мікроструктури матеріалу в напрямку оптимізації співвідношення гідратних фаз, виду новоутворень і ступеня упорядкування їх структури, а також оптимізації характеру й ступеня звязування води в просторі штучного каменю, що твердіє, шляхом уведення в цю систему простого ефіру - карбоксиметилцелюлози. Уперше визначено вплив карбоксиметилцелюлози на формування фазового складу й структуру спеціального цементу, отриманого на основі дисперсної системи “портландцемент - залізовмісна речовина - олеат натрію - карбоксиметилцелюлоза”. Установлено, що процеси структуроутворення в такій системі, на відміну від спеціального цементу без карбоксиметилцелюлози, зумовлені збільшенням на початкових стадіях твердіння кількості фізично звязаної води з подальшим формуванням мінералів, що містять значну кількість хімічно звязаної води. Установлено, що введення до складу бетону, яикй являє собою дисперсну систему “портландцемент - залізовмісна речовина - олеат натрію - заповнювачі”, карбоксиметилцелюлози забезпечує підвищення на 15…20 % його міцності при стиску, розтягу, а також адгезії до бетонної основи при дії динамічних впливів за рахунок утворення комплексн