Введение к работе
Актуальность проблемы. С начала века цементный бетон прочно занимает место основного строительного материала и, несмотря на появление новых аффективных материалов и конструкций, сохранит свое ведущее положение еще на долгие годы. Применение цементного бетона во всех странах достигло огромных масштабов и с каждым годом расширяется. Несмотря на достаточно высокий уровень годового выпуска бетона в России, вопросы его экономии остаются весьма актуальными. Помимо дефицитности клинкерного вяжущего, серьезной проблемой становится его высокая стоимость. Поэтому создание эффективных и экономичных по составу цементных бетонов с заранее заданными свойствами и рациональной технологией их получения является важной проблемой.
Существует несколько путей решения этой проблемы. Первый -- экономия цемента за счет широкого использования минеральных наполнителей. Второй - разработка составов цементных бетонов, отличающихся высоким химическим сопротивлением, долговечностью. Применение цементных бетонов в условиях действия агрессивных сред сдерживается тем, что нет надежных методов количественной оценки и прогноза их химической стойкости и долговечности с учетом реальных условий эксплуатации. Очевидно, что разработка методов прогнозирования химического сопротивления позволит повысить эффективность применения цементных бетонов. Третий путь -применение интенсивной раздельной технологии. Приготовление наполненных цементных бетонов с химическими добавками методами интенсивной раздельной технологии позволит более полно использовать потенциальную активность цемента, качественно изменить структуру бетона, снизить расход вяжущего, целенаправленно регулировать физико-технические свойства бетонной смеси и увеличить долговечность бетона. Решению этой актуальной проблемы посвящена настоящая диссертация.
Цель работы- исследование химического сопротивления наполненных цементных бетонов, изготовленных по интенсивной раздельной технологии. Разработка составов с повышенным химическим сопротивлением и методов прогнозирования их долговечности.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
исследовать влияние технологических параметров на упруго-прочностные характеристики и химическое сопротивление цементных бетонов на комплексных вяжущих;
разработать методы прогнозирования химического сопротивления и долговечности цементных Сетонов на комплексных вяжущих;
исследовать влияние наполнителей и модифицирующих добавок на прочность и химическое сопротивление цементных бетонов, подобрать добавки, повышающие долговечность и обеспечивающие высокие эксплуатационные характеристики цементных бетонов;
определить оптимальные составы бетонных смесей на комплексных цементных вяжущих, обеспечивающие прочностные и деформа-тивные свойства на определенном уровне, высокое химическое сопротивление, долговечность и эксплуатационную надежность;
исследовать влияние наполнителей на изменение структурных и физико-механических характеристик цементного камня.
Научная новизна работы. Установлено, что с целью экономии цемента и для улучшения свойств цементного камня, повышения его химического сопротивления целесообразно применять в бетонах в качестве наполнителя ОФС в количестве 20% от массы цемента с дисперсностью 0,315 и пластифицирующие добавки -модифицированный лигносульфонат. Разработаны составы бетонов с повышенным химическим сопротивлением. Теоретически получена и экспериментально подтверждена зависимость физико-механических характеристик и химического сопротивления от степени наполнения и дисперсности наполнителей. Выявлено влияние технологических параметров на структуру и химическое сопротивление цементного камня. Дано теоретическое обоснование влияния структурных параметров (размера частиц наполнителя и расстояния между ними) на перенос агрессивной жидкости в цементных композитах. Впервые получены функции, отражающие зависимость деградационнных процессов от структурных параметров.
Практическое значение. Разработаны рекомендации по получению прочных и стойких цементных композиций; разработана технология приготовления цементных бетонов с применением минеральных наполнителей и пластификаторов; получены бетоны с повышенным химическим сопротивлением; дано теоретическое обоснование количественных методов оценки химического сопротивления наполненных цементных композиций.
Благодаря применению дешевых наполнителей, достигнуто до 40% экономии цемента с одновременным повышением прочности, химической стойкости и других эксплуатационных свойств.
Реализация работы. Разработанные составы бетонов на основе цементных вяжущих , наполненные ОФС, получили опытно - промышленное внедрение на АО ЖБК-1 в г. Саранске.
Апробация работы. По результатам исследований были сделаны доклады на научно-технической конференции "Современные композиционные материалы и интенсивная технология их производства" (г.Саранск, 1991г.), на семинаре Дома науки и техники Союза НИО СССР, БНТО стройиндустрии "Использование вторичных ресурсов и местного сырья для производства строительных материалов и конструкций в г.Саранске (1991г.), на XXI и ХХ11 0га-ревских чтениях в МГУ им. Н.П.Огарева.
Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 6 работ и получено два авторских свидетельтва на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников из 133 наименований, изложена на 194 страницах машинописного текста. Она включает SO рисунков, 17 таблиц и приложения.
