Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 5
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ 7
1. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРОВ В ТЕХНО
ЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЕТОНОВ 9
1.1 Номенклатура суперпластификаторов на химической основе и их
функциональные характеристики 11
1.2 Применение модификаторов для получения бетонов повышенной
прочности в сборном и монолитном строительстве 23
1.3 Постановка задач исследования 29
2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСХОДНЫХ
МАТЕРИАЛОВ 30
Методы экспериментальных исследований 30
Характеристика исходных сырьевых материалов 31
Физико-химические свойства используемых суперпластификаторов.. 35
Методика определения степени гидратации цемента в твердеющем 41
цементном камне
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ПОДВИЖНОСТИ БЕТОННЫХ
СМЕСЕЙ И ПРОЧНОСТИ БЕТОНОВ С МОДИФИКАТОРА
МИ 46
3.1 Исследование возможности применения модификаторов в монолит-
ной и сборной технологии строительства по сочетанию подвижно- 46
сти бетонных смесей и прочности бетона
3.2 Исследование свойств бетонных смесей и бетонов повышенной
прочности 51
Выводы к главе 3 61
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ
ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ, СВОЙСТВ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ И
БЕТОНА С МОДИФИКАТОРАМИ 62
Структурообразование цементного камня в условиях длительного твердения 62
Структурообразование и твердение цементных систем на цементах с разной удельной поверхностью 71
4.3 Структура и свойства цементных систем с суперпластификаторами
и органоминеральными модификаторами 76
Выводы к главе 4 85
5. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВ
НОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ БЕТОНОВ В ЖЕЛЕ
ЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ С УЧЕТОМ ХАРАКТЕРА ИХ НА-
ГРУЖЕНИЯ 86
5Л Плитные элементы 86
Эффективность по снижению расхода арматуры 86
Эффективность по снижению расхода бетона 91
Центрально-сжатые элементы 93
Внецентренно-сжатые элементы 95
Проектно-промышленного внедрение бетонов повышенной прочности 98
Выводы к главе 5 108
6. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ БЕТОНОВ С СУ
ПЕРПЛАСТИФИКАТОРАМИ 109
6.1. Производственное внедрение модификаторов с добавками 109
6.2 Экономия материальных и энергетических затрат при применении
суперпластификаторов 122
6.3 Технико-экономическое обоснование применения модификаторов в
технологии бетонов 125
Выводы к главе 6 128
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 129
ЛИТЕРАТУРА 130
ПРИЛОЖЕНИЯ 142
Введение к работе
На современном этапе развития технологии строительства проблемы повышения качества, долговечности, экономичности бетона и железобетона успешно решаются путем химизации этой отрасли.
Одним из более перспективных и эффективных направлений химизации в современном строительстве является широкое использование различных органических и неорганических соединений в качестве специальных добавок к бетону. Вводимые в незначительных количествах - десятых и сотых долях процента по отношению к массе цемента - они существенно влияют на химические процессы твердения бетона, обеспечивают улучшение его механических и физико-технических свойств, в том числе плотности, водонепроницаемости, морозостойкости, коррозионной стойкости и др.
Эти добавки с полным основанием именуются модификаторами бетонной смеси и затвердевшего бетона [19]. Их подразделяют на два вида: химические добавки, вводимые в бетон в небольшом количестве (0,1...2% от массы цемента) и изменяющие в нужном направлении свойства бетонной смеси и бетона, и тонкомолотые добавки (5...20% и более), использующиеся для экономии цемента, получения плотного бетона при малых расходах цемента и повышения стойкости бетона. Если ранее наиболее широко в строительстве использовались в виде добавок отдельные химические продукты и модифицированные отходы промышленности, то в настоящее время преобладают добавки, специально приготовленные для бетона (суперпластификаторы, органо-минеральные и другие). Планы развития строительной индустрии предусматривают значительное расширение производства бетонных смесей с использованием эффективных добавок, применение новых видов добавок [9].
В начале 80-х годов в России была принята программа по производству специальных продуктов для применения в бетон. Разработчиком этих добавок -суперпластификаторов являлся Московский научно-исследовательский институт железобетона. С 1980 по 1990 г было построено несколько заводов по про-
изводству суперпластификаторов в г. Новомосковске Тульской области, г Кингисеппе Ленинградской области, г. Первоуральск Свердловской области и г. Владимир Московской области. На сегодняшний день заводы в городах Новомосковск, Первоуральск и Кингисепп объединяет холдинг «Полипласт», являющийся крупнейшим производителем химических добавок для бетона и железобетона по России.
Суперпластификаторы выпускаются по технологии сложного органического синтеза, являясь заводским продуктом, вырабатываемым по строго установленной технологии, с нормируемыми химическими показателями они обладают стабильным качеством и наиболее эффективны.
Основным действующим компонентом этих суперпластификаторов является полиметиленнафталинсульфонат.
В мире уже есть более современные разработки - это добавки на акрилат-ной и поликарбоксилатной основе. Наиболее эффективными являются разработки последнего третьего поколения. Их пластифицирующая способность сопоставима с полиметиленнафталинсульфонатами в дозировке меньшей в три раза, а цена превосходит в 10-15 раз.
Российские суперпластификаторы экспортируются во многие страны, в частности Голландию, Германию, Израиль, Польшу, ОАЭ, Финляндию и т.д.
Вновь появляющиеся на рынке продукты импортного и отечественного производства с аналогичными или близкими свойствами, либо значительно дороже, либо уступают качественно. Таким образом, из традиционно используемых пластифицирующих и водоредуцирующих добавок суперпластификатор является наиболее эффективным и стабильным по качеству продуктом.
Применение добавок снижает трудозатраты при производстве бетонных работ, позволяет направленно влиять на структуру бетонов, темпы твердения, улучшать их свойства и повышать качество.
Реальные возможности получения бетонов повышенных и высоких классов прочности требуют оценки их технико-экономической эффективности. Та-
7 кая оценка должна быть проведена применительно к железобетонным элементам с учетом характера их нагружения.
Эффективность повышения прочности бетона в железобетонных конструкциях может быть реализована через снижение расхода арматуры и снижение расхода бетона в сборном и монолитном строительстве.
