Введение к работе
Актуальность.
В процессе развития народного хозяйства в настоящее время начинают строить средние и малые гидротехнические сооружения для улучшения энергоснабжения и решения ряда сельскохозяйственных проблем. Однако, натурные наблюдения показывают, что многие гидротехнические сооружения в процессе эксплуатации выходят из строя раньше установленного срока, что приводит к завышенными затратам в межремонтный период.
Решением задачи повышения эксплуатационных свойств гидротехнических сооружений с использованием эффективных мелкозернистых бетонов (МЗБ) являет оптимизация состава бетона, использование комплексных добавок и технологии его приготовления.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательских работ МГСУ, планом НИР Министерства строительства СРВ и Института строительной науки и технологии Вьетнама.
Цель и задачи работы.
Основной целью диссертационной работы является повышение эксплуатационных свойств МЗБ для облицовки речных гидротехнических сооружений в условиях влажного жаркого климата путём модификации их структуры комплексной добавкой.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- обосновать состав и технологию получения комплексной добавки для улучшения технологических свойств мелкозернистых бетонных смесей и эксплуатационных свойств МЗБ;
- обосновать применение комплексной добавки в МЗБ для облицовки гидротехнических сооружений;
- установить зависимости свойств мелкозернистых бетонных смесей и МЗБ с комплексной добавкой от главных факторов;
- разработать рекомендации по проектированию состава МЗБ и получению мелкозернистой бетонной смеси с комплексной добавкой;
- осуществить опытно-промышленное опробование результатов исследований.
Научная новизна.
- обосновано повышение эксплуатационных свойств МЗБ, применяемого для облицовки речных гидротехнических сооружений, путём применения добавки-модификатора (ПФМ), состоящей из суперпластификатора С-3, гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости ГКЖ-11 и золы рисовой шелухи (ЗРШ), которая создает стабильные новообразования в виде низкоосновных гидросиликатов кальция, снижает общую и капиллярную пористость, улучшает контактную зону между цементным камнем и заполнителем и снижает водопроницаемость МЗБ;
- для повышения эффективности МЗБ разработана комплексная добавка, состоящая из 10% добавки-модификатора ПФМ и 25% кремнеземистого наполнителя – золы-уноса ТЭС от массы цемента и установлено её влияние на реологические и технические свойства мелкозернистых бетонных смесей, а также на пористость, прочность и водонепроницаемость материала;
- с помощью метода математического планирования эксперимента получены зависимости прочности при сжатии, на растяжение при изгибе, плотности и водопоглощения МЗБ, а также плотности свежеприготовленной бетонной смеси от количества цементно-зольной смеси и доли в ней золы-уноса при содержании ПФМ в пределе 911% от массы цемента;
- установлено, что МЗБ с комплексной добавкой имеет меньшую общую и капиллярную пористость, а также пониженный радиус пор;
- установлена корреляционная связь между прогнозными характеристиками МЗБ и количеством циклов попеременного увлажнения и высыхания.
Практическая значимость работы заключается в том, что:
- разработана добавка – модификатор (ПФМ), состоящая по массе из 4,5% С-3, 4% ГКЖ-11, 91,15% ЗРШ и технология её получения;
- разработана комплексная добавка, состоящая из 25% золы-уноса ТЭС и 10% добавки – модификатора от массы цемента;
- получен МЗБ с прочностью при сжатии 40МПа, водонепроницаемостью 1,5МПа и водопоглощением ниже на 40%45% по сравнению с мелкозернистым бетоном без добавок;
- разработана технология приготовления мелкозернистой бетонной смеси с комплексной добавкой.
Внедрение результатов.
Основные результаты исследований использованы при разработке "Рекомендаций по повышению эксплуатационных свойств МЗБ для облицовки гидротехнических сооружений, эксплуатируемых в условиях влажного жаркого климата". Производственное опробование «Рекомендаций», проведенное в Хайфонском Строительном Экспериментально-испытательном Центре (LAS-XD32) показало эффективность применения комплексной добавки при значительном снижении водопоглощения и повышения водонепроницаемости МЗБ, а также экономии части цемента золой ТЭС.
Апробация.
Основные положения работы доложены на Третьей и Пятый Международной (Восьмой и Десятой Межвузовской) научно-практических конференциях молодых учёных, аспирантов и докторантов МГСУ "Строительство-формирование среды жизнедеятельности" (М., 2005 и 2007).
На защиту выносятся:
- обосновать состав и технологию получения комплексной добавки для улучшения технологических свойств мелкозернистых бетонных смесей и эксплуатационных свойств МЗБ;
- возможность использования комплексной добавки (зола-унос + ПФМ) для повышения эксплуатационных свойств МЗБ;
- результаты экспериментально-теоретического исследования влияния комплексной добавки (зола-унос + ПФМ) на свойства мелкозернистой бетонной смеси и МЗБ при воздействии влажного жаркого климата;
- метод проектирования состав и технология получения мелкозернистой бетонной смеси с комплексной добавкой (зола-унос + ПФМ);
- зависимости эксплуатационных свойств модифицированных МЗБ от главных факторов;
- рекомендации по повышению свойств МЗБ для облицовки гидротехнических сооружений, эксплуатируемых в условиях влажного жаркого климата.
Структура и объём работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературой из 178 наименования, и приложений. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков и 39 таблиц.
Похожие диссертации на Повышение эксплуатационных свойств гидротехнических бетонов путем модификации их структуры комплексной добавкой
