Введение к работе
- З -
Актуальность.
В настоящее время в строительной индустрии для совершенствования технологического процесса изготовления бетона и повышения его качества широко используются суперпластификаторы. Их применение позволяет получать высокоподвижные бетонные смеси без снижения прочности бетона, увеличивать прочность бетона, сокращать расход цемента. В настоящее время наиболее широко используется суперпластификатор С-3, однако его производство сталкивается с проблемой дефицита нафталина и высокой стоимости. В связи с этим актуальным является разработка новых эффективных и дешевых пластифицирующих добавок, в первую очередь, на основе отходов промышленности, что позволяет решать одновременно и экологические проблемы.
Сравнительно мало используются комплексные добавки: пластификатор + ускоритель твердения, пластификатор + воздухововлека-тель, пластификатор + замедлитель твердения и т.д., которые позволяют одновременно решать несколько технологических задач. Мало изучены вопросы синергизма или антогонизма при получении комплексных добавок и механизм этого явления. Недостаточно изучено также влияние природы гидрофильных групп в добавке на ее пластифицирующую активность, имевдиеся в этой области литературные данные носят качественный характер и иногда противоречивы.
Дальнейшие исследования в этой области позволяют углубить коллоидно-химические представления о механизме пластифицирующего действия суперпластификаторов, эффекте синергизма для комплексных добавок и обосновать перспективные направления получения и применения добавок.
Данная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Белгородской Государственной Технологической Академии Строительных материалов по проблеме "Комплексное использование сырьевых ресурсов и отходов промышленности в производстве строительных материалов" и в рамках проекта "Разработать, освоить производство и внедрить эффективные химические добавки для бетонов и строительных растворов " Государственной научно-технической программы Стройпрогресс-2000". Часть работы выполнялась под руководством к.х.н. Фаликмана В.Р.
Цель работы: исследование влияния суперпластификаторов на реологические свойства цементного теста и бетонной смеси, на. структу-рообразование цементного камня и Сетона, изучение механизма плас-тифицирущего действия суперпластификаторос.
Для реализации цели работы были поставлены следующие задачи:
исследование влияния природа гидрофильных групп суперпластификатора на его пластифицирующую активность, расширение сырьевой базы для получения суперпластификаторов;
разработка комплексных добавок, обладающих полифункциональным действием и повышенной активностью;
исследование влияния добавок на физико-механические свойства бетонных смесей и бетонов;
опытно-промышленная проверка результатов исследований и оценка их технико-экономической эффективности.
Научная новизна.
Изучено влияние природы гидрофильных групп суперпластификатора' на его пластифицирующую активность. Показано, что наилучшими пластифицирующими свойствами обладает суюрпластификатор с гидрок-сильными группами.
Показано, что вследствие аттракционного взаимодействия разных по природе гидрофильных групп в комплексной добавке проявляется эффект синергизма, выражающийся в увеличеі ш пластифицирующей активности по сравнению с индивидуальными компонентами и улучшении качества бетона..
Получены новые комплексные добавки, обладающие полифункциональным действием и повышенной активностью, изучен их состав.
Показано, что предельная агрегативная устойчивость, пептиза-ция агрегатов, снижение до нуля предельного напряжения сдвига минеральных суспензий при оптимальных дозировках суперпластификаторов обусловлены двумя факторами стабилизации: электростатическим и адсорбционно-сольватным.
Автор защищает.
Состав комплексных добавок на основе индивидуальных компонентов с различными по природе гидрофильными группами.
Закономерность изменения агрегативной устойчивости и реологических свойств минеральных суспензий при изменении природы и соотношения гидрофильных групп в суперпластификаторе.
Результаты исследования особенностей процесса гидратации, свойств бетонных смесей и бетонов на цементах различного минералогического состава с суперпластафикаторами и комплексными добавками.
Технико-экономическую эффективность применения разработанных пластифицирующих добавок в технологии бетона.
Практическая ценность.
Разработаны новые высокоэффективные суперпластификаторы, обладающие полифункциональностью, повышенной активностью и пониженным расходом.
На заводе ЖБК-1 "Еелгородагропромстрой" на промышленной установке был осуществлен выпуск опытных партий суперпластификатора СБ-3 и комплексной добавки, с использованием которых было выпущено более 1000 м3 бетона.
Газработзн технологический регламент по получению добавок, "Рекомендации по применению суперпластификатора СБ-3 в бетонах".
Экономическая эффективность составляет от 3 до 6 руб/м3 бето на (цены 1991 г.).
Полученные добавки могут быть также использованы для регулирования реологических свойств сырьевых шламов, меловых и других минеральных суспензий.
Апробация работы.
Основные результаты работы были доложены на: v Всесоюзном симпозиуме "Реология бетонных смесей и ео технологические задачи" (г.Рига,1986 г.); Всесоюзной конференции "Использование вторичных ресурсов и местных строительных материалов на предприятиях стройиндустрии" (г.Челябинск,1987 г.); Всесоюзной конференции "Ускорение научно-технического прогресса в промышленности строительных материалов и строительной индустрии" (г.Белгород, 1987 г.); vr Всесоюзном симпозиуме "Реология бетонных смесей и ее технологические задачи" (г.Рига,1989 г.); Всесоюзной конференции "Фундаментальные исследования и новые технологии в строительном материаловедении" (г.Белгород,1989 г.); Всесоюзной конференции "Физико-химические проблемы материаловедения и новые технологии" (г.Белгород,1991 г.); Международной конференции "Ресурсосберегающие технологии строительных материалов, изделий я
конструкций" (г.Белгород,1993 г.); Научно-технической конференции "Теория и практика применения суперпластификаторов в композиционных строительных материалах" (г.Пенза,1993 г.); и Межгосударственной научно-практической конференции "Методы исследования, паспортизации и переработки отходов" (г.Пенза,1994 г.).
Публикации по теме диссертации.
Основные результаты работы излонены в 16 научных публикациях, в том числе 2 авторских свидетельства, 4 статьях, 10 тезисах докладов.
Объем и структура работы.
