автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Бетон на активированном цементном вяжущем для автодорожного строительства

I g Q РйИШСХЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗ03АЛИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

АБИ-ГАЯ&Ш ФАйСМ М.

УЖ 666.972:691.322

БЕТОН НА АКТИЗЕРОВ АННОЙ ЦЕМЕНТНОМ ВЯЖУЩЕМ ДЛЯ АВТОДОРОЖНОГО СГ РОЙТЕЛЬСТВА

Спещь'дьносгь: 05.25,£5 - "Строигекьнда на?ериалы и изделия"

Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент - Г995

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАЛИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ЛВТО^ОБШЬНО-ДОРОЖШЙ' ИНСТИТУТ .

На правах рукописи

АЕЙ-ГАННАЙ ФАЙСАЛ М.

.'УЖ 666.972:691.322

БЕТОН НА АКТИВИРОВАННОМ ЩИЕНТНОУ" ВЯЖУЩЕМ для автодорожного СТРОИТЕЛЬСТВА

Специальность: 05.2.5.05" - "Сзройгезънкз иагеряады и-изделия"

А з ! о р s § а р а г ка соискание ученой степени кандидата гехличеemir наук

Тайкекг - 1995

Работа вьшоаияна в Тавдга иском аагсм'обиаьво-дороанш '¿з-статута.

t

Научные руководитеяи: доктор технических щук, академик'

Грушко И.М»

кандазш? технических еаук, аоцевт-.

Ахмедов Ш.Ас

Официальные аппоЕзагн: донгор технических наук, профессор

Тахиров M.S.

кандида5 технических наук Усов М.В.. ■

Ведущая организация: Госассоцзацин "Узбекзрансстроа"

Защита состоится " / п Portadpfy 1995 roía %//>'* часаъ ъ актовом. заде на 'аасвданш разового Споцяайазврозаиного 'Совета по защкте дяасертащгл на соаскаяка ученой степени кандидате техническая. вауг яря Гзишегшхксы gstoi обильно-доронноы институте .по адресу: 700000, г.Ташкент, ул.Мазораушшхр, 2Q*

G диссертацией козно- ознакомиться в библиотеке института.

Ваш отзывы на автореферат в двух экземплярах, с подписью, заверенной гербовой печагьо, просим направить в Сп8циазшзироза нкый Совет 'днетктута.

Автореферат разослан "/¿Г 17 1995 года

Учений секретарь г,п с tpa ли 2к раз a кно го Cose га, .-т.техн.наук, профессор

А.А.ШМШШШл

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

i S I J 3 <! i Н 0. с т ъ проблемы.

3 аз$смоби2ГЬно~дорозном и дэродромнсм строительстве широко' использую1; цвыевтшй' бетон. Однако, конструкции и сооружения аз батона к ¡геле зобе то на характеризуется недостаточноП трзцияостоа-иссть», прочностью сцепления заполнителя,с цеаентньш камнем, морозостойкостью, а такяе являются аатариало- и ресурооепкиик. Поэтому технология бетона э автодороаном строительстве • аукдается з совершенствовании.

Одни« из-перспективных. направленна развития производства бетона я экономии ресурсов является использование- прогрессивной технологий приготовления бетонной смеси с активацией se компонентов, прежде зсаго, цемента. ПредяоЕвнные-.ранее технологий приготовления бетонкой сусс:-:, оснозанные -на -активации коаяонен-тоз з ■ смесителях различных типов и дайстзия» относительно. слоа-ны, технически несовершенны и. к:$рт опытное применение. В-десте с тзы, резервы совершенствования способов и средств для активация цеиеатз еад не исчерпаны. Это и диктует необходимость дальнейших ясоледозакий по модернизации конструкций а.создания относительно простых установок для а эха ноактяв а цш .цемента с целью наиболее полного использования его зянуцих сзойсгз и получения зксноаич-кого бегона с позшвнкши показателями .сзойстз.

Цель работы - разработка способа активации цементной суспензии для получения батона со скизеяньаз расхолс." зя-жуцего и улучшенными свойствами с использованием усозэризнстзо-занного роторно-лульсациоаного аппарата (ША),

Задачи к о зи о з а на S.

Для достирания поставленной цели необходимо было решить еле-

• ■ :-:гй5 зсдзчк:

обосновать здактизность механической ■ активации цецеитно-.. • суспензии s FÎ1A;

у созерше не as ов & хь конструкцию рабочих орган os ?Шц установить редины ывхашактивааии к выркть щ-гтятъ на :">ац9сск структурообразования к свойства-цементного каиня»

определить влияние ренинов механоактивацик дефектной сус-: снаии к рецэптурно-я ехвологвчеоких факторсз на свойства бетона плотной запоянигеяб. При зыпойнеккк исследований исходная из следующей рабодсй ••готезы. Сущестаеиная экономия .цемента и улучшение. разв.ообраз-. . 'у. свойств бетона bosmosho- при ..у.словив механообработки ценелт-. .-ведкой суспензии, пов ыневия•гидре га цио кной активности вякуще-ces увеличения начаяьной его концентрации.-за• .счет po.esа об.. i: контактируемой с водой -псверхвосаги путан .даслергаровааия ча-«екента в потоке аидкости, обладающей пульсирующей по вели-•»ЕН6 UKCpOSSb».

К s у ч s е f, новизна работы: устаксвгена взаимосвязь ыенду эффективностью активации и : : гудашв характе ряотйкаии пуйьоацяоккьа явлений» б

■•'-•k^s веп-чипоХ скорости движения цвмеетшс-ВЕдадИ суспензии к-:.;•• казана -всгкгекзсть ,'ех-регулиробзпия 'путeu изменения геометри-г •«м?во£ фэраа, рззйерсв перфораций к прорезей рабочих органов РИА;

подтвергдгка всвиосаость- эфрввгвзного управления лроцеосаыв гидратации к твердаикн-, структуры е свойств цементного ■камня пу-îfgi: кеханическо*-- -активации це&еиивоЁ суспензии. -Установлены ко-. дичестзеввш гависиаостз :к характер. изменения свойств sssyaero от резина» активации ï-

получена количественная зависимость прочности батона es

активированное вянущем от структурообразующих фа ¿сюров, вырана-емая уравнением регрессии второго порядка. Показано, что в рациональных пределах интервалов варьирования переменных факторов, при прочих равных условиях, прочность бетона экспоненциально зависит от частоты вращения и числа зубчатых пластин рабочего органа РПА и прямолинейно от объемной концентрации.новообразований.

Практическое значение работы состоит в следующей. Разработана усовершенствованная конструкция.РПА (патент ге 126, авторское свидетельство СССР й - 1776196 АЗ). Получены со снизанным на 50-40 % расходом целента составц батона дли • автодорожного строительства с -упучшшши физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

. П у б л и к а ц и и. По результатам исследования опубдико-заны 2 печатные работы.-

■ Структура и объем работы. Диссертация состоит кз введения, 5 глав, основнмх'вывсдое, списка использованной литературы'из 155-наименований, изяокена на 125 стр. машинописного текста, содержит 18 таблиц и 28 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В введен ей обоснована актуальность работы, ее научная новизна и практическое значение.

В первой глазе предстзвлен аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы по вопросу современных методов активация цемента, экономии вякущего и улучшения свойств бетона.

Результатами многочисленных исследований, выполнениях л последнее время, показано, что эффективными направлениями этоко-

мод цемент а, других «еаурсоз и улучшения свойств бе топа я^ляжт-ся приггеианаа х^цдчеегжс добавок, дисперсных наполнителей н ин-10поивназ: способса приготовления бетонной саееи.

Исследованиями ученых СНГ Аджоджзвва А.Й. Ахвердова К.Н., Бакенова ¡ü.M., Груияо И.М., Гусева Б.Б., Гуйтура Найто-

ва йоролзва K.M., Мещанского H.A., Солоыатоза З.И., Совз-

Еова ¡/иг., Захарова И.К., Шутоза В.й., Хаютава и.Г. ж многих других разработаны способы актавацзк цекевха и прогрессивные технологии приготовления бетонкой савок. К нш относятся: сухой и мокрый долся цеиента; ВЕброзотгазцаи, ультразвуковая к вибра-ционяс-вмлуяьсная активация; эле етряческзя v электромагнитная и разрядво-кмпукьснап; акустическая; активация цеиснтно-водкой суспензии в турбулентных смесителях к других установках. Анализ перечисленных вше способов к средств октецви цеканта показал, что они обеспечивав* ловыаэние потенциальной вянущей' способно-сти4 но жракгоризуютсп высокой эвдргонаешценяосгьв, слонностьа :-;оестру¿."тяз-:с?о решения к эксплуатации, кеталлоеи.чость» и это является препятствием- юс широкого практического использования.'

Вкчсгс с Tct* uucruc пссцсссн а кг »задай, осуществяяеиыс в вяго c« ее кг елях, исано совместить, используя ро-хорг.о-иуйгсацкоииий аппарат (Щ.), который хорошо вписывается в д::ухстад;1Лиую гохаддога» приготовления бетонной сиеси» Однако, прах*глсскос припекеике кшозсгс РПА для активации цементной суо.исцгкз сдораяваеася из-за ксоовэриекства конструкции рабочих органов. исходя из зтсго'ИА ккеет еще не • раскрытие возможности, vi г.рп у дачке?.: пснструкткэнск решетя рабочих- органов И1А аскет с;TI- c;;-i--ei;T;aHiin средстве:; активации цекакта. На это:., оско-еделох вьеод о целесообразности постановки исследовании конструкций KU, отработке рзаааоз- актива-

ции зя;г^ц8го а приготовления бетонкой ом sea. по раздельно;: ie::-

/

нологии с целью обоснования возмозности получения высоког:-:опо-ыичных по-расходу цемента сосгавов Сезона с улучавшими сзс;;ст~ зам.

Во з ; о ? о :": глазе призе лены харзягериезига! применяемых азтериаяоз а методы исследований.

При проведении исследований аспользоззли следуюсие махзса-злы: портландцемент двух минералогических ссстазоз. Алитоаый:

C,S - 59,4- С>5 - I?,I % L\A - JS, СЛг - 14,1 бел::-говый? CjS - 37,1.2, 1гО -44,3 ¿VA -4,7 lí,4P -11,4 Удельная поверхность цеыенхоз составляла 230 и 2SC a¿/sr. 3 лзчесгне заполнителей бетона попользовала кварцевый nacos средней крупности н гранитный щебень фр.5-10 и 10-20 им, отвечайте стандартный .требованиям.

испытания сырьевых материалов, цементного камня л бетона осуществляли стандартный» катодами,- Для исследования процессов гидратация и структураобразозакая цементного хааня приз лекалу» аетодн йл-спектроскопиитермогразицатрического и рентгзнсструк-турпого анализов. Удельную поверхность и.Фракционный состав активированного зяаущего определяла аодарииэирозанньи 'методой се-дшлентацда з гравитационно:! поле. Реологические свойства цемент-но-водноп суспензии исследовали на ротационном висгсозиаетре " fctO/cST- 2 я. длЯ изучения пористости цементных образцоз

!/ (п Г '

лряаеяялй ртутный лорозаиетр п Мл. iO- croa, «» (Ягглля). Обработка результатов экспериментальных исследований выполнена иетагами нагеаатгчесвой статготяки. Исследования прочности бетона зн-золаеаы '.втодои цатемзтяческого планирования эксперимента.

В третьей глазе рассмотрены зопросы теоретических предпссыяоя целесообразности механической а.стпзадкк

«•нтао-вокас^ суопекг;.'* я обоснования параметров рабочих орга-и&г уос2 е рае яс тв es анкс rc- ?LA.

,':2Вёстно, что L:tx2H;'.4scKöfe воздаглтвие» в частности, тон-wt ианельчекке вя^усегс приводит к повышению активности позерх-.чосг;; зерен sa счет разрушения кристаллической структуры вецаеть, ;; рекуяьтаге частично!, кик поккоГ:. акорфлездии поверхностных сло-ti кристаллов, вследствие разрыва и деформирования кенмояекуляо-связеГ;. При этой возрастает дисперсность цемента в поверхностная анергия частиц, а, следовательно, реакционная способность гкдрзтационная активность вянущего, Используя элементы кинетического анализа гетерогенных процессов, на основе.величин удель-н« скоростей реакции, когао дать оценку реакционной способности цеиента к показать влияние поверхности на скорости гидратации вякуте го. При это« общая скорость реакции Vi связана с поверхностью Si соотношением ТА = fcSi , где - средняя удель-sas скорость реакций в r/ciä2«o.

Представляется наиболее целасообразным максимальное дробление цементного зерна в начальные сроки гидратации, когда eise не образовались адгезионные контакты электрической природы, что связано с иекыйш расходом энергии и позволяет увеличить обцую поверхность и ее активность, а таксе помол производить при достаточной разбавлении водой цементного теста. Растворимость, степень пересыщения обратно пропорциональны велкчвне растворяющихся частиц. Так, г.ркрост концентрзции рэсгв.ора ь единицу времена de /dt пропорционален поверхности растворяющегося вещества ох , а tskss разносчик кеаду концентрациями С*, к С , ~ фьциенту диффузии D к обратно пропорционален 5 - толщине не-подвикного пограничного слоя;

' ♦ de/dt = S* D/S (С- -С) . ■

Общая поверхность вещества, как к коэффициент диффузии связаны со степенью дисперсности (размером частиц), а такае степенью разбавленности суспензии. Повышение удельной поверхности цемента (увеличение количества зерен) в результате поиолз способствует не только ускоренному растворений и более 'полной гидратации цементных зерен, но а более активному образованию-заро-. днией новой Фазы и их количеству, которое пропорционально, поверхности вякущкх веществ: От -II ■ . Л? , где Пт ~ число зародышей новой фазы, Ц - количество цеывчтэ, '8* - уделънзя поверхность ценента, 2* - число ззродьшей'па единицу подлоги и. .

Мелкокристаллический материал с большой площадьэ з едшшцз обгвна, имеет более высокую прочность, чей -круапозерийотыГ,. Вед~ кие частицы, обладавшие псзыаекЕШ значением свободотй энергия якеют и повышенную растворимость и повкш5.шуэ -скорость азердофа-зовых.реакций.

Влияние 'кехаккчоской. обработки на рваационзу» способность твердых ввозив проходит по двук каналам: диспергирование и активация. Повышение пересыщения акдкой фазц цбкеитно-водкых си-стеа по новообразованиям, растворимости я гидратационнов активности цекента, без увеличения начальной-бго концентрации возк-оз-но за счет диспергирования зерен цемента ускорения диффузионного отвода новообразований з раствор, псеькоиия скорости сакзания дефектных'частичек водой затворения,-а такав 'зннугдеикя коллоидных частиц двигаться в потоке жидкости, которая обладает пульсирующей по величине скоростью..

На степень активации.поверхности твердого тзлз оказывает влияние механизм и способ разрушения и тип ыелькицы, 3»::ект ые-ханоавтиващш усиливаемся,' если процесс ¿шеет аапульснаГ: характер, когда возкикйозение поля напрягекия и его лоследуяаая рз-

/ю

ла.ч-сация происходит в мшен®' соударения частиц и еще некоторое вреын посла изго. Следовательно, эффективность процесса измельчения будет определяться частотой и .амплитудой.-пульсаций, а такие величиной. окорост двизвюш це&ззнтвс-водкой- суспензии, при которой особо интенсивные пульсации могут инициировать-ка- ■ вггхадиокнце явления йа этой основании сделан вывод о тоы, что одним кз наиболее экономичными целесообразных средств иеханк-чсской актгевцки цеуеизноа суспснзхи коезт быть РЯД, основным признаком которого -является, наличие чередуэадхся ненодвааных и вращзюдася соосно установленных тел с перфорацией в.вида прорезей а отверстий, через которые проходит среда. С уменьшение« радиального зазора, возрастает амплитуда.'пульсациозных явлений, а с увеличением частоты и аишштуды колебаний возрастает эффективность аппаратов. Известно, -что частою пульсационнах явлений $ , число оборотов. /Яг об/с и периодичность 7с -совмещения меток связаны менду собой:

$1/1с = паах/^Лг)'^ [г, -гг] = па ТГОк .

где / - еэг ыокду отверстиями /= ^/[¿„^ • Р' -'дуга ок-руаности; -7, ,Тг - количество частей, на которые .разделены ок-. рулности ротора ц статора.

Таким сбразол;, в РИА одновременно осуществляются принципы а боты -рс.торннх смесителей, дезинтеграторов и-аасмеыбраторов, '.актройежнш: а. вихревых, насосов, коллоидных, «ельниц и зкдкост-ш. спрек радиального типа. Однако, недостатком существующих .1 г.зляетсв то, что при малых зазорах и большое расходе', обра--чнаамсй среди часть ее-исаат проходить через устройство, не --¡я з зазоры, что. скигает его эффективность. "ли вознзенпя степени дисперсности материала и -уменьшения

потребляемой энергии а усовершенствованной ааторои конструкции

I

РКА-зубья диска ротора зипользны треугольной формы. При зте.м передняя стенка зубъ&э наклонена к плоско ста, яроходяаай черяз ось вращения, по углом <х = Н—13° з иапразления араценил а развернута вовнутрь под углом ]Ь = Н}-3<5°, з задняя стопка зубьев образует а передней стенной угол £ = 27-чЗм (-'¿орыз и угли наклона зубьев диска статора, аналогична форае и углап наклона эуоьез диска ротора. Для болзе интенсивного пареаешгааннл полу-чаеаой саеси зубья дисков ротора, а-статора сведены относительно верхнего ряда зубьев на угол Р ~ 6+9", у статора з сторону вращения, у ротора з прртивопояознуз сторону. Разработанная установка для - активации ценантной суспензии, пключаег цилиндрическую емкость с .«еиалвбй и РИА. Прищап работы такой установки состоит з сдедуще»: -в емкость поочередно дозируют воду к цемент, предварительно их перевешивают, затем цваеатнуо суспензию пропускают через РИА непосредственно з бетоносмеситель, где она пароме-апвается с последовательно загруазоиши песком и щебнем. В реальных условиях установка,.'имеющая небольшие размеры, компануаг-сн в бетонном узле с дозираии зоди и цааента.

3 четвёртой глаз а приводятся результата исследований по разработка рввааоз аеханичесгсой активации аязу-■дего и их злаяния на структурообр&аоваяйв и езойстза цеыякткого камня.

При механической .актизахии аа свойства ваауиего основное зааянае оказывают цеыентно-золное (Ц/Б) отнояаипе, частота зра-цеаия рабочего органа и число зубчаты:« пластин» Установлено, что з предела/, а/3 розном 0,3-й ,5 а частоте зращения 3000-7000 об/ник

цемента пас® цехзкезктизадии пезшавтея з зааисякссса от числа пластин з 1,2-2.,! раза. Наибблыша прирост цемента

достигаема при числе пластик 5 к 7 и частоте вращения. 5000 и 7 ООО об/вин. Разница'з Б ¡¡о цеыежга при э па-значениях числа пластин и частоты зрзцения ротора незначительная и составляет 1с-1С и ¿£-56 п~/кг. аакералогический состаз цемента практически не оказывает влияния на степень диспергирования активированного вянущего. Доетаточка высокая степень диспергирования цемента о обеспечивается лрк числе зубчатых пластик.разной 5 и частоте

о

ьрацеккя ротора 5000 об/шш и /кг). Доказано, что за счет даспергациа частиц от механического и. пульсациокного воздейстзия

усовераеНствовакЕого РИА, в завксщюсти от...составе суспензии

?

значительно на 2^6-322 ы /ьт повышается удельная ловер?лшст£ зя-гущего, а вероятный рзааер цементной частица уменьшается з 1,В-2,1 раза. Разница не в показателях ¡«сходного цемента н после активации е типовой РИА состав лает - всего .й-28 г среднего рзз-иера частицы 1,2-2,9 ккк, в. то-вредя -кая усозершнетзезшйком -¿,1-7,8 Фай пс&ызений дисперсности и уменьшения среднего размера дефектных частиц подтвержден:также .результатами -диффе- , ренцпально-терйичесного анализа цементнего какня е 28-ми сут 1'с-зрасте твердения, полученного из суспензий с Д/В 0,5, I и 2,5. Исследования показали отсутствие каких-либо £азсвпх ка&еввНЕВ з кехаяоаутизаровшишх образцах..Однако, наблюдается.отчетливые количественна изменения в эндотермических эффектах-« зввчевпях' интегральной потери ¿¡асоы активированных образцов. Так» кх потери массы ъ сравнении с контрольным уьюньйилась в 1,48-1,75 раза. Это свидетельствует о той, что у. активированных. образцов цемента интенсифицируется и углубляется процесс. гидратации -вяжущего, что нашло экспериментальное по дтве радение и при изучении рК суспензий. Так, рБ активированных суспензий увеличилась в.1,2 раза по сравнению с необработанными. ;

Определено влияние частоты вращения ротора при постоянном числе зубчатых пластин (5) на производительность .и энергоемкость усовершенствованного РПА. Выявлено, что..при рациональных параметрах режимах активаций установки характеризуется относительно низкой энергоемкостью (2-4 кВт) и высокой производительностью (5-10 15э/ч). .;

Активация цемента способствует интенсификации процессов начального струзтурообразсзакзя и пластическая прочность -вянущего в .зависимости от состав.? суспензии э пределах сроков схватывания возрастает - на 55-95 Я, что' подтзерадепо так:зе физико-хкипческики исследованиями, цекентзого камня, полученного из .суспензии с Ц/В = 0,5. Результаты ПК-спектроскопии, рентгеяоструктурииго к Ференцка льно-тершче скотс' анализов покгзызает, что фгзозый' состав - активированных- проб. отличается от контрольного, лишь количественно,' качественных изменений не-найпэдается.'Увеличивается количество новообразований, углубляется полнота, -гэдратациош-ых процессоз, активнее протекает процесс кристаллизации., сокращается 'длительность- индукционного периода.

Повышение гидратационной активности-цвханообработэннсго вяжущего .способствует увеличения- объекной концентрации -иоэообрззо-вашй и.как следствие упрочнению цементного камня.- Установлена прямолинейная зависимость.прочности активированного вягуцего от объемной концентрации новообразований. Активация цемента пояснительно влияет я на рост прочности.во времени. У аактового цемента интенсификация твердения .наблюдается-в .начальные сроки (I-. 7 сут), а у беяитоэого в более поздние с роя.: :-: 28 сут. При этой.' прочность цементного камня, полученного.из активированноГ. суспензии через 28 сут твердения в нормальных усдозпях узелнчпзае!-ся на 60-65 % Повышение прочности цементного яеиня обусловлено

не только увеличением.дисперсности вянущего, но и улучаениеа характеристик поровой структуры. Общая пористость цементного камня из активированной' суспензии уменьшается на 25 $ по сразненка с контрольным, объем капиллярных пор нааз а 1,^7 раза, а аикропо-расюсть знше в 2 раза. .Это а. обусловливав® экономию цемента и улучшение свойств бетона.

В пятой глазе приводятся результаты исследования технологических и физико-иеханических свойств мелкозернистого бохонз к бетона с крупным плотнш заполните дек на актизи- ' рованном цементном вяжущей.

Известно, что при мзханоактивации"повышается вязкость цементной суспензии и это ыокет ухудшить лодвикносгь и удобоукла— дыааеаостБ кедвозвраисаой.бетонной смеси» Эксоершентально показано, что ывханоактизация действительно в зависимости от состава суспензии увеличивает вязкость па 30-33 Однако, удобоукла-- . даваемость снеси при-механическом воздействии не ухудшается, о чел свидетельствует небольшая разница' в показателях пластичности контрольного к активированного составов (8-10 Зто объясняется таа, что при Мбхавоактивацаи•-уменьшается величина поверхностного натязелмя воды на 5 ед. и это ухудшает тиксотропные-свойства йелкозерниотеП бетонной сыеси. Экспериментально показано, что вследствие этого, хотя подзиквосгь бетонной смеси на активированной суспензии в 1,6-2. раза ыеаыае-,-чзи обычной, но впбр.оуи-лотаяеаость яучзе и е зависикооти от состава суспензии и батона составляет 15-30 с.

йзеледозащга•мелкозернистого бетона состаза' Ц:й от 1:3 дс 1:5 при Д/З " 2,0 показали, что активация цеиентноп суспензии "л радиог^лькь'х сзаинах увеличивает прочность на сжатие по «гиендз о контрольна на 65-75 ^ а но осевое растяжение в

с-3 раза. Ори этом, если показатель Цсж/Яр у обычного мелкозернистого-безона составляет 15-17,5, то на активированкои вяжущем - 9,5-12,7, т.е...меньше в ,6 раза, что является подтверждением большей однородности структуры последнего. Прирост •прочности бетона на активированном зяаущем з начальные сроки твердения составляет 79-33 #.от 28-ми сут возраста нормального твердения, а обычного - 6D-6S 3 более поздние сроки твердения до 360. сут прочность бетона на активированном в наущеа увеличивается на 12—1'* Й, .а обычного на 20-22, что свидетельствует о более полной гидратации■иеханообработанкого.цейсата в ранние срони твердения. Активация цементной суспензии и .использование прироста прочности позволяет.повысить классность мелкозернистого бетона з 1,5-2 раза при айономий-вязущего 3ü~'*0

С пойощыо методов цногофакторного планирования эксперимента .'в 'работе была получена «.атакмес^сая. модель зависимости прочности бетона на плотной заполнителе .полученного из иехэно-актиэированной суспензии от частоты вращения ротора ( X, ), числа зубчатых пластин ( X? ) и ц/В ( X,).

íj- 46,5 + 6.5Xi * 9ЛХг т2,2Х; -г ЛЗ'Х.Хг , Анализ полученной зависимости показывает, что наибольшее значение на прочность бетона о.-:азызаег фактов xt , затем X. , а такае сочетание ^акгороз х, xt • Результаты активного эксперимента тзказ подтвердили, что активацию цементной суспензии желательно проводить при числе зубчатых пластин - 5, частоте вращения ротора - 5000 oö/мая и повыаенной концентрации суспензии.

Бетонная сыесь, полученная из актизярованной цементной суспензии з сравнении с обычной характеризуется лучшими реологическими сэоксгаами. Так, если зяброуплотяяекость обычноа бетон-

..... скес;: 2 зеввсамсета от [1^-1,Ь) эз ч5> мин от начала г^гстсвленик изменяется от 30 до 90 с, го на активированной -:-гг.бнзж составляет 1^50 с. йто объясняется лучший гексо-::.опны:л'1 сззйсзамк последнего. Причем, удобоуклвдкзаеиость бе--..■нна:: смеск на активированной суспензии не ухудшается и при -..'¿ествекков экономик «еаеатв.

Установлено, что при 'оптимальных решках механоактивааии нтной суспензии в зависимости от Ц/В прочность тяжелого бе--оиа па сжатие и изгиб увеличивается на 81 и 68 Бриросг проч-

бетона при м/В 0,5 и I составляет 60 и 50; 45 и 30 % со-..тьстственно. йоьшзение прочности бетона на активированном вя-д-уадк обусловлено не только дисперсностью и к аркой цемента, ко I' увеличением .прочности сцепления с заполнителем.. Эксперименты', показали, что прочность сцепления рзстворной части бетона на' активированной суспензии в сравнении с контрольным при изгибе увеличивается на 72 а растяжений на 68 % что обусловлено оначительно более высокой прочностью цементного камня, большей водоудерхивающей способность® вянущего и его гидрат ацконвой активностью.

Применение активированной суспензии позволяет экономить % цемента для бетона класса Б25. Статистическая обработка результатов испытания прочности бетона показала, что бетон на активированном внкущем характеризуется достаточно высокой однородностью структуры, что подтверждают довольно низкие значения погрешности (1,9-2,3

йеханоавтивацвя вянущего позншяеаьно- влияет и на появление усадочных деформаций,'величина общей усадки у бетона на ек-тивираненном зяеущеы в 1,^-2,2 раза шше, чей у обычного бетона. Помимо этого, если основная доля усадга у обычного бетона про-'

является к 60 сут твердения, то на активированной вяжущем этот срок сдвигается в сторону увеличения до 70-80 сут, что является следстэйвк у^чшенкя характеристик по ров ей структуры бетона.

Оййженке усадки, позшение прочности сцепления цементного кзкея с заполнителе» окагьквет позитивное влияние и вв трекйио-стойкостъ бетона на зкткикрозвйнс« вяауаек. 'Гак, если енг трещкносто£;кости обычного бетона составляет и,?Б, то на ек~ тивярованноГ: суспензии - и,92., 'а со снк;кеннш нэ •/„■ р^сходоа це«екта - 0,82.

Активация вякувдго ивтенсй-5ицирует и угяубливт г.родесс гидратации цемента, изгоняет норовую структуру, что сяоси^стлуит снижен» водопоглощений к капиллярного подсоса бетона 1,'ь-£,'•(• % к 0,5-1,6 р в сравнении с обычно бетоном, уто обусловило и повышение йорозостойкости бетона. Показано, что взиенекие активированной суспензии.повышает в 1,25-1,5 раза йорозостоксость бетона класса во.

Таккк образок, проведенные исследования показали, чти ае-хэнозктивация цекентно-водкой суспензии в усовериенствов-гкьс^ Ш« обеспечивает улучшение технологических, физико-кекажческ;:«: и эксплуатационных свойств дорожного бетона к экономик деаекта

до 40 %,

оановшв выводу

I. Теоретически и экспериментально обоснована эффективность иеханозктквации цементно-водной суспензии в усовершенствовании:.' роторно-пульсационнои аппарате для получении бетонной схься по раздельной технологии, обеспечивающей с нижние из 50-4 0 расхода цемента, улучшение физико-механических и зкеплуэта ки&ннкх показателей свойств дородного бетона.

2, Установлена взаимосвязь кеаду эффективностью .активации и частотно-амплитудными характеристиками пульсадионных явлений, а такае величиной скорости движения цементно-водной суспензии и показана всзшжноея ь их регулировании путем изменения геометрической формы, размеров перфораций, прорезей и отверстий рабочих органов PÍIA. С учеток этого усовершенствована конструкция сабо-чих органов РИА, разработана треугольная конфигурация зубьев дисков ротора и статора, 'обеспечивающая эффективное диспергирование достаточно больших объемов деиентко-водной суспензии и усиление насосного'эффекта -установки при небольшой энергоемкости.

3. Установлены-рациональные реаиыы активации цеаентно-зод-ной суспензии в усовершенствованном PUA (частота вращения ротора-— 5Ü0 об/мин, число зубчатых-пластин - 5), обеспечивающие.за

счет механических воздействий, насосного эффекта, пульсадионных

р

и кавитационных•явлений .значительное увеличение на 245—320 ы /кг

дисперсности и уменьшение среднего размера частиц в 1,8-2,Д. раза, что повышает марку вяжущего с '+00 до 600.

4 -■ Пидтверкдена возможность элективного управ-ления процессами гидратация и твердения, а также структуры и свойств цементного камня при рациональных режимах иеханоактивации. В результате ускоряется процесс возникновения гидратов, происходит более полная гидратация цемента, повышается степень использовании, его вяжущих свойств, растет объемная концентрация новообразований' в 'поровса пространстве, следствием, чего является форки-ровакие мелкопористоп микроструктуры, повышение прочности цементного камня нэ 60-65 % и интенсификация твердения бетона.

5. Внязлеяо, что несмотря на увеличение вязкости аеханоак-зирииаккого зя;;-;у;цего-, уменьшение по дальности ыелксзериастс« и

крупнозернистой бетонной саеся, з^ороуплсгяяомос:.:. их луге-счет повышения гиксотропаш: сзойстз. Это обья-.няется тек, что активация цеаектки-водиой суспензии приводит сяиаеких поверх«-асетного яатякеккя веда иа границе раздела "¿еда - зоздух" г у.!с:!Ьйекпу грсквя нг-сду гидратируедпиися частицами эяхуцего я?/; иеханическоа воздействии на смесь.

6. Подучены количественные зависимости прочниста бетска т активированной вяжуще?; от структурообрззушдих факторов з 2»-:де уравнения регрессии второго пор»;дко и показано, что прочность бетона з значительной мере определяется чзсгсгол зрадгния роге-рз, числом зуочатых пластин и исходно:, концентрац>;-;;: ::еханоак~ тизируеиой цементной суспензии, Установлено, что активация дй-меата повышает прочность бетона на мелкое заполнителе на ~>-75, а крупном заполнителе - бй-81 использование прироста прочности обеспечивает экономна цемента з разиере о /з пел получении дородного бетона класса 325, что обусловлено достаточно высокой однородностью структуры бетона.

7. Установлено улучшение-деформативных и эксплуатационных ев о Лета бетона, полученного из ы еханоактизи розанно Г. це^елглс-зедно;, суспензии. Так, зз счет изменения йорозой структуры лз-рентного кохия и более глубокой гидратации вяз уте гс узад:;^ :счз зни^зстоя з I,'1—2,2 раза; тредикостоикость увеличила«?-:.-' :

до 0,^2; водопоглотание л капиллярный подсос саижаугса на 1,"--2,и у 0,5-1,8 ,г, а ¡¿орсзозтодкость позывается з 1,25-1,5 раза-

-о сда лады публикации;

1. ЛСи-Гзкнзм ¿•■айсал .«. ¿стрсйсгзо для диспергирования о:^-

л.с. л 17761й ас. сткрыткя, изобретения л- -

Ал'едоз АСк-Ганвза :гЭ;:еая а. О норкатавнс-техняче-

документах по доровнойу строительству

1'рудк l'a/ál'i. - таи-

%а в.0 т а ц е я ¿йкжоьлдь йушгй к^шидй ¿ч*а млШЫ^Ъ&мгая

iïqfjûoû'iii дсослда бьтон

Абтокоййхь й?ллари куршжга учув' сслатЕхаггддн бегоя учун соелг?е чадомлклак, еуз Евкувчайлгг» зазлак es ера^ларга чаданлйзйк фйцча е.тарла б^лкагзн цургЕткичльрга, гга хпнда

цемент свфагсшшг.е?;ор2 брляга хосдгр. Бу хосе&гар. иг^гатла суспензкяки активлаатираш йула cni^ta: ^хгкь-шкэ,* «унклк.

Увбу диссертации ее*» цекекгкевг как enp¿ бглкакк rstvxß -ловчг гамда хоссглари 62x01012 ягщз цеяек? eycnsa-

ззяскна таеоккллаа'гкралга.н pc-r-spsa - пугн:г«ц!.гсн кггпАрат ердьмп-да активлаштарша ycyasmí кглаб няжкага багаглангая кликЛ iw:-:-^отларннкг натааалари кедтхрхлгьн.

йлккй тгд^п^отлар HâTîîSsSÂSs цекектдг - сугла суспеиэдлшг такокзллаатарклгай ротеря - пульсацаок 'аяяарг.?- ксхг-

цв& а2тнвла2тйр;шкйнг гдратиа технология б?г;кчь .csss«vtrab 6s -тонлар учув оамарадорлвгЕ за вшлаг тергебк frasopa? sa атзаг Бкхатдац асослаб берклдк.

Ндтккада бетондагг пеке»тают сер*-55 ЗС~»0 ¿-osaга, к:грйг.;:г

-Е.2 карте, сув сг.чузчакхкс X, 15 .паи&йтпрнгдж, еря«сларга чадактилаг .0,7£ С,92 гачь' осагкгь» стгуя?* даклклйв 1,25-1,. 5 c^ops -.б?лйааг& »рзшадь.

Vtrsozze - яудьсацкон аппарат гг къзосйзаиг егхархапш

ЕСЕструишисх eïîsC чк-^лде / ? а бе-исток FfccayfeKsacasaar 126 - £ ае г.» к нтк/' .

• :jUMMA!ÏY

Activatcd-Ccmcnting Concrete for the road construction The concrete being used for the road construction is characterized bv-insufficient crack resistance, cfcnsifcy, moisture absorption ability and resistance against freezing, as well as high consumption of cement. These properties can be improved through the activation of the eminent suspension.

The present dissertation work demonstrates the results of the research on a new method of cement suspension activation in. order to derive concrete with reduced contents at cement and improved quality which can be achieved through.an improved rotor-pulsation machine.

According to the outputs of the research in theory and results of the conducted experiments, the effectiveness of the mechanical activation of the water-cement suspension was proved and the operation modes of the improved rotor-pulsation apparatus were identified which allows the production of the concrete medley using Separation technology ensuring that the consumption of cement is reduced bv 30-40%, the contraction is reduced 1.4-2.2 times, moisture absorption - 1.4-2.8 times, crack resistance grows from 0.78 to 0.92, and low temperature resistance can be increased 1.25-1.5 times.

A new- improved model of the working body of the rotor-pulsation device has-been developed (patent N 126 of the Republic of Uzbekistan).