Бетонные смеси высокой подвижности с золой-уноса для транспортного строительства

Тарасова, Анна Юрьевна

Строительные материалы и изделия

автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Бетонные смеси высокой подвижности с золой-уноса для транспортного строительства

кандидата технических наук: Тарасова, Анна Юрьевна
город: Москва
год: 2009
специальность ВАК РФ: 05.23.05

Диссертация по строительству на тему «Бетонные смеси высокой подвижности с золой-уноса для транспортного строительства»

Автореферат диссертации по теме "Бетонные смеси высокой подвижности с золой-уноса для транспортного строительства"

Тарасова Анна Юрьевна

БЕТОННЫЕ СМЕСИ ВЫСОКОЙ ПОДВИЖНОСТИ С ЗОЛОЙ-УНОСА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 ДЕН 2009

003486681

Тарасова Анна Юрьевна

БЕТОННЫЕ СМЕСИ ВЫСОКОЙ ПОДВИЖНОСТИ С ЗОЛОЙ-УНОСА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Научно-исследовательский институт транспортного строительства»

(ОАО ЦНИИС)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Рояк Генрих Соломонович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кондратенко Валерий Иванович

кандидат технических наук, профессор Свиридов Владимир Николаевич

Ведущая организация: Научно-исследовательский, проектно-конструктор-ский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ)

Защита состоится «18» декабря 2009 г. в 10-00 часов па заседании диссертационного совета ДМ 303.018.01 в открытом акционерном обществе «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (ОАО ЦНИИС) по адресу: 129329 г. Москва, ул. Кольская, д.1, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО ЦНИИС. Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан «18» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, кандидат технических наук

Петрова Ж. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Прогноз развития промышленности бетона в разных странах мира, охватывающий период до 2030 г., предусматривает сохранение бетона в качестве основного строительного материала, в частности, для сооружения конструкций в транспортном строительстве. При этом улучшение экологии предполагает сокращение расхода природных сырьевых материалов при изготовлении бетона, снижение энергоемкости, а также сокращение выбросов в атмосферу диоксида углерода (СОг) и пыли фракции менее 0,1мм при производстве портландцемента. Анализ научно-технической и патентной литературы свидетельствует о возможности использования частичной замены портландцемента различными промышленными отходами.

Перспективность применения для этих целей золы-уноса диктуется ее свойствами и низкой стоимостью. В настоящее время ассортимент выпуска цемента с золой-уноса значительно снизился. Поэтому наиболее целесообразно введение этого отхода теплоэнергетики непосредственно на бетонном заводе.

В транспортном строительстве находит широкое применение бетонирование сооружений с помощью бетононасосов, что существенно повышает производительность труда, сокращает сроки и улучшает качество строительства. При этом используются бетоны из высокоподвижных бетонных смесей, для которых основной проблемой является обеспечение связности смесей и снижение тепловыделения при твердении, что может быть достигнуто частичной заменой цемента золой-уноса.

В связи с этим исследования по разработке высокоподвижных марок П4-П5 бетонных смесей с золой-уноса на основе использования современных суперпластификаторов для транспортного строительства являются актуальными и позволяют обеспечить улучшение свойств цементных растворов и бетонов при экономии цементного вяжущего и улучшении экологической ситуации в регионе при сокращении производства цемента, а также снижении затрат на содержание золо-отвалов и высвобождение дорогостоящих земель.

Целью работы является разработка бетонных смесей высокой подвижности для транспортного строительства с заменой части цемента золой-уноса и использованием современных суперпластификаторов в условиях бетонного завода, при обеспечении проектных свойств бетона монолитных конструкций транспортных сооружений.

Для достижения указанной цели сформулированы и решены следующие задачи:

1. Изучены химические и физико-химические процессы при гидратации портландцемента на основе кислой и основной зол-уноса Центрального региона.

2. Разработаны высокоподвижные марок П4-П5 оптимальные составы бетонных смесей при замене части цемента золой-уноса.

3. Определено влияние суперпластификаторов в сочетании с воздуховов-лекающими добавками на физико-механические свойства бетонных смесей и бетонов с золой-уноса.

4. Разработан технологический регламент производства высокоподвижных бетонных смесей с заменой части цемента золой-уноса в условиях бетон-

ного завода и внедрены разработанные составы бетонов от класса В7,5 до В45 в практику транспортного строительства.

5. Определена экономическая эффективность от замены части цемента золой-уноса в бетонах высокой подвижности для транспортного строительства.

Научная гипотеза. Повышение эффекта пластификации бетонной смеси достигается за счет округлой формы частиц золы-уноса, а снижение ее расслаи-ваемости вследствие получения более связной структуры в связи с мелкими размерами зерен менее 0,16 мм, располагающихся вместе с цементом в пустотах заполнителя.

Предмет исследования. Бетонные смеси высокой подвижности марок П4-П5 для транспортного строительства с золой-уноса в сочетании с суперпластификаторами и воздухововлекающими добавками.

Методы исследования. Исследования выполнены с использованием современных теоретических, экспериментальных и физико-химических методов исследования (электронная микроскопия, дифференциально-термический и рентгенофазовый анализы). Теоретические методы базировались на научных положениях математического анализа и математической статистики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях и на натурных объектах с использованием современной измерительной аппаратуры.

Научная новизна результатов исследований работы заключается в следующем:

1. Уточнен механизм химических и физико-химических процессов при гидратации кислой и основной зол-уноса Центрального района России.

2. Обобщены и развиты представления о структурирующей роли кислой и основной зол-уноса в цементных системах;

3. Методами электронной микроскопии, дифференциально-термического и рентгенофазового анализа определена особенность воздействия золы-уноса на твердение цементного камня.

4. Изучены закономерности формирования структуры и свойств бетонов при замене части цемента золой-уноса в зависимости от применяемых суперпластификаторов.

5. Определена возможность совместного использования суперпластификаторов на основе поликарбоксилатных эфиров с лигносульфонатами и возду-хововлекающей добавкой для изготовления бетонов с золой-уноса.

6. Оптимизированы составы высокоподвижных бетонных смесей с золой-уноса для транспортного строительства, обеспечивающие пониженное тепловыделение и повышенную стойкость бетонов.

Научно-техническая новизна разработанной бетонной смеси для изготовления тяжелого бетона с баритовым наполнителем подтверждена получением положительного решения по заявке на патент № 08-0031-К от 24.08.09.

Достоверность полученных результатов обеспечена методически обоснованным использованием комплекса современных физико-химических методов исследования строительного материаловедения (электронно-микроскопического, рентгенофазового и дифференциально-термического анализа), применением стандартных средств измерений, подтверждена экспериментальными исследованиями и статистической обработкой результатов испытаний.

Практическое значение работы заключается в следующем:

1. Определено влияние суперпластификаторов на высокую раннюю прочность высокоподвижных бетонных смесей с заменой части цемента золой-уноса.

2. Разработаны и оптимизированы составы высокоподвижных марок П4-П5 бетонных смесей с заменой части цемента золой-уноса на основе суперпластификаторов нового типа и воздухововлекающих добавок.

3. Определены физико-технические свойства бетонов для транспортного строительства с заменой части цемента золой-уноса.

4. Разработаны «Рекомендации по производству высокоподвижных бетонных смесей с золой-уноса для транспортного строительства».

5. Результаты проведенных исследований внедрены при производстве подвижных бетонных смесей на заводе ООО «Дельта Строй», входящем в список предприятий, допущенных Мостовой инспекцией для производства бетонных смесей на объекты транспортного строительства.

Личный вклад автора заключается в разработке идеи работы, ее цели, в выполнении экспериментальных исследований, анализе, обобщении результатов исследований и их практической реализации.

Автор защищает:

1. Результаты изучения химических и физико-химических процессов гидратации портландцемента с кислой и основной золой-уноса.

2. Обоснование возможности совместного применения поликарбоксилат-ных суперпластификаторов с лигносульфонатами и воздухововлекающей добавкой для изготовления высокоподвижных бетонных смесей с золой-уноса для транспортного строительства.

3. Результаты оптимизации составов бетонных смесей высокой подвижности с заменой части цемента золой-уноса.

4. Рецептуру бетонных смесей с золой-уноса, отвечающую требованиям, предъявляемым к данному классу материалов.

5. Результаты исследований влияния золы-уноса на физико-механические свойства бетонов.

6. Рекомендации по практической реализации результатов исследований и их технико-экономическое обоснование.

Реализация результатов исследования:

1. Разработан Технологический регламент производства высокоподвижных бетонных смесей с золой-уноса для транспортного строительства для бетонного завода ООО «Дельта Строй».

2. Разработаны Технические условия «Суперпластифицирующие добавки для бетонов серии «Зика ВискоКрш» («Sika ViscoCrete») ТУ 2493-005-13613997-2008.

3. Разработаны Технические условия «Суперпластифицирующие добавки для бетонов серии «Зика Пласт» («Sika Plast») и «Зика ВискоКрит Мультимикс» («Sika ViskoCrete Multimix») ТУ 2493-007-13613997-2009.

нинградским шоссе, изготовление бетонной смеси с баритовым утяжелителем для объектов ОАО «Газпром» в качестве заполнителя межтрубного пространства.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях: Национальном конгрессе по технологии бетона (Москва 2007 г.), Национальном конгрессе по технологии бетона (Москва 2008 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 работ, из которых в изданиях ВАК - 3 работы, получено положительное решение по заявке на патент, в сборниках научных трудов и тезисов докладов научно-технических конференций опубликовано 2 работы.

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Полный объем диссертации составляет 158 страниц, включая основной текст на 79 страницах, 65 рисунков, 62 таблицы, 6 приложений (из них 4 акта о внедрении результатов работы) и списка литературы из 121 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранного направления научных исследований, сформулированы цель и задачи исследований, определена научная новизна и практическая значимость работы, дана общая характеристика работы.

Первая глава. Для осуществления больших объемов работ по транспортному и промышленному строительству в Российской Федерации требуются разнообразные строительные материалы, среди которых вяжущие вещества и бетоны занимают лидирующие позиции. Из проведенного литературного анализа многочисленных исследований в области экономии цемента и обеспечения улучшения свойств цементных бетонов следует, что применение отходов теплоэнергетики является одним из перспективных направлений снижения себестоимости и энергоемкости продукции, а также улучшения экологической ситуации в регионе. Зола-уноса занимает лидирующее положение среди всех видов техногенного сырья и может быть эффективно использована в технологии изготовления бетона.

Научные основы по использованию тонкодисперсных минеральных наполнителей в цементных системах были заложены работами A.A. Байкова, Ю.М. Баженова, A.B. Волженского, Б. В. Гусева, С. С. Каприелова, П. Г Комо-хова., В. Н. Корнеева, С. М. Рояка, Г. С. Рояка, В. Ф. Степановой, В.В. Столь-никова, 3. Б. Энтина, В. Н. Юнга, Б. Э. Юдовича, М. Кокубу, Д. Ямада и многими другими. Проведенные ранее исследования показали, что замена части цемента золой-уноса влияет на структуру бетона и улучшает его физико-механические свойства.

На сегодняшний день обязательными компонентами высокопрочного и высококачественного бетона являются тонкодисперсные минеральные наполнители и высокоэффективные суперпластификаторы. Оптимальное сочетание указанных добавок-модификаторов позволяет управлять реологическими свойствами бетонных смесей и модифицировать структуру цементного камня на микроуровне так, чтобы придать бетону свойства, обеспечивающие высокую эксплуатационную надежность конструкций.

Вместе с тем установлено, что до настоящего времени еще не достаточно изучены как взаимодействие кислых и основных зол с гидроксидом кальция в цементных системах, так и технология применения золы-уноса как компонента бетонной смеси в условиях бетонного завода, не разработаны составы высокоподвижных бетонных смесей с золой-уноса в сочетании с современными высокоэффективными химическими добавками - суперпластификаторами и возду-хововлекающими добавками, для транспортного строительства.

Во второй главе представлены характеристики кислой и основной золы-уноса Рязанской ГРЭС и кислой Каширской ГРЭС, а также остальных компонентов для изготовления бетонных смесей, включая суперпластификатор на основе поликарбоксилатных эфиров ВискоКрит-5Нью фирмы Зика и баритового щебня Толчеинского месторождения с удельным весом 3,99 г/м3. Электронно-микроскопические исследования влияния золы-уноса на микроструктуру цементного камня проводились на сканирующем электронном микроскопе Leol420 VP. Дифференциально-термический анализ осуществляли на пирометре Н. С. Курнакова. Рентгенофазовый анализ проводился с использованием компьютеризованного рентгеновского дифрактометра ДФОН-ЗМ и рентгеновской трубкой БСВ*28 с медным анодом. Полученные спектры обрабатывали по программе, обеспечивающей сглаживание, вычитание фона и вычисление межплоскостных расстояний основных пиков, а также сравнение спектров образцов зол. Водопотребность и сроки схватываниия оценивали на приборе Вика по ГОСТ 310.3-76. Удобоукладываемость бетонных смесей определяли в лабораторных и производсвенных условиях согласно ГОСТ 10181-2000. Расслаивае-мость бетонной смеси оценивали показателями раствороотделения и водоотде-ления ГОСТ 22685. Объем вовлеченного воздуха бетонных смесей определяли согласно ГОСТ 10181-2000 на приборе «FORM+TEST». При исследовании свойств бетона с золой-уноса определяли прочность контрольных образцов по ГОСТ 10180-90 на прессе CONTROLS 50-C34L. Морозостойкость бетонов с золой-уноса определяли по третьему методу ГОСТ 10060.2-95, водонепроницаемость проводили ускоренным методом по его воздухопроницаемости согласно ГОСТ 12730.5-84. Призменная прочность, модуль упругости и коэффициент Пуассона проводили по ГОСТ 24452-80 на образцах 10x10x40 см. Удельное тепловыделение цемента в бетоне определялось расчетным путем на составах реального бетона, в соответствии с величиной подъема температуры во времени согласно ГОСТ 24316-80. Методом дифференциально-термического анализа на образцах цементного камня с 10% заменой цемента золой-уноса, с 20% заменой и без золы при температуре твердения 40, 60, и 100 °С определялась коррозионная стойкость образцов по содержанию Са(ОН)2 в продуктах гидратации цемента. С помощью математических методов и в соответствии с ГОСТ 18105-86, был проведен анализ контроля прочности бетона без золы-уноса и с заменой части цемента.

В третьей главе Рассмотрены особенности влияние кислой и основной Рязанской и кислой Каширской зол-уноса на процесс взаимодействия с насыщенным раствором гидроксида кальция. На модельной системе изучена кинетика поглощения гидроксида кальция отходами теплоэнергетики в сравнении с минеральной добавкой осадочного происхождения - опокой, определено изме-

нение рН растворов, составившее 11,6 - 11,8 в течение 28 суток. Изменение содержания гидроксида кальция в растворе в пересчете на СаО во времени представлены в табл. 1. Анализ полученных результатов показывает, что в пробе раствора гидроксида кальция, в котором присутствует опока, сразу наблюдается уменьшение содержания СаО: через 1 сутки на 49%, через 3-е суток на 60%, через 7 суток на 72%, что обусловлено интенсивным поглощением опокой гидроксида кальция из раствора.

Таблица 1

Содержание СаО в растворе с образцами золы и опоки во времени

Содержание СаО, мг/л

Твердая фаза Исходный сутки

раствор 1 3 7 14 28

опора 224 115 84 64 50 34

зола-уноса Каширской ГРЭС кислая 238 252 270 260 240 220

зола-уноса Рязанской ГРЭС кислая 224 290 320 269 269 235

зола-уноса Рязанской ГРЭС основная 224 250 232 224 215 168

Зола-уноса в срок до 14 суток практически не поглощает гидроксид кальция из раствора. На 28 сутки зола-уноса в 5 раз меньше поглотила гидроксида кальция из раствора, чем опока.

Проведенные исследования на модельной системе зола + насыщенный раствор гидроксида кальция позволили уточнить начальный период их взаимодействия, из которого следует, что в первоначальный период идет не связывание ионов кальция как в опоке, а их выделение из шарообразных частиц золы. Объединение продуктов гидратации цемента с частицами золы-уноса, поверхность которых приобрела рельефообразную форму в результате ухода ионов кальция из поверхностных слоев, придало ей более активную адгезионную поверхность для последующего взаимодействия с продуктами гидратации цемента.

Для выяснения состава новобразований, которые появляются в результате взаимодействия золы-уноса с гидроксидом кальция, был проведен рентгенофа-зовый анализ состава образцов зол до и после взаимодействия с раствором гидроксида кальция (рис. 1, 2).

Сравнивая исходные спектры Рязанской золы со спектрами после взаимодействия с Са(ОН)2, соответственно №2 с №1 и №4 с №3 видно, что в процессе взаимодействия и после его прерывания в пробах образуются следующие фазы (рис. 1):

- эттрингит С3(А1Е) -ЗСа804 -32Н20;

- кальцит СаС03 как следствие карбонизации СаО карбонат-ионом.

В пробе кислой Рязанской золы после реакции с гидроксидом кальция образовался гидроалюминат кальция Са2А1(ОН)7-ЗНгО с некоторым содержанием карбонат-иона С032\ Сульфата кальция, ангидрита и СаОсв в образцах

№1 и №2 не обнаружено. Содержание кварца, етеклофазы и муллита практически сохраняется.

На рис. 2 приведено сравнение спектров Каширской золы-уноса до и после взаимодействия с гидроксидом кальция, которое приводит только к образованию карбоната кальция - кальцита СаС03, так как сульфата кальция в исходной пробе не обнаружено. Фазы исходной золы (кварц, силикатное стекло, муллит, гематит) сохраняются после реакции в неизменном количестве.

ИМЯ ФАЙЛА ТИП АНОДА илГ ПО УГЛУ ЭКСПОЗИЦИЯ МАКС.ИНТЕНСИВН.

ввнгои.мт

e5RZOLl.DAt

И5иго 1-5 .ВАТ

еапгои.мт

Рис, 1. Сравнение спектров образцов Рязанской золы кислой и основной исходной и после взаимодействия с Са(ОН)г-1 - зола-уноса основная после взаимодействия с Са(ОН) г; 2 - зола-уноса основная; 3 — зола-уноса кислая после взаимодействия с Са(ОН)2; 4 - зола-уноса кислая

ИМЯ ФАЙЛА IV» АНОДА ЫАГ ПО ЦГЛЫ ЭКСПОЗИЦИЯ макс . интенсив«.

ВБкгоьэ^.мт юхгоьзч.мт

Рис. 2. Сравнение спектров Каширской золы исходной и после взаимодействия с Са(ОН)2:

1 - зола-уноса кислая после взаимодействия с Са(ОН)2', 2 - зола-уноса кислая

Анализ полученных результатов позволяет отметить следующее: - все образцы зол содержат в своем составе кварц В-БЮг в количестве от 40 до 20% в зависимости от вида золы; муллит (ЗА12Оз.2 БЮг) от 5 до 10%; гематит (а-Ре20з) примерно 5-10%; и кроме того, в некоторых золах содержится также ангидрит (Са804) в количестве примерно 2-4% , периклаз от

2 до 6%. Следует отметить, что золы, кроме перечисленных веществ, содержат свободный СаО в количестве 2-5% и в ряде случаев до 20%, как и аморфное силикатное стекло - от 10 до 40%;

- сравнение рентгенограмм исходных и после взаимодействия с Са(ОН)2 образцов зол показывает, что во всех пробах сохраняется присутствие кварца, стек-лофазы, муллита и гематита. После взаимодействия образуются следующие соединения: этгрингит - C3(AF) -3CaS04 -32Н20 (трехсулъфатная форма гидро-сульфоалюмината кальция), кальцит СаС03 (как следствие карбонизации СаО), а также присутствует гидроалюминат кальция - СаА1(0Н)7 -ЗН20 с некоторым содержанием карбонат-иона С032". Сульфата кальция (ангидрита) и свободного СаО в выщелоченных образцах не обнаружено. Взаимодействие Каширской золы с Са(ОН)2, в которой в исходном состоянии не было сульфата кальция, приводит только к образованию кальцита. Результаты, полученные в настоящих исследованиях, согласуются с более ранними исследованиями З.Б. Энтина и Б.Э. Юдовича, в которых установлено, что первыми в указанной реакции образуются гидросульфоалюминаты кальция, затем гидроалюминаты кальция, а затем образуются кристаллы гидроалюмосиликата кальция;

- полученные результаты и расшифровка состава образующихся продуктов реакции золы с жидкой фазой позволяют объяснить образование прочных связей между частицами золы и продуктами гидратации цемента. Поэтому бетон, содержащий золу в качестве компонента, продолжает наращивать прочность во времени по указанному механизму.

Дифференциально-термический анализ образцов цементного камня проводили на образцах с водоцементным соотношением 0,26. Образцы цементного камня с заменой 10% золой-уноса изготавливали с водотвердым соотношением 0,25, с заменой 20% - с водотвердым соотношением 0,24.

Твердение образцов осуществляли при температурах 40 , 60 °С , что на практике соответствуют основным температурам, определяемым при твердении монолитных железобетонных конструкций в транспортном строительстве. Предельной максимальной температурой для твердеющего бетона по СНиП 3.06.04-91 считается интервал от 80 до 90 °С. В некоторых случаях температура бетона в массивных монолитных конструкциях повышается более 90 °С, поэтому твердение части образцов проводили при температуре 100 °С. Испытывали образцы на первые и седьмые сутки после изготовления, то есть в сроки, когда наблюдаются максимальные термические эффекты при твердении большинства монолитных конструкций.

Следует отметить, что на полученных термограммах контрольного состава через сутки наблюдали два характерных эффекта (рис.3). Первый эндотермический эффект при температуре 165 - 180 °С объясняется выделением адсорбционной воды, содержащейся в продуктах гидратации цемента. Второй эндотермический эффект при температуре 495 - 520 "С связан с выделением воды в период практически полной дегидратации гидроксида кальция. На термограммах с заменой цемента 10% золой-уноса в первые сутки на образцах, твердевших при температуре 40 , 60 и 100 °С, происходят близкие процессы (рис. 4). Первый эндотермический эффект наблюдается при температуре 160 -175 °С. Второй при температуре 517 - 525 °С. На образцах, твердевших при температуре 100 °С, отмечен промежуточный эффект при температуре 200 °С, который, вероятно, обусловлен выделением воды из гидросульфоалюминатов

кальция. На термограммах с заменой 20% цемента золой-уноса в первые сутки наблюдается незначительное снижение температуры при аналогичных эндотермических эффектах (рис. 5). Первый пик на образцах, твердевших при температуре 40 , 60 °С и 100 °С, происходит при температуре 150-160 °С. Второй пик при температуре 507 - 520 °С. Это означает, что полная дегидратация гид-роксида кальция выявлена при более высокой температуре, чем в основном составе. На образцах, твердевших при температуре 100 СС отмечен промежуточный пик при температуре 195 "С. Термограммы на 7 сутки подтверждают отличие контрольного состава от составов с применением золы-уноса. В результате экспериментов выявлено, что добавка золы-уноса изменяет структуру цементного камня таким образом, что испарение адсорбционно-связанной воды происходит при большей температуре.

Рис. 3. Термограммы цементного камня:

1 - при твердении образцов ? = 40 С°; 2 - при твердении образцов ¡ = 60 С°] 3 — при твердении образцов t = 100 С"

Рис. 4. Термограммы цементного камня с 10% золы-уноса: 1 - при твердении образцов г = 40 С"; 2 - при твердении образцов 1 = 60 С"; 3 — при твердении образ1{ов г = 100 С°

Рис. 5. Термограммы цементного камня с 20% золы-уноса: 1 — при твердении образцов I = 40 С"; 2 - при твердении образцов г = 60 С°; 3 - при твердении образцов г = 100 С °

Для проведения электронно-микроскопических исследований пробы цементного камня приготовлялись из смесей, соответствующих нормальной густоте. Образцы твердели при нормально-влажностных условиях. Цементный камень изготавливали из цемента без золы-уноса, с заменой 10% цемента на золу-уноса, с заменой 50% цемента, а также из золы без цемента. Анализ скола цементного камня и камня, содержащего золу-уноса Рязанской ГРЭС, показывает особенности развития микроструктуры в зависимости от процентного содержания микронаполнителя (рис. 6).

■. щ ^ЦйрЩ Ш■■"'/> * <ч " "

■■ шшШщ

яшшш Шш

¡яшШшШИ

Рис. 6. Микроснимки цементного и зольного камня увеличение 10000: 1 - цемент + вода; 2- цемент + вода + 10%золы; 3 - цемент + вода + 50% золы; 4 — зола + вода

Гидратация клинкерных фаз начинается одновременно по всей поверхности контакта клинкерного зерна с водой. Вода в процессе взаимодействия с цементом насыщается переходящими в раствор гидроксидом кальция, гипсом и щелочами, в результате возникают гидратные новообразования Они имеют волокнистую, пластинчатую форму. Это подтверждает данные В.Б. Ратинова и Т.Н. Розенберг о том, что основные реакции и процессы, приводящие к формированию структуры цементного камня и обуславливающие ее прочность и де-формативность, протекают на молекулярном уровне. При добавлении в цементное тесто 10% золы-уноса на микроснимке хорошо видно, что шарики золы-уноса заполняют пустоты. При замене 50% цемента на золу-уноса, структура цементного камня становится более плотной.

Анализ микроскопических исследований цементного камня с золой-уггоса позволил сделать следующие выводы: частицы золы проявляют пуццолановые свойства, связывая свободную известь, образующуюся при твердении портландцемента; присутствие в твердеющем цементе тонкодисперсных частиц золы-уноса, по мнению Энтина З.Б., вызывает ускорение гидратации клинкерных минералов вследствие эффекта мелких порошков, то есть раздвижки новообразований.

В четвертой главе был спланирован и осуществлен трехфакторный эксперимент с применением математико-статистического метода планирования. В качестве основных факторов, определяющих структуру и свойства бетона, принято содержание золы-уноса, расход воды и соотношение между заполнителями (г). Уровни варьирования переменных представлены в табл. 2.

Одним из основных показателей качества бетонной смеси является удо-боукладываемость, которая характеризуется осадкой конуса бетонной смеси. Результаты оптимизации составов представлены на рис. 7

Таблица 2

Уровни варьирования факторов

Условия планирования Значения на уровнях

-1 0 + 1

Содержание золы-уноса -Х1 (кг/м^) 4 20 36

Содержание воды -Х2 (л/м3) 160 168 176

Соотношение заполнителей —Хз ( п/щ) 0,75 0,79 0,83

Рис. 7. Зависимость подвижности бетонной смеси от: 1 — количества наполнителя; 2 - количества воды затворения; 3 - соотношения песка и щебня

Взаимосвязь подвижности бетонной смеси с рецептурными факторами оптимизируемой композиции выражается следующим уравнением регрессии: У(П) = 22,517 — 1,8 -X, - 2,7 -Х2 - 1,3 Х3 - 5,8976 -X,2 - 3,3976 -Х22 -- 0,3976 Х32 + 0,625 -X, Х2 +1,125 -X, Х3 + 0,875 -Х2 Х3 Прочность на сжатие является одним из наиболее важных параметров бетона. Результаты оптимизации составов представлены на рис. 8.

ш..........ш

1 ' * 2 "" '" 3

Рис. 8. Зависимость прочности бетона от: 1 - количества наполнителя; 2 - количества воды затворения; 3 - от соотношения песка и щебня

Взаимосвязь прочности бетона с рецептурными факторами оптимизируемой композиции выражается следующим уравнением регрессии:

У( Я) = 423,6765 - 15,7-X, + 12,4 Х2-23-Х3 - 18,754-X,2 - 9,254-Х22 + + 26,746 Х32 - 12,875 -X, Х2 - 0,875 -XI -Х3 + 11,625 -Х2 Х3 Установлено, что максимальная прочность бетона получена при 20% содержании золы-уноса, что соответствует максимально разрешенному согласно ГОСТ 31108-2003; содержании воды не более 176 л/м3; соотношении песка и щебня в диапазонах 0,75 - 0,83, что дает возможность в условиях завода варьи-

ровать эти отношения, вследствие изменения гранулометрического состава заполнителей. С целью продолжения исследований по созданию рецептуры бетонных смесей с использованием золы-уноса был принят состав ВЗО П4 с 10% заменой цемента золой-уноса, содержанием воды затворения 168 л/м3, соотношением песка и щебня 0,77.

В связи с потребностью изготовления высокоподвижных бетонных смесей с увеличенным сроком сохранения подвижности, применение химических добавок становится первоочередной задачей при использовании золы-уноса. Целью эксперементальных исследований являлось установление качественных и количественных закономерностей изменения бетонных смесей с золой-уноса 10% и 20%, а также без нее в зависимости от применения комплекса добавок ЛСТ + СНВ, ЛСТ-Е + С-3 + СНВ, ВискоКрит-5Нью + Зика-Аэр и ВискоКрит-5Нью + ЛСТ-Е + Зика-Аэр. Для оценки эффективности добавок в тяжелых бетонах с заменой части цемента золой-уноса была изучена подвижность, рас-слаиваемость и воздухововлечение бетонной смеси, а также прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и деформативные характеристики бетона.

Из данных табл. 3 видно, что замена цемента золой-уноса снижает водо-потребность бетонной смеси с 0,44 до 0,42 с добавками ЛСТ-Е + СНВ, с 0,43 до 0,40 с добавками ЛСТ-Е + С-3 + СНВ, с 0,46 до 0,43 с добавками ВискоКрит-5Нью + Зика-Аэр, с 0,47 до 0,44 с добавками ВискоКрит-5Ныо + ЛСТ-Е + Зика-Аэр. Комплекс добавок ВискоКрит-5Ныо + ЛСТ-Е + Зика-Аэр позволяет максимально долго сохранять подвижность бетонной смеси, что подтверждает предпосылки аддитивного совместного пластифицирующего действия минеральной и химических добавок на основе поликарбоксилатных эфиров.

Таблица 3

Изменение подвижности бетонной смеси с золой-уноса с добавками во времени

ц, кг/м3 3-У % Добавки, % Ц Осадка конуса, см

ЛСТ-Е С-3 СНВ Виско Крит-5Нью Зика-Аэр 0 мин 60 мин 120 мин 180 мин

440 0 0,2 - 0,002 - - 20 18 16 13

396 10 0,2 - 0,002 - - 20 19 17 15

352 20 0,2 - 0,002 - - 20 20 18 16

415 0 0,2 0,4 0,002 - - 20 17 15 12

374 10 0,2 0,4 0,002 - - 20 18 16 14

333 20 0,2 0,4 0,002 - . 20 19 19 47

340 0 - - - 0,5 0,012 20 19 18 17

306 10 - - - 0,5 0,012 20 20 19 19

272 20 - • - 0,5 0,012 20 20 20 18

340 0 0,2 - - 0,3 0,012 20 19 17 16

306 10 0,2 - - 0,3 0,012 20 19 18 17

272 20 0,2 - - 0,3 0,012 20 20 19 18

Использование поликарбоксилатной добавки ВискоКрит-5Ныо + Зика-Аэр приводит к наибольшему расслоению бетонной смеси (рис. 9), однако при

введении золы-уноса с ЛСТ-Е водоотделение и раствороотделение снижается, что необходимо для ее перекачивания бетононасосами.

Из рис. 10 видно, что введение золы-уноса повышает содержание вовлеченного воздуха в бетонной смеси: с 4,2% без золы-уноса до 4,7% с 10% заменой и до 5,3 с 20% заменой при комплексе добавок ЛСТ-Е + СНВ; с 4,4% без золы-уноса до 4,9% с 10% заменой и до 5,5 с 20% заменой при комплексе добавок ЛСТ-Е + С-3 + СНВ; с 4,5% без золы-уноса до 5,1% с 10% заменой и до 5,7% с 20% заменой при комплексе добавок ВискоКрит-5Нъю + ЛСТ-Е + Зика-Аэр. Более высокое содержание вовлеченного воздуха в бетонной смеси дает предпосылки для увеличения морозостойкости бетона.

Рис. 9. Расслаиваемостъ бетонной смеси с заменой цемента золой-уноса

10%, 20% и без золы с различными добавками: 1 — водоотделение бетонной смеси; 2 —раствороотделение бетонной смеси

® без золы ш с 10% золы-уноса Ш с 20% золы-уноса

Рис. 10. Воздухосодержание бетонной смеси с заменой цемента золой-уноса 10%, 20% и без золы с различными добавками

В процессе экспериментальных исследований изучено влияние замены цемента золой-уноса 10-20% и суперпластификаторов на прочность бетона (табл. 4). Из данных таблицы 4 следует, что при использовании комплекса добавок ВискоКрит-5Нью + ЛСТ-Е + Зика-Аэр с заменой 20% цемента золой-уноса, были получены наилучшие прочностные показатели бетонов, подтверждающие концепцию высококачественных бетонов Ю.М. Баженова.

лет +СНВ лет + С-3 +СНБ В-5 + ЛСТ + Аэро

Микроснимки структуры бетона с заменой 10% золы-уноса с добавками С-3 + ЛСТ-Е + СНВ отличаются менее плотной и недостаточно однородной структурой по сравнению с образцом, содержащим поликарбоксилатную добавку. Введение добавок ВискоКрит-5Нью + ЛСТ-Е + Зика-Аэр изменяет форму пластинчатых кристаллов Са(ОН)2 на кубическую (рис. 11).

Полученные снимки подтверждают гипотезу профессора В. Г. Батракова о зависимости гидратации вяжущего от строения молекулы модификатора и объясняют более высокую прочность бетона с меньшим расходом цемента.

* о.

Рис. 11. Микроснимки структуры бетона увеличение 5000:

1-е добавками С-3 + ЛСТ-Е + СНВ; 2-е добавками ВискоКрит-5Нью +

ЛСТ-Е + Зика-Аэр

Таблица 4

Влияние золы-уноса и добавок на прочность при сжатии

ц, кг/м3 Зола-уноса, % Добавки, % Ц Прочность Я, кгс/см2

ЛСТ-Е С-3 СНВ ВискоКрит-5Нью Зика-Аэр 3 сут 7 сут 14 сут 28 сут

440 0 0,2 - 0,002 - - 198 281 351 403

396 10 0,2 - 0,002 - - 205 290 358 411

352 20 0,2 - 0,002 - - 196 276 363 422

415 0 0,2 0,4 0,002 - - 201 293 370 419

374 10 0,2 0,4 0,002 - - 210 301 369 424

333 20 0,2 0,4 0,002 - - 206 298 382 437

340 0 0,2 - 0,3 0,012 212 321 362 422

306 10 0,2 - 0,3 0,012 220 330 374 430

272 20 0,2 - 0,3 0,012 224 339 398 448

Долговечность бетонов с заменой части цемента золой-уноса и суперпластификаторами оценивали испытаниями на морозостойкость и водонепроницаемость (табл. 5). Из табл. 5 следует, что морозостойкость бетонов с заменой 10% цемента золой-уноса не ниже, чем без золы-уноса и выше морозостойкости с заменой 20% со всеми добавками. Исходя из этого следует, что для дорожных бетонов с повышенными требованиями по морозостойкости следует производить замену цемента золой-уноса не более 8 - 12%. Водонепроницаемость составов с добавками ЛСТ-Е + СНВ и ЛСТ-Е + С-3 + СНВ имеют значения 12.

Водонепроницаемость составов с поликарбоксилатной добавкой ВискоКрит-5Нью выше и соответствует 16, что дает возможность использовать бетоны с золой-уноса для ряда конструкций без гидроизоляции.

Таблица 5

Влияние золы-уноса и добавок на морозостойкость и водонепроницаемость бетона

ц, кг/м3 Зола-уноса, % Добавки, % Ц Р

ЛСТ-Е С-3 снв Виско Крит-5Нью Зика-Аэр

440 0 0,2 - 0,002 - - 300(11) 12

396 10 0,2 - 0,002 - - 300(11) 12

352 20 0,2 - 0,002 - - 300 12

415 0 0,2 0,4 0,002 - - 300(11) 12

374 10 0,2 0,4 0,002 - - 300(11) 12

333 20 ■ 0,2 0,4 0,002 - - 300 12

340 0 0,2 - - 0,3 0,012 300(11) 16

306 10 0,2 - - 0,3 0,012 300(11) 16

272 20 0,2 - - 0,3 0,012 300 16

Таким образом, совместное использование золы-уноса до 10% и суперпластификаторов при более низком расходе цемента, не снижает морозостойкость дорожных бетонов. Водонепроницаемость бетонов при замене цемента до 20% не уменьшает показателей, а с комплексом добавок ВискоКрит-5Нью + ЛСТ-Е + Зика-Аэр повышает до 16.

В работе было исследовано влияние суперпластификаторов на деформа-тивные свойства бетонов с золой-уноса. Результаты призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона приведены в табл. 6

Таблица 6

Призменная прочность, модуль упругости и коэффициент Пуассон бетона с заменой 10% цемента золой-уноса

Бетон с заменой 10% цемента золой-уноса Кпр-., кг/см Е, кг/см2 И

лет + С-3 + СНВ 375 329x10' 0,19

ВискоКрит-5Нью + ЛСТ-Е + Зика-Аэр 425 375x10' 0,18

Относительные продольные и поперечные деформации при сжатии с заменой 10% цемента золой-уноса и добавками показаны на рис. 12.

Напряжения, МПа

—Относительные продольные деформации —- Относительные поперечные деформации

Напряжения. МПа

Относительные продольные деформации —h— Относительные поперечные деформации

Рис. 12. Относительные продольные и поперечные деформации при сжатии с

заменой 10% цемента золой-уноса: 1-е добавкамиЛСТ-Е + С-3 + СНВ; 2-е добавкамиЛСТ-Е+ ВискоКрит-5Нью + Зика-Аэр.

Призменная прочность на 13%, а модуль упругости на 14% выше у бетона с добавками ЛСТ-Е + ВискоКрит-5Нью + Зика-Аэр. Коэффициент Пуассона составляет 0,18, что на 5% меньше, чем с другими добавками. Из полученных результатов следует, что основные расчетные требования СНиП 2.05.03-84* для бетонов с золой-уноса и пластификаторами по призменной прочности, модулю упругости и коэффициенту Пуассона выполняются.

Основной причиной выделения тепла при твердении бетона является экзотермическая реакция гидратации цемента. В массивных мостовых конструкциях возникающие термонапряжения в процессе твердения бетона достаточно большие, что создает опасность образования температурных трещин. Замена части цемента золой-уноса с использованием комплекса добавок ВискоКрит-5Нью + ЛСТ-Е + Зика-Аэр позволяет снизить тепловыделение в бетоне на 20% (табл. 10).

Различная скорость карбонизации бетонов на цементах с разными минеральными добавками связана с неодинаковым запасом способных к карбонизации продуктов и прежде всего Са(ОН)2. Методом дифференциально-

термического анализа на образцах цементного камня с 10% заменой цемента золой-уноса, с 20% заменой и без золы при температуре твердения 40, 60, и 100 °С определялось содержание Са(ОН)2. Из данных табл. 11 видно, что с увеличением температуры твердения наблюдается более высокое химическое связывание гидроксида кальция.

Таблица 10

Тепловыделение бетона

ц, 3-У, Добавки, %Ц Тепловыделение бетона МДж/м3 во времени, сут.

кг/м3 % Виско Крит-5Нью ЛСТ-Е Зика-Аэр Т, °С 1 3 7 14 28

20 42,5 85,3 99,3 113,9 128,2

340 0 0,3 0,2 0,012 40 71,1 99,6 121,0 128,2 -

60 92,5 121,0 128,2 - -

20 38,3 76,8 89,4 102,5 115,4

306 10 0,3 0,2 0,012 40 64,0 89,7 108,9 115,4 -

60 83,2 108,9 115,4 - -

20 34,0 68,3 79,4 91,1 102,5

272 20 0,3 0,2 0,012 40 56,8 79,7 96,8 102,5 -

60 74,0 96,8 102,5 - -

Таблица 11

Составы и результаты ДТА образцов цементного камня на 7 сутки

Количество золы, % от массы вяжущего Температура твердения, °С В/Ц В/(Ц+3) Содержание Са(ОН)2, %

0 40 0,26 0,26 8,4

0 60 0,26 0,26 8,7

0 100 0,26 0,26 8,4

10 40 0,27 0,25 5,0

10 60 0,27 0,25 7,5

10 100 0,27 0,25 4,5

20 40 0,32 0,24 6,3

20 60 0,32 0,24 6,6

20 100 0,32 0,24 4,0

Содержание Са(ОН)2 на 7 сутки в образцах с заменой 10% цемента на золу-уноса в среднем на 33% меньше, чем в контрольном составе, с заменой 20% - на 34%. Это подтверждает гипотезу о взаимодействии золы-уноса с продуктами гидратации портландцемента с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция.

В пятой главе обобщены результаты практического применения разработанных бетонных смесей и их производства для строительства транспортных сооружений и других видов строительства. Автором была доработана автома-

тическая система управления БСУ при изготовлении бетонных смесей с золой-уноса. Разработан технологический процесс производства высокоподвижных бетонных смесей с золой-уноса в условиях бетонного завода (рис. 14). Контроль прочности бетона на сжатие осуществлен с помощью математических методов. Из расчетов следует, что коэффициент вариации бетона с золой-уноса составляет 5,7%, что на 20% ниже, чем у бетона без золы - 7,4%., следовательно бетон с заменой 10% цемента отходами теплоэнергетики более однородный. Требуемая прочность бетона с золой-уноса - 326,11 кгс/см2, что на 25% ниже требуемой прочности класса бетона В30 при коэффициенте вариации 13,5%.

Рис. 13. Схема приготовления бетонной смеси с золой-уноса: 1 - дозатор заполнителей; 2 - бункера заполнителей; 3 - трубопровод дозатора добавок; 4 -лебедка скипового подъемника; 5 — дозатор воды; 6 — дозатор цемента и золы-уноса; 7 - шнек подачи цемента и золы-уноса; 8 — бетоносмеситель; 9 — автобетоносмеситель; 10 —скиповый подъемник

В данной главе представлены результаты внедрения на объектах транспортного и гражданского строительства. Для объектов ОАО «Газпром» была разработана и сертифицирована тяжелая мелкозернистая, плотностью более 3100 кг/м3 бетонная смесь В30П5 с утяжелителем - баритовым щебнем. Она использовалась, в качестве заполнителя межтрубного пространства труб с балластным покрытием в металлополимерной защитной оболочке. На рис. 14 представлена зависимость прочности бетона с утяжелителем без золы-уноса и с заменой 13% цемента.

Проведен расчет экономической эффективности от внедрения результатов выполненных исследований на бетонах от класса В7,5 до класса В45. Экономический эффект получен как на низкомарочных, так и на высокомарочных бетонах.

Возраст, сут » без золы-уноса ■ с золой-уноса

Рис. 14. Зависимость прочности на сжатие бетона В30П5 с баритовым щебнем без золы-уноса и с заменой 13% цемента

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

2. Методом рентгенофазового анализа выявлено, что после взаимодействия золы-уноса с щцроксидом кальция в пробах зол сохраняется присутствие кварца, стеклофазы, муллита и гематита, чем объясняется возможность образования прочных связей между частицами золы и продуктами гидратации цемента.

3. Методом дифференциально-термического анализа показано, что при замене части цемента золой-уноса испарение адсорбционно связной воды происходит при более высокой температуре. Повышение температуры твердения с золой-уноса от 40 до 100 °С приводит к увеличению связывания свободного гидроксида кальция. Уточнено при изучении модельной системы раствор Са(ОН)2 + зола-уноса, что в первоначальный период реакции идет не связывание ионов кальция, а их выделение из шарообразных частиц золы, форма которых установлена методом электронной микроскопии.

4. С применением математико-статистического метода планирования экспериментов разработаны составы высокоподвижных марок П4-П5 бетонных смесей с золой-уноса Вычислены уравнения регрессии, выражающие взаимосвязь прочности бетона и подвижности бетонной смеси с ее составом. Установлено, что максимальная прочность бетона достигается при содержании золы-уноса в пределах 8-12%.

5. Подобраны составы пластифицирующих и воздухововлекающих добавок, обеспечивающих сохраняемость подвижности бетонной смеси более трех часов при замене цемента золой-уноса. Из исследованных добавок наибольшую прочность при наименьшем расходе цемента обеспечивает комплекс добавок ВискоКрит-5Нью + ЛСТ-Е + Аэро. Установлено, что дополнитель-

ный эффект пластификации обусловлен сферическими частицами золы-уноса, форма которых установлена методом электронной микроскопии.

6. Изучены физико-механические свойства бетона классов от В7,5 до В50, предназначенного для транспортного строительства. Показано, что введение золы-уноса в сочетании с исследованным комплексом химических добавок не приводит к статистически значимому изменению таких основных показателей, как модуль упругости, коэффициент Пуассона и прочность на растяжение.

7. Установлено, что совместное использование золы-уноса и комбинации добавок ВискоКрит-5Нью + JICT-E + Зика-Аэр, способствует повышению долговечности бетона: водонепроницаемость повышается с W12 до W16, позволяет изготавливать бетоны с маркой по морозостойкости F300(II). Оптимальное сочетание указанных добавок приводит к снижению тепловыделения бетона до 20% и позволяет решить проблему бетонирования массивных и густоарми-рованных конструкций с уменьшением термонапряжений в бетоне и повышением коррозионной стойкости.

8. Разработана технология производства высокоподвижных бетонных смесей с применением золы-уноса для условий современного бетонного завода. Введение золы-уноса как компонента бетонной смеси позволило снизить коэффициент вариации прочности бетона до 5,7%.

9. Результаты исследований внедрены при производстве бетонных смесей на бетонном заводе ООО «Дельта Строй», которые нашли широкое практическое применение при строительстве транспортных сооружений и других объектов строительства в объеме 13000 м3 бетона: строительство международного аэропорта АВК «Шереметьево-3», объекта «Деловой центр» в Мякининской пойме ЗАО «Штрабаг», участка развязки между Волокаламским и Ленинградским шоссе, изготовление бетонной смеси с баритовым утяжелителем для объектов ОАО «Газпром» в качестве заполнителя межтрубного пространства труб с балластным покрытием и др.

10.Годовой экономический эффект от внедрения замены части цемента золой-уноса рассчитан на примере изготовления бетонной смеси B30n4F300W8 и составил 1205100 рублей в год. С учетом природоохранных мероприятий, рассчитанный по специальному методу эффект составил 4286633 рубля.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Рояк Г. С., Грановская И. В., Тарасова А. Ю., Новые добавки для пластификации бетона. Научные труды ОАО ЦНИИС. - М., ОАО ЦНИИС, 2006 -Вып. №236 - с. 44-50.

2. Тарасова А. Ю., Грановская И. В., Рояк Г. С. К вопросу замены части цемента в бетоне золой-уноса. ALIT Inform. Выпуск №1 (01), - М., 2007, с. 69-70.

3. Рояк Г. С. , Грановская И. В., Тарасова А. Ю., Пути развития пластификации бетонных смесей. - «Транспортное строительство», - М., № 9,2007 - с. 29-30.

4. Тарасова А. Ю., Кениг В. Г., Лаборатория по контролю качества строительных материалов и конструкций в мостостроении. - «Строительная орбита», М., №10(50), 2007-с.40-41.

5. Рояк Г. С., Грановская И. В., Тарасова А. Ю., Применение золы-уноса в бетоне - эффективный путь к экономии цемента. - «Транспортное строительство», -М„ №9, 2008-с. 18-19.

6. Рояк Г. С. , Грановская И. В., Добкин В. С., Тарасова А. Ю., Миленин Д. А., Применение поликарбоксилатов в бетоне - современной путь повышения качества бетонных смесей и бетона. ALIT Inform . - М., Вып. №3-4 (4-5), 2008-е. 114-118.

7. Рояк Г. С. , Грановская И. В., Тарасова А. Ю., Миленин Д. А., Добавки для эффективной пластификации бетона на основе коллоидно-химических представлений. Научные труды ОАО ЦНИИС. - М, ОАО ЦНИИС, 2009 -Вып. №251 - с. 53-57.

8. Тарасова А. Ю., Алешкин А. В. Технические условия «Супергшастифици-рующие добавки для бетонов серии «Зика ВискоКрит» («Sika ViscoCrete») ТУ 2493-005-13613997-2008, ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» - М„ 2008 - с. 26

9. Тарасова А. Ю., Алешкин А. В. Технические условия «Суперпластифицирую-щие добавки для бетонов серии «Зика Пласт» («Sika Plast») и «Зика ВискоКрит Мультимикс» («Sika ViscoCreteMultimix») ТУ 2493 -007-13613997-2009, ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»,- М., 2009 - с. 13.

10.Рояк Г. С., Тарасова А. Ю., Кениг В. Г., Рекомендации по производству высокоподвижных бетонных смесей с золой-уноса для транспортного строительства. М., ОАО ЦНИИС, 2009, с. 12.

П.Получено положительное решение по заявке на патент № 08-0031-К от 24.08.09 «Бетонная смесь для изготовления тяжелого бетона». Кениг В. Г., Тарасова А. Ю., Петров В. В.

Подписано в печать 13.11.2009. Формат 60 х 84 '/|(|. Объем 1,75 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 16.

Отпечатано в типографии ОАО ЦНИИС.

129329, Москва, Кольская 1 Тел.: (499) 180-94-65

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Тарасова, Анна Юрьевна

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Опыт применения техногенных отходов.

1.2 Классификация зол.

1.3 Пластификаторы и суперпластификаторы для высокоподвижных бетонных смесей.

1.4 Применение золы-уноса в бетонах.

1.5 Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ

СМЕСЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

2.1 Характеристики компонентов

2.1.1 Зола-уноса.

2.1.2 Цемент.

2.1.3 Песок.

2.1.4 Щебень.

2.1.5 Баритовый щебень.

2.1.6 Химические добавки.

2.2 Методы исследований.

2.2.1 Изучение химических и физико-химических свойств золы-уноса.

2.2.2 Исследование физико-механических свойств бетонных смесей.

2.2.3 Исследование свойств бетона с золой-уноса.

ГЛАВА 3 ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ

ПРОЦЕССЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА С ЗОЛОЙ-УНОСА

3.1 Изучение взаимодействие золы-уноса с гидроксидом кальция.

3.2 Рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия золы-уноса с раствором гидроксида кальция.

3.3 Дифференциально-термический анализ цементного камня с золой-уноса.

3.4 Электронно-микроскопические исследования цементного камня с золой-уноса.

Выводы.

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ВЫСОКОПОДВИЖНЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ С ЗОЛОЙ-УНОСА И СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРАМИ

4.1 Применение математико-статистического метода планирования эксперимента для установления зависимостей подвижности бетонной смеси от степени наполнения золой-уноса, водой затворения и заполнителей.

4.2 Применение математико-статистического метода планирования эксперимента для установления зависимостей прочностных показателей бетона от степени наполнения золой-уноса, водой затворения и заполнителей.

4.3 Применение химических добавок в сочетании с золой-уноса при производстве высокоподвижных бетонных смесей 4.3.1 Влияние суперпластификаторов на свойства высокоподвижной бетонной смеси с золой-уноса.

4.3.2 Влияние суперпластификаторов на физико-механические показатели бетонов с золой-уноса.

4.4 Тепловыделение при твердении бетона с золой-уноса.

4.5 Коррозия арматуры в бетонах с золой-уноса.

Выводы.

ГЛАВА 5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПОДВИЖНЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ С ЗОЛОЙ-УНОСА И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПЫТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАБОТ

5.1 Технологический процесс производства высокоподвижных бетонных смесей с золой-уноса

5.1.1 Автоматическая система управления БСУ.

5.1.2 Подбор составов бетонных смесей.

5.1.3 Статистический метод управления качеством бетона.

5.1.4 Внедрение бетонной смеси с применениме золы-уноса и суперпластификаторов.

5.2 Технико-экономическая эффективность результатов исследований

5.2.1 Методика расчета технико-экономической эффективности.

5.2.2 Экономический эффект от внедрения технологии замены части цемента золой-уноса при производстве товарного бетона на бетоносмесительном узле ООО «Дельта Строй».

Выводы.

Введение 2009 год, диссертация по строительству, Тарасова, Анна Юрьевна

В связи с этим исследования по разработке высокоподвижных марок П4-П5 бетонных смесей с золой-уноса на основе использования современных суперпластификаторов для транспортного строительства являются актуальными и позволяют обеспечить улучшение свойств цементных растворов и бетонов при экономии цементного вяжущего и улучшении экологической ситуации в регионе при сокращении производства цемента, а также снижении затрат на содержание золоотвалов и высвобождение дорогостоящих земель.

Научная гипотеза. Повышение эффекта пластификации бетонной смеси достигается за счет округлой формы частиц золы-уноса, а снижение ее расслаиваемости - вследствие получения более связной структуры в связи с мелкими размерами зерен менее 0,16 мм, располагающихся вместе с цементом в пустотах заполнителя.

Научная новизна результатов исследований работы заключается в следующем:

2. Обобщены и развиты представления о структурирующей роли кислой и основной зол-уноса в цементных системах.

5. Определена возможность совместного использования суперпластификаторов на основе поликарбоксилатных эфиров с лигносульфонатами и воздухововлекающей добавкой для изготовления бетонов с золой-уноса.

Достоверность полученных результатов обеспечена методически обоснованным использованием комплекса современных физико-химических методов исследования строительного материаловедения (электронно-микроскопического, рентгенофазового и дифференциально-термического анализа), применением стандартных поверенных средств измерений, подтверждена экспериментальными исследованиями и статистической обработкой результатов испытаний.

Практическое значение работы заключается в следующем:

Автор защищает:

2. Обоснование возможности совместного применения поликарбоксилатных суперпластификаторов с лигносульфонатами и воздухововлекающей добавкой для изготовления высокоподвижных бетонных смесей с золой-уноса для транспортного строительства.

3. Результаты оптимизации составов бетонных смесей высокой подвижности с заменой части цемента золой-уноса.

5. Результаты исследований влияния золы-уноса на физико-механические свойства бетонов транспортного строительства.

Реализация результатов исследования:

2. Разработаны Технические условия «Суперпластифицирующие добавки для бетонов серии «Зика ВискоКрит» («Sika ViscoCrete») ТУ 2493-00513613997-2008.

4. Разработанные составы бетонных смесей внедрены в производство на предприятии ООО «Дельта Строй» и на строительных объектах: при возведении международного аэропорта «Шереметьево-3», объекта «Деловой центр» в Мякининской пойме ЗАО «Штрабаг», участка развязки между Волоколамским и Ленинградским шоссе, изготовление бетонной смеси с баритовым утяжелителем для объектов ОАО «Газпром» в качестве заполнителя межтрубного пространства.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях: Национальном конгрессе по технологии бетона (Москва 2007г), Национальном конгрессе по технологии бетона (Москва 2008 г).

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Полный объем диссертации составляет 158 страниц, включая основной текст на 79 страницах, 65 рисунков, 62 таблицы, 6 приложений (из них 4 акта о внедрении результатов работы) и списка литературы из 121 наименования.

Заключение диссертация на тему "Бетонные смеси высокой подвижности с золой-уноса для транспортного строительства"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучением модельной системы раствор Са(ОН)2 + зола-уноса установлены особенности взаимодействия кислой и основной зол-уноса Рязанской ГРЭС и Каширской ГРЭС с насыщенным раствором гидроксида кальция, заключающиеся в выделении ионов кальция из образцов зол в начальный период времени и в значительно менее активном его поглощении из раствора, чем у образца активной минеральной добавки осадочного происхождения - опоки. Уточнено, что в первоначальный период реакции идет не связывание ионов кальция, а их выделение из шарообразных частиц золы, форма которых установлена методом электронной микроскопии.

2. Методом рентгенофазового анализа выявлено, что после взаимодействия золы-уноса с гидроксидом кальция в пробах зол сохраняется присутствие кварца, стеклофазы, муллита и гематита, чем объясняется возможность образования прочных связей между частицами золы и продуктами гидратации цемента.

3. Методом дифференциально-термического анализа показано, что при замене части цемента золой-уноса испарение адсорбционно связной воды происходит при более низкой температуре. Повышение температуры твердения с золой-уноса от 40 до 100 °С приводит к увеличению связывания свободного гидроксида кальция.

4. С применением математико-статистического метода планирования экспериментов разработаны составы высокоподвижных марок П4-П5 бетонных смесей с золой-уноса. Вычислены уравнения регрессии, выражающие взаимосвязь прочности бетона и подвижности бетонной смеси с ее составом. Установлено, что максимальная прочность бетона достигается при содержании золы-уноса в пределах 8-12%.

5. Подобраны составы пластифицирующих и воздухововлекающих добавок, обеспечивающих сохраняемость подвижности бетонной смеси более трех часов при частичной замене цемента золой-уноса. Из исследованных добавок наибольшую прочность при наименьшем расходе цемента обеспечивает комплекс добавок ВискоКрит-5Нью + ЛСТ-Е + Аэро.

6. Изучены физико-механические свойства бетона класса ВЗО, предназначенного для транспортного строительства. Показано, что введение золы-уноса в сочетании с исследованными комплексами химических добавок не приводит к статистически значимому изменению таких основных показателей, как модуль упругости, коэффициент Пуассона и призменная прочность.

7. Установлено, что совместное использование золы-уноса и комбинации добавок ВискоКрит-5Нью + ЛСТ-Е + Зика-Аэр способствует повышению долговечности бетона: водонепроницаемость повышается с АМ12 до АДА 16, позволяет изготавливать бетоны с маркой по морозостойкости РЗ 00(11). Оптимальное сочетание указанных добавок приводит к снижению тепловыделения бетона до 20% и позволяет решить проблему бетонирования массивных и густоармированных конструкций с уменьшением термонапряжений в бетоне и повышением коррозионной стойкости.

9. Результаты исследований внедрены при производстве бетонных смесей на бетонном заводе ООО «Дельта Строй», которые нашли широкое практическое применение при строительстве транспортных сооружений и о других объектов строительства в объеме 13000 м бетона: строительство международного аэропорта АВК «Шереметьево-3», объекта «Деловой центр» в Мякининской пойме ЗАО «Штрабаг», участка развязки между Волоколамским и Ленинградским шоссе, изготовление бетонной смеси с баритовым утяжелителем для объектов ОАО «Газпром» в качестве заполнителя межтрубного пространства труб с балластным покрытием и другие.

10. Экономический эффект получен как на низкомарочных бетонах B7,5П4F50W2, так и на высокомарочных B45П4F300W12. Реальный годовой экономический эффект от внедрения замены части цемента золой-уноса при изготовлении бетонной смеси B30П4F300W8 составил 1205100 рублей, а с учетом природоохранных мероприятий - 4286633 рубля.

Библиография Тарасова, Анна Юрьевна, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. Алексеев С. Н. Коррозия и защита арматуры в бетоне. М., Издательство литературы по строительству, 1968, с 13, 24-34.

2. Агаджанов В. И. Экономика производства и применения железобетона. Текст./ под. Ред. В. И. Агаджанова. -М., Стройиздат, 1976, с. 208.

3. Агаджанов В. И. Эффективность применения добавок в бетоне. II Всероссийская (Международная) конференция по бетону и железобетону. Бетон и железобетон — пути развития. Том 3 Технология бетона.- М., 2005, с. 633.

4. Адамчик А. К. Интенсивные методы регулирования температуры бетона дискретно наращиваемых блоков с использованием перфорации — М., Энергстройиздат, 1989, с.166-168.

5. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст./ Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. М., Наука, 1976, с. 279.

6. Баженов Ю. М. Технология бетона. — М., Издательство Ассоциации строительных вузов, 2002, с. 45-57.

7. Баженов Ю. М. Технология бетона. — М., Издательство Ассоциации строительных вузов, 2002, с. 467-480.

8. Батраков В. Г. Модифицированные бетоны. — М: Фирма Технопроект, 1998, с. 14-581.

9. Белый Н. В. Основы научных исследований и технического творчества Текст./ Н. В. Белый, К.П. Власов, В. Б. Клепиков. Харьков, Высшая школа, Изд-во при Харьк. Ун-те, 1989, с. 200.

10. БИНТИ №5(23), 2005 (по материалам ACI Materials Journal. -2004.-Vol. 101-6 (англ.).

11. Бетонные и железобетонные работы // Справочник строителя — М: Стройиздат, 1987, с. 320.

12. Будников П. П., Значко-Яворский И. JI. Гранулированные доменные шлаки и шлаковые цементы. — М., Государственное издательство литературы по строительным материалам, 1953, с. 132-133.

13. Вовк А. И. Современные представления о механизме пластификации цементных сиситем. II Всероссийская (Международная) конференция по бетону и железобетону. Бетон и железобетон — пути развития. Том 3 технология бетона. М., 2005, с. 740.

14. Волженский А. В., Ю. С. Буров, Б. Н. Виноградов, К. А. Гладких. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов. — М., Издательство литературы по строительству, 1969, с. 3.

15. Волженский А. В., И. А. Иванов, Б. Н. Виноградов. Применение зол и шлаков в производстве строительных материалов. М., Стройиздат, 1984, с. 81-86, 246.

16. Гвоздев А. А. Температурно-усадочные деформации в массивных бетонных блоках.// Изв. АН СССР. №4, 1953.

17. Горшков В. С. Термография стироительных материалов. Текст./ В. С. Горшков, — М., Издательство литературы по строительству 1968, с.3-9.

18. Горский В. Г. Планирование промышленных экспериментов (модели динамики) Текст./В. Г. Горский, Ю. П. Адлер, А. М. Талалай. — М., Металлургия, 1978, с. 112.

19. ГОСТ 25818-91 Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия.21. ГОСТ 5382-91.

20. ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия.

21. ГОСТ 310.1 -76 — 310.4-81 Цементы. Методы испытаний.

22. ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия.

23. ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний.

24. ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия.

25. ГОСТ 10060.-95 ГОСТ 10060.4-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости.

26. ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний.

27. ГОСТ 18105-86 Правила контроля прочности.

28. ГОСТ 26633-91 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.

29. ГОСТ 10180-90 Методы определения прочности по контрольным образцам.

30. ГОСТ 12730.0-78 ГОСТ 12730.4-78, ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости.

31. ГОСТ 24211-2003 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия.

32. ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора состава.

33. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.

34. ГОСТ 27006-86 «Правила подбора состава».

35. Гутман А. Применение доменных шлаков. ГНТИ УССР. 1935.

36. Дворкин Л. И. Цементные бетоны с минеральными наполнителями Текст./ Л. И. Дворкин, В. И. Соломатов, В. Н. Выровой— Киев: Будивэлник, 1991. с. 136

37. До Тхань Лап Термонапряженное состояние монолитных конструкций железобетонных мостов, сооружаемых в условиях Вьетнама. Диссертация кандидата технических наук. — М., 2005

38. Запорожец И. Д. , Окороков С. Д., Парийский А. А. Тепловыделение бетона. Л., 1966.-317с.

39. Зиновьев А. А. , Дворянинова Н. В. Местное техногенное сырье как добавка для цементных растворов. Строительные материалы, октябрь .2006, — М, с. 49-51.

40. Иванов Ф. М. Экономия цемента при строительстве дорог, — М., Автотрансиздат, 1954, с. 61-64

41. Кальгин А. , Фахратов М. Использование промышленных отходов в производстве бетона и сборного железобетона в России. Международная конференция по бетонным технологиям. ICCX ,— St. Petersburg , 2007, с.34-3 5.

42. Каприелов С. С., В.И. Травуш, Н. И. Карпенко, А. В. Шейнфельд, Г. С. Кардумян, Ю. А. Киселева, О. В. Пригоженко. Модифицированные бетоны нового поколения в сооружениях ММДЦ «Москва Сити». Строительные материалы. М., 2006, с. 13.

43. Карпенко В. И. Бетоны на основе золошлаковых смесей./ В. И. Карпенко, а. А. Черняк // Бетон и железобетон. М., 1975 №10, с. 20-30.

44. Кнкас В. X. О гидратации фракций летучей золы сланца-кукерсита. Текст./ В. X. Кикас, Э. Ю. Пиксаров, Сборник трудов по изучению золы сланца-кукерсита IV., Труды Таллиннского политехнического института, серия А №272, 1968, с. 49-66.

45. Козлов С. П., Чичаев А. В. Точное весовое дозирование сыпучих и жидких компонентов при производстве бетона. Бетон и железобетон. №2 (533) — М., Издательство «Ладья» апрель 2005.

46. Козлова В. К. Основные закономерности влияния зол каменных углей на минеральный состав и свойства строительных материалов.-атореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, Барнаул, 1977.

47. М. Кокубу, Д. Ямада. Цементы с добавкой золы-уноса. Основной доклад. 6 Международный конгресс по химии цемента. — М., 1974. с. 3-10.

48. Кокубу М. Зола и зольные цемены (основной доклад) 5 Международный конгресс по химии цемента. — М., Стройиздат, 1973, с.405-416.

49. Костин В. В. Опыт использования отходов ТЭС в производстве строительных материалов. Новосибирск, 2001, с 3-7.

50. Комар А. Г., Суэтина Т. А., Морозов Ю. Л., Дорф В. А., Левшин В. В. Бетоны для монолитного строительства зданий и сооружений. М.: МИКХиС, 2001.- 180-194 с.

51. Лагунов Г. Л. Свойства и технология шлаковых строительных материалов. М., Промстройиздат. 1949

52. Либман А. Я. Подбор состава бетона. Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. -М., 1960.

53. Мещерин В. Высокопрочный и сверхпрочный бетон-технологии производства и сферы применения. Международная конференция по бетонным технологиям. С-П, 2007, с. 24-28.

54. Митропольский А. К. Техника статистических вычислений Текст./ А. К. Митропольский, — М., Наука, 1979, с.576.

55. Михайлов К. В., Бужевич Г. А. Применение зол и шлаков ТЭС в бетонных и железобетонных конструкциях. Бетон и железобетон. Выпуск 7 1972.

56. Налимов В. В. Логические основания планирования эксперимента. 2-е изд., перераб. и допол. Текст./ В. В. Налимов, Т. Н. Голикова. М., Металлургия, 1981, с. 152.

57. Патент 2185346 Российской Федерации, 7 C04B26/04, C04B26/04, C04B22:02, G04B24:08,C04B24:12, С04В24:16, С04В14:06, С04В18:10,

58. Патент 2031875 Российской Федерации, 6 С04В7/14, Способ получения строительных материалов Текст. / Бородянская М. В.; заявитель и патентообладатель Бородянская Маргарита Владимировна 501463/33; заяв. 06.12.1991; опубл. 27.03.1995, бюл. 25

59. Патент US5520730, С04В7/26, С04В28/04, С04В7/00, С04В28/00, Lightweing well cement compositions and methods Текст. / Barbour Ronaldi; заявитель Barbour Ronaldi US 19880229454 19880808, опубл. 28.05.19966 europen patent office.

60. Патент 2148043 Российской Федерацию, 7 C04B18/10, Сырьевая смесь и способ получения безобжигова легкого заполнителя Текст. / Радина

61. Т. Н., Карнаухов Ю. П., Евсен А. В., Сазонов Д. С., Ульянов Д. В.; заявитель и патентообладатель Братский индустриальный институт 98110251/03; заяв. 25.05.1998; опубл. 27.04.2000, бюл. 12 (Пч.).

62. Применение золошлаковых отходов в строительстве. Сер. Строительные материалы. Строительство и архитектура. Вып. 2. -М., 1990, с.67.

63. Рамачандран В. С. Добавки в бетон. Справочное пособие под редакцией М. ,Стройиздат, 1988, с. 268-269.

64. Рекомендациями по подбору составов тяжелых и мелкозернистых бетонов» к ГОСТ 27006-86, разработанные НИИЖБ Госстроя СССР, М., ЦИТП, 1990.

65. Рихард Грюн Доменный цемент и его применение. Государственное научно-техническое издательство строительнлй индустрии и судостроения — JL, Госстройиздат, 1933,. с. 23.

66. Рояк С. М., Рояк Г. С. Специальные цементы. М., Стройиздат, 1993, с. 71-84, 222-230.

67. Рояк Г. С., Грановская И. В. ,Тарасова А. Ю. Пути развития пластификации бетонных смесей. Транспортное строительство. №9 2007. с.29.

68. Рояк Г. С. , Грановская И. В., Тарасова А. Ю. Новые добавки для пластификации бетона. Научные труды ОАО ЦНИИС. Выпуск №236, М., ОАО ЦНИИС, 2006, с. 44-50.

69. Рояк Г. С., Грановская И. В., Тарасова А. Ю. Применение золы-уноса в бетоне эффективный путь к экономии цемента. Транспортное строительство. №9, -М., 2008. с. 18-19.

70. Рояк Г. С. , Грановская И. В., Добкин В. С., Тарасова А. Ю., Миленин Д. А. Применение поликарбоксилатов в бетоне современной путь повышения качества бетонных смесей и бетона. ALIT Inform . Выпуск №3-4 (4-5), - М., 2008 с. 114-118.

71. Рояк Г. С. , Грановская И. В., Тарасова А. Ю., Миленин Д. А Добавки для эффективной пластификации бетона на основе коллоидно-химических представлений. Научные труды ОАО ЦНИИС. Выпуск №251, -М., ОАО ЦНИИС, 2009, с. 53-57

72. Рояк Г. С., Грановская И. В., Тарасова А. Ю. Пути развития пластификации бетонных смесей. Транспортное строительство. №9, М., Издатель ООО «ЦентрТрансстройиздат», 2007, с. 29-30.

73. Руководство по подбору составов тяжелого бетона. НИИ бетона и железобетона Госстроя СССР, — М., Стройиздат, 1979, с. 58-85.

74. Руководство по производству бетонных работ. М., 1975. -320с.

75. Руководство по тепловой обработке бетонных и железобетонных изделий-М., 1974. -31 с.

76. Сиверцев Г. Н. Научное сообщение ЦНИПС. №18, 1955.

77. Силик Г. Ю. Проблемы цементной промышленности России в 20072015 годах.ALIT-inform № 1 (01 )02007 с. 146-158

78. Стольников В. В. Использование золы уноса от сжигания пылевидного топлива на тепловых электростанциях. «Энергия» Ленинградское отделение. 1969, с.14-15, 33.

79. Стольников в. В. , Кинд В. В. Гидротехнический бетон с добавкой топливной золы-уноса. М-Л., Госэнергоиздат, 1963.

80. Соломатов В. И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов. М., Известия ВУЗов, серия «Строительство и архитектура», 1980, №12, с. 61-70.

81. СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы.

82. СНиП 3.03.01-84 Несущие и ограждающие конструкции.

83. В. В. Стольников, В. А. Фоминых. Шлакопортландцементы для гидротехнического строительства. «Энергия» Ленинградское отделение, 1972, с.4

84. Ступаченко П. П. Строительные материалы из отходов промышленности Дальнего Востока. В., 1988, с. 173.

85. Сулименко Л. М. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе. М.: Высш. Шк., 2000, с. 14-17.

86. Тарасова А. Ю., Грановская И. В., Рояк Г. С. К вопросу замены части цемента в бетоне золой-уноса. ALIT Inform. Выпуск №1 (01), М., 2007, с. 69-70.

87. Тарасова А. Ю., Кениг В. Г. Лаборатория по контролю качества строительных материалов и конструкций в мостостроении. Строительнаяорбита, №10 (50), ООО «Информационно-рекламное агенство «СтройИнфо», — М., с.40-41.

88. Торопов Н. А., Австреева О. М. Труды НИИЦемента, №2. 1949.

89. Ушеров-Маршак А. В., Добавки в бетон: прогресс и проблемы. Строительные материалы. Октябрь 2006, стр.8-12.

90. Ю.Франк Ден. Добавки для бетона. Международная конференция по бетонным технологиям. — С-П, 2007, с. 22-23.

91. Ханс-Гюнтер Хаук.Высокоэффективные суперпластификаторы на базе эфиров поликарбоксилатов. Потенциал применения в современных бетонных технологиях.ALIT-inform №1(01)02007 с. 78-81.

92. Энтин 3. Б., Б. Э. Юдович. Многокомпонентные цементы. 2 международное совещание по химии и технологии цемента. М,, 2000, с. 94—99.

93. Энтин 3. Б, Е. Т. Яшина, Г. Г. Лепешенкова, Н 3. Рязанцева О гидратации и твердении цементов с золой. Сборник Шестого Международного конгресса по химии цемента.-М,. Сгройиздат, 1976, с. 95 99.

94. Ярмолинская Н. И.Лазарева Т. Л. Использование отходов теплоэнергетической промышленности Дальнего Востока в технологии строительных материалов, Учебное пособие. Хабаровск. Издательство Хабар. Гос. Технич. Универ. 2000, с. 96.

95. Aitcin Р.-С. High Perfomance Concrete. E&FN Spon. 2004. 140 p.

96. Brameshuber W. Selbst-vcrclichtenderBeton//Verlag Bau Technik. 2004.67 s.

97. Guttman А. Die Verwendung der Hochofenschlacke. Государственное научно-техническое издательство Украины. -Х-К. 1935, с. 79-88.

98. ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ1. Акт внедрения

99. Начальниклаборатории ООО «Дельта Строй»

100. Адрес для потовых отправлений-М0<Т Poctw.t.Момв*.ул Белы»»Орсыны. д М сто 7 ara*;W

101. ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

102. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ, ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА пмспп А.А.ГВОЗДЕВАфплпал ФГУП «НИЦ «Строительство»1. НИИ ЖБ им.А.А.Гвоздева

103. Иск. № 865П 007 от 10 октября 2007г.

104. Мальцовский) (Рязанская ГРЭС) (Сычевский карьер) (Сортавалы)1. ООО «Дельта Строй» под

105. Цемент ПЦ500-Д0 Зола-уноса Песок (Мкр.=2,5) Щебень (фр.5+20) КЭ 30-04

106. С-3 (1% по сухому веществу) Вода

107. Подбор состава бетона руководством Тарасовой А. Ю.

108. Общий объем бетонной смеси, изготовленной для данного объекта ООО « Дельта Строй», составил 2577м3.

109. Зам. зав. лаб. «Химических добавок и модифицированных бетонов», д.т.н.1. С.С. Каприелов1. Акт внедрения разработки

110. Г.Химки, Московская область 15 декабря 2007г.

111. Генеральным подрядчиком данного объекта являлась турецкая фирма «Епка Тшгиц уе Запау! А. Э.».

112. Состав бетонной смеси для строительства разработан в лаборатории ООО «Дельта Строй» под непосредственным руководством Тарасовой Анны Юрьевны.

113. Контроль качества бетонной смеси на объекте осуществлялся научно-исследовательским и испытательным центром «МГСУ СТРОЙ-ТЕСТ» Московского государственного строительного университета под руководством профессора Свиридова В. II.

114. Бетонная смесь использовалась для изготовления следующих конструкций: фундаментные плиты, плиты перекрытия, балки основного здания «Терминала». Общий объем уложенной бетонной смеси составлял 5500 куб.м.

115. Подача бетонной смеси к месту укладки осуществлялась автобетононасосами типа « Швингер».

116. Контролируемые параметры бетонной смеси БСГ B35n4F300WI2, подтвержденные непосредственными испытаниями на строительной площадке (по ГОСТ 10181-2000, ГОСТ 26633-91, ГОСТ7473-94, ГОСТ18105-86)

117. Контролируемые параметры Допустимые отклонения: ГОСТ 7473-94, СНиП 3.06.04-91, ГОСТ 18105-86

118. Удобоукладываемость на предприятии = 17см При транспортировке через 60 мин при T = 20 С При транспортировке через 90 мин при T = 20 С 15-19 см 12-16 см (отклонен. 15%) 8-11 см (отклонен. 15%)

119. Плотность БСГ на предприятии = 2385 кг/м 2337-2428 кг/м" (отклонен. 2%)

120. Пористость БСГ = 4-6% 4-6% (отклонен. 1%)

121. Температура БСГ = + 18С5С 13-15 С (отклонен. 5 С)

122. Прочность бетона в 7-суточном возрасте при твердении в нормальных условиях не менее 321 кгс/см2 Не менее 321 кгс/см

123. Прочность бетона в 28-суточном возрасте при твердении в нормальных условиях не менее 458 кгссм: Не менее 458 кгс/см2

124. Морозостойкость Р300 Не менее БЗОО, без потери прочности и массы

125. Водонепроницаемость №12 Не менее № 12

126. Директор НИиИЦ «МГСУ профессор

127. Начальник лаборатории ООО «Дельта Строй»

128. Заместитель генерального директора. ООО «Дельта Строй»1. В.Н.СвириДов1. Тарасова А. Ю.1. Петров В. В.1. ЕЛЬ; А1. С РОИ

129. Общество с ограниченной ответственностью «Дельта Строй»141406, Московская обл, г.Химки, ул. Совхозная, д. 11.тел/факс 570-68-33, тел. 130-31-85 e-mail: DELTABET@mail ru www: delta-st.ru

130. Утверждаю: Зам. Генеральрегсгдирекгора ООО «Дедкга Строй» В. В. Пе|ров^~|—--20QÎJ1. АКТ1. Г. Москва1. Об июня 2008г

131. О внедрении в производство бетонной смеси мелкозернистой с утяжелителем В30П5 для заполнения межтрубного пространства труб с балластным покрытием для подводных трубопроводных систем.

132. Состав бетона был разработан ООО «Лаборатория по контролю качества строительных материалов и конструкций в мостостроении» под руководством Кенига В. Г. совместно с лабораторией ООО «Дельта Строй» под руководством Тарасовой А. Ю.

133. В разработанном составе часть цемента заменена золой-уноса Рязанской1. ГРЭС.

134. Расход цемента составлял 350 кг/м3, золы-уноса = 50 кг/м3, Вискокрит-5 = 1,2%, ЛСТ =0,15%.

135. В результате проведенных испытаний установлено:осадка конуса 22 смплотность бетона 3188 кг/м3;водопоглощение 6,4%;прочность бетона в изделии 7-8ч = 1,4МПа, 24ч = 5 МПА, 7суток = 22 МПА, 28 суток = 40 МПа;

136. Общий объем изготовленной бетонной <составил 551 м3.

137. Генеральный.директор ООО «Лаборатории KKM»

138. Начальник лаборатории ООО «Дельта Строй»2007г по май 2008 г1. В. Г. Кениг1. А. Ю. Тарасова

139. Российским Федерация Общество с ограниченной отвею! венностыо «Знкя»1. OKI! 24 93901. Ppwina Ж!."

140. УТВНРЖДАЮ: jjj (ЮО-.'ЗИКА/. ^•jbiibiíi лиремор1. С.К). Зю!ясешября 2()0Х

141. Суперп.шсгифнцируюшнс добавки для беюнов серии «Зикл ВискоКрш» («Sikn ViscoCrete»)

142. Технические условия ТУ 2493 005 -13613997- 2008 (взамен ТУ 2493 - 002 - 13613997 - 2007)

143. Держатель подлинника-ООО «Зика" Д;иа ниелення « .■"/ » сом моря 20(18 Срок лсйсшим Г»еj ограничении1. СОГЛАСОВАНО:1. ОАО «Л Ген1. РАЗРАБОТАНО:

144. ООО h'ítiKü» Тсхннчеек'ии специалист

145. A.B. Алешкин еешяГфя 2008 i.

146. ООО «Дслма Cipoil» Начальник лаборатории1.арасчжа->>> сентября 2008 i1. Москва 2008 i1чшр.ч.|Ы!^н тмим '"i

147. O JMpi.nJIlHH» И MV Ц» • ''1. Ф1ЧЫ |Д»а\НП»М-ГЧ».'М.n;¡.ri ¡i i. У "---w >; -j ^Apr-if-fc^T-r- --п1. ОКИ 24 «ад ! р)пи.! ЖI

148. У1Ш |»ЖДДЮ ООП. ШКА» цып шроыорсю ч>о»яин>ия 2004 Iviiepu.iaci нфииируннцнс лооаикн ,1.ш ттяжнгскрин «1нка11.1ас1» (««¡каР1аМ») и «Чика ВнскоК'рш Му.чыимикс» («Х1ка \Ъсо(.'геК' МмНшнх»)1.СЧННЧССКИС >с.к>иии

149. ТУ 24^3 007 - 13613997- 2009

150. Дорл.исль пол 1И1М1ИК.1 ООО и 1пк.|». Л.на Ш1СЛСШ1Я <• // >'икшн 2(НИ) |1. СОГЛАГОВ \1Ю\() ■'Лаборатории к К"\ Ь. ' ' и Г Кош»1. СИ1\\}!'АЫ)1Л1!0:1. КК) .(Чнка»1.СМШ'кЧЧ.И!! С»0ШКЫПС11. И \ юшки»июни :ои1; I.

151. ООО .Д0Л1.Ы<-'||ЧЧ!>. , 11ам.1.и.»11к л.ииф.иорнисЛ^ссс I араюиа1. Р? мцишм 20(1(> I.1. Москчи :ои1> I1ч 1.1»>Г(11. НМИрМ'МЩИ' -ч. * Н^НИИ•!■! Ч1-<Ч 1Н!\Г11 ШОРМ*3i.lt.nnmM г11 , ^н (Щ. 11 . /^1.fMU.Ml.IHtfс о¿'9

Похожие работы

Строительство
05.23.00