автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Дорожные цементобетоны на некондиционных заполнителях Северного Кавказа

На правах рукописи

СЕРЕДА Ольга Александровна 2 7 А В Г 2009

ДОРОЖНЫЕ ЦЕМЕНТОБЕТОНЫ НА НЕКОНДИЦИОННЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□□34Т5725

Белгород - 2009

003475725

Работа выполнена вБелгородском государственном технологическом университете им В.Г. Шухова

Научный руководитель

кандидат технических наук Курбатов Владимир Леонидович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор академик РААСН Магдеев Усман Хасанович (ЗАО НИГГГИ «Сгройинпусприя», г. Москва) кандидат технических наук Толыпина Наталья Максимовна (БГТУ им. В.Г. Шухова, г. Белгород)

Ведущая организация

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (ПГУАС) г. Пенза

Защита состоится " 16 " сентября 2009 года в 11-00 часов на заседании диссертационного Совета Д 212 014 01 в Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, БГТУ им. В Г. Шухова, ауд 242

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова

Автореферат разослан " 14 " августа 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор _ .

Г.А. Смоляго

Актуальность. В связи с резким увеличением в последние годы грузонапряженности автомобильных дорог все большее внимание уделяется расширению объемов строительства дорожных оснований и покрытий из цементных бетонов.

К дорожным цементным бетонам и их составляющим, в отличие от композитов, используемых в гражданском строительстве, предъявляются повышенные требования по прочности, трещино- и морозостойкости. Это обусловлено сложными температурно-влажностными условиями, агрессивной средой эксплуатации и интенсивностью транспортных нагрузок

Физико-механические показатели бетонов и их долговечность в значительной степени определяется качеством заполнителей В Северо-Кавказском регионе было прекращено производство высококачественных заполнителей из скальных горных пород ряда месторождений в связи с превышением удельной эффективной активности естественных радионуклидов

Основным сырьем для производства минеральных заполнителей для бетонов в Северо-Кавказском регионе являются гравийно-галечно-песчаные смеси Щебень и дробленый песок, получаемый из гравийно-песчаных смесей при достаточно высоких прочностных показателях, не укладываются в стандартные требования по морозостойкости

В связи с этим является актуальным создание высокопрочных, трещино- и морозостойких дорожных бетонов на некондиционных заполнителях, производимых в Северо-Кавказском регионе

Настоящая работа выполнена в соответствии с тематическим планом госбюджетных НИР Федерального агентства по образованию, финансируемым из средств федерального бюджета на 2004 - 2008 гг, а также по Госконтракту № 5219р/7513 от 25 июня 2007 г с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере на выполнение НИОКР.

Цель работы. Повышение эффективности дорожных цементобетонов на некондиционных заполнителях Северного Кавказа

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

- анализ сырьевой базы гравийно-песчаных смесей Северного Кавказа как сырья для получения дорожных цементобетонов;

- разработка пластифицирующей и воздухововлекающей добавки для повышения прочности, трещино- и морозостойкости цементобетонов на некондиционных заполнителях Северного Кавказа,

- разработка составов и технологии производства цементобетон-ных смесей на основе некондиционных заполнителей и полифункциональной добавки для дорожных покрытий высокой прочности, трещи-

но- и морозостойкости,

- разработка приборов и методик определения достоверных показателей трещино- и морозостойкости бетонов,

- подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований и промышленное внедрение

Научная новизна работы. Предложены принципы проектирования дорожных цементобетонов на некондиционных заполнителях, заключающиеся в управлении процессами структурообразования как за счет воздухововлечения, позволяющего создать одноразмерную замкнутую микропористость цементной матрицы, так и за счет пластифицирующей способности обуславливающей снижение водопотребности Это обеспечит снижение внутренних усадочных напряжений при твердении и позволит значительно повысить трещино- и морозостойкость цементобетонов

Теоретически и экспериментально обоснована возможность получения эффективной полифункциональной добавки путем проведения синтеза высокомолекулярных жирных кислот, карбамида и хлористого аммония Установлено, что при введении полифункциональной добавки, представляющей собой смесь олигомерных уреидов разной степени ацилирования, наблюдается двойной эффект, пластифицирования и воздухововлечения. Эффективность воздухововлечения обусловлена наличием -СООН, СОО(М) функциональных групп, а пластифицирования —СН2К

Выявлен характер зависимости показателей водопоглощения и морозостойкости от масштабного фактора, заключающийся в повышении достоверности данных показателей при уменьшении фракции заполнителя или размера бетонного образца. Установленные временные границы водонасыщения в зависимости от размеров образцов позволили снизить влияние масштабного фактора на значения показателей водопоглощения и морозостойкости

Практическое значение работы. Разработан состав полифункциональной добавки ЖЬСКА на основе высокомолекулярных жирных кислот, карбамида и хлористого аммония, позволяющий повысить морозостойкость бетонов в 2-3 раза, в том числе на заполнителях низкой морозостойкости.

Разработаны составы дорожных бетонов на основе некондиционных заполнителей Северного Кавказа и полифункциональной добавки ЖККА с прочностью на сжатие 41 МПа, что соответствует классу бетона ВЗО и марке по морозостойкости И 500

Предложена конструкция универсального дилатометра, позволяющая определять линейные и объемные деформации твердых материа-

лов (бетонов, каменных материалов и др) в диапазоне температур от +200 °С до -50 °С

Усовершенствована методика дилатометрического ускоренного определения морозостойкости бетонов на основе измерений линейных деформаций водонасьпценных образцов при охлаждении, позволяющая получать достоверные характеристики морозостойкости бетонов

Разработана экспресс-методика для определения трещиностойко-сти цементобетонов, моделирующая реальные условия работы бетонных покрытий, что позволило получить объективные кинетические данные по усадочным (структурным и температурным) напряжениям в бетоне и определить возможности их регулирования.

Внедрение результатов исследований. В ООО «Комплект» организовано производство воздухововлекающей и пластифицирующей добавки ЖККА Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлена в ОАО «Севкавдорстрой» и ООО «ГеОл» при производстве дорожных бетонных смесей и устройстве бетонных покрытий

Для широкомасштабного внедрения результатов работы при производстве дорожных бетонов на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы

- технические условия на «Воздухововлекающую и пластифицирующую добавку ЖККА» ТУ 2493-001-75053296-2009;

- рекомендации по применению воздухововлекающей и пластифицирующей добавки ЖККА,

- стандарт организации СТО 32647016-001-2009 «Смесь бетонная для дорожных покрытий на основе заполнителей Северного Кавказа»,

- технологический регламент на изготовление цементобетонных смесей для дорожного строительства на основе заполнителей Северного Кавказа и полифункциональной добавки ЖККА на организации ООО «ГеОл»

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе для подготовки инженеров по специальностям 270105, 200503, 270205, что отражено в учебных программах дисциплин «Материаловедение», «Строительное материаловедение», «Конструкции городских сооружений и зданий», «Изыскание и проектирование автомобильных дорог»

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены: на научно-практических конференциях «Наука, экология и педагогика в технологическом университете» (Минеральные Воды, 2006, 2007), «Образование, наука производство в техноло-

гическом университете» (Минеральные Воды, 2008), международной научно-практической конференции «Научные исследования, наноси-стемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» XVIII научные чтения (Белгород, 2007), межвузовской научно-практической конференции «Актуальные проблемы техники и технологии» и конкурса проектов по программе «УМНИК» (Шахты, 2007), научно-практической конференции «Шаг в будущее новые технологии в образовании, науке и производстве» (Минеральные Воды, 2009), IV Академических чтениях PAACII «Наносистемы в строительном материаловедении» (Белгород, 2009)

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 11 научных публикациях, в том числе в 1 статье в центральном рецензируемом издании, рекомендованном ВАК РФ Получено положительное решение о выдаче патента по заявке № 2008150064/28 (065706) «Дилатометр и способ дилатометрических испытаний материалов».

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Работа изложена на 208 страницах машинописного текста, включающего 36 таблиц, 38 рисунков и фотографии, список литературы из 150 наименований, 9 приложений.

На защиту выносятся:

- принципы проектирования дорожных цементобетонов на некондиционных заполнителях;

- состав и технология производства трещиностойких бетонов на основе заполнителей Северного Кавказа и полифункциональной добавки ЖККА,

- характер влияния масштабного фактора на показатели водо-поглощения и морозостойкости заполнителей и бетонов на их основе,

- состав и механизм действия добавки ЖККА,

- конструкция универсальною дилатометра, позволяющая определять линейные и объемные деформации твердых материалов;

- экспресс-методика для определения трещиностойкости цементобетонов,

- результаты внедрения

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Качество заполнителей, их минералогический и фракционный состав определяют в решающей степени наряду с маркой цемента качество бетонов.

Вопросам изучения влияния заполнителей на качество бетонов посвящены многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых Бабкова В В , Баженова Ю М , Боженова П.И, Гладкова Д И., Горчакова Г И, Гридчина А М, Грушко И М, Ицковича С М, Комо-хова П Г, Кунцевича О В , Лесовика В С, Пинуса Э Р., Рахимбаева Ш М, Ромачандрана В С., Рыбьева И.А, Соломатова В И, Хосино М, Чернышова Е.М, Шейкина А.Е и др

В Северо-Кавказском регионе за последние 10 лет была прекращена в шести карьерах добыча и производство из скальных горных пород высококачественных заполнителей для бетонов Это связано с превышением удельной активности естественных радионуклидов

Требования к заполнителям в составе бетонов для дорожных покрытий, оговоренные в ГОСТ 8267-93, ГОСТ 26633-91, СНиП 2 05 0285 гораздо более высокие, чем для заполнителей, используемых в составе бетонов для производства строительных изделий и конструкций

В результате обследования 17 карьеров Северо-Кавказского региона установлено, что заполнители для бетонов в основном производятся из фавийно-галечно-песчаных смесей, качество которых значительно различается. На основании проведенного анализа были взяты для исследования заполнители, выпускаемые в 5 карьерах СевероКавказского региона, показатели свойств которых в наибольшей степени приближаются к требованиям на заполнители, применяемые в дорожных бетонах Для исследований использовали также цемент марки ЦЕМ142,5 Н - ГОСТ 31108-2003 производства ОАО «Новороссийский цементный завод» и песок дробленый и природный этих же карьеров

В работе были использованы пластифицирующие добавки Д-5, С-3 МУ, а для повышения морозостойкости и трещиностойкости разработана полифункциональная воздухововлекающая и пластифицирующая добавка в бетоны ЖККА на основе жирных высокомолекулярных кислот ОАО «Невинномысский шерстомойный комбинат», хлористого аммония и карбамида, выпускаемых в ОАО «Невинномысский Азот»

Как следует из табл 1, прочностные показатели (марка по дроби-мости, истираемость) щебня из гравия рассматриваемых карьеров удовлетворяет требованиям ГОСТ 8267-93, ГОСТ 26633-91 Марка по морозостойкости щебня рассматриваемых карьеров не соответствует нормативным пределам СНиП 2 05 02-85

Казалось бы, что использование в составе бетона крупных заполнителей в максимальном количестве, обеспечивает наиболее высокую морозостойкость бетонов. Однако исследованиями многих ученых установлено, что мелкозернистый бетон более морозостойкий, чем крупнозернистый

Это объясняется тем, что мелкозернистый бетон обладает более однородной структурой, поверхность зерен заполнителя в котором равномерно покрывается цементным тестом при приготовлении бетонной смеси, с чем можно согласиться

Но сможет ли скомпенсировать этот фактор применение мелких фракций щебня с морозостойкостью гораздо ниже, чем у крупного заполнителя, и получить более морозостойкий бетон, вызывает сомнения.

Таблица 1

Физико-механические свойства щебня нз гравия для дорожных бетонов

Наименование показателей Значение показателей свойств щебня из гравия карьеров Требования по ГОСТ 8267-93, гост 26633-91, СНиП 2 05 02-85

Добро-вольненс-кого Ивановского Усть-Джегу-тинского Чапаевского Дегтя-ревского

Содержание фракций в крупном заполнителе, % от 5 до 10 мм от 10 до 20 мм от 20 до 40 мм 24 30 46 21 24 54 31 21 48 17 19 74 22 34 44 15-25 20-35 40-65

Содержание дробтеных зерен, % 91,0 93,1 94,0 90,1 93,1 не ниже 80

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы 16,2 21,9 19,4 14,8 18,9 не более 25

Содержание зерен слабых пород, % 1,9 2,6 6,9 4,0 2,2 не ботее 10

Содержание пылевидных и глинистых частиц, % 0,7 0,5 0,6 0,3 1,0 не более 1

Содержание глины в комках, % 0 0 0 0 0 не более 0,25

Марка щебня по истираемости И-1 И-П И-П И-П И-П не ниже И-П

Марка по дробимости 1000 1000 1000 1000 1000 ве ниже 1000

Сделано предположение, что морозостойкость щебня, определяемая по ГОСТ 8269 0-97, не позволяет получить объективную оценку этого показателя для различных фракций, поскольку не учитывается объемный (масштабный) фактор при водонасыщении При водонасыщении по ГОСТ 8269.0-97 в течение 48 ч поры зерен щебня более мелких фракций будут заполнены водой в большей степени, чем зерна круп-

ных фракций, поскольку для диффузии воды в капилляры и поры зерен щебня большего размера (объема) требуется больше времени Были определены показатели морозостойкости щебня различных фракций при условии их одинакового водонасыщения Из представленных данных на рис 1 и в табл 2 следует, что потеря массы, равная 5%, достигается в щебне фракции 20-40 мм различных карьеров от 110 циклов до 80 циклов Аналогичное распределение по морозостойкости щебня различных карьеров при более низких ее значениях сохраняется и при испытании фракций 10-20 мм и 5-10 мм

Рис 1 Потеря массы водонасьпцешгых в течение 48 ч образцов щебня в зависимости от числа циклов замораживания - оттаивания Фракции 5-10 мм (—), 10-20 мм (- -), 20-40 мм (-) щебня Добровольненского карьера - /, Ивановского карьера - 2, Усть - Джегугинского карьера - 3, Чапаевского карьера —4, Деггяревского карьера -5

0,6 о,7 в,а 0,9 1,0 1,1 хг В сдопсгаащение %

Рис 2 Зависимость морозостойкости щебня N различных фракций от водопо-глощепия XV:

Щебень Ивановского карьера -1, Чапаевского карьера - 2, Добровольненского карьера - 3, Дегтя-ревского карьера - 4, Усть-Джегупшского карьера - 5

Морозостойкость щебня крупной фракции изменяется более резко в зависимости от водопоглащения, чем у более мелких фракций Установлено, что морозостойкость щебня фракций 20-40мм, 10-20 мм и 5-10 мм имеет практически одинаковые значения при обеспечении одинакового значения их водопоглащения, что не достигается при во-донасыщении по стандартному режиму (рис 2) Как следует из табл 2, марка щебня по морозостойкости не соответствует требованиям к заполнителям для дорожных бетонов Северо-Кавказского региона, которая согласно СНиП 2 05 02-85 должна быть не ниже F 150

Таблица 2

Показатели морозостойкости фракций щебня в зависимости от водопоглощения

Показатели Значения для щебня из гравия карьеров

Добро- Иванов- Усть- Чапаев- Деггя-

вольнен- ского Джегугин- ского рев-

ского ского ского

Морозостойкость,

число циклов

фракций

5-10 мм 37 44 38 43 40

10-20 мм 52/39* 58/43 50/40 56/42 54/43

20-40 мм 88/38 110/45 80/41 98/46 92/40

Водопоглощение,

мае %, фракций

5-10 мм 1,16 0,66 1,1 0,80 1,12

10-20 мм 0,84 0,60 0,95 0,68 0,72

20-40 мм 0,70 0,55 0,8 0,65 0,68

*в числителе — морозостойкость образцов водоиасыщенных по стандартному режиму, в знаменателе - образцов, насыщенных в воде до достижения водопоглощения, равного водопоглощению фракции 5-10 мм

Одним из путей повышения морозостойкости бетонов является введение в бетонную смесь воздухововлекающих добавок Для повышения прочности, морозостойкости, улучшения технологических свойств и ускорения твердения в бетоны вводят также комплексные добавки В ОАО «Невинномысский шерстомойный комбинат» образуются в качестве отходов жирные кислоты с числом углеродных атомов С более 18. Они нерастворимы в воде Представляет теоретический и практический интерес использовать эти жирные кислоты в качестве сырьевого компонента для получения воздухововлекающей добавки В ОАО «Не-

винномысский Азот» вырабатывают карбамид (КН2)2СО и хлористый аммоний >Щ4С1

Соединения на основе карбамида и аммония могут обладать поверхностно-активными свойствами В карбамиде и хлористом аммонии содержатся аминные группы -N11, которые возможно могут соединяться с жирными кислотами, образуя соединения типа уреидов, способных растворяться в воде.

Была разработана технология получения добавки в бетоны путем синтеза карбамида, хлористого аммония и жирной кислоты при различных их соотношениях

Эффективность добавки с различным соотношением сырьевых компонентов определялась по подвижности цементного теста и температуре растрескивания образца цементного камня толщиной 5 мм, расположенного на рифленой пластине из инвара, коэффициент линейного расширения которого близок к нулю Расплыв конуса исходного цементного теста при В/Ц=0,32, равен 140 мм (табл. 3)

Таблица 3

Подвижность цементного теста в зависимость от состава добавки ЖККА

№ п/п Состав добавки Расплыв конуса, мм при содержании добавки, % от массы цемента

ВЖК К А 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

1 1,5 _, 1,0 0,2 140 140 144 150 148 150

2 1,0 1,0 0,2 140 142 146 155 155 159

3 0,7 1,0 0,2 140 151 154 160 163 161

4 0,3 1,0 0,2 140 155 158 164 165 165

5 0,0 1,0 0,2 140 142 164 169 174 174

Как следует из табл. 3 и 4 продукт, полученный при большем содержании ВЖК, проявляет воздухововлекающий эффект и незначительный пластифицирующий эффект, что подтверждается снижением температуры растрескивания Тр, а при дальнейшем снижении содержания ВЖК воздухововлекающий эффект ослабевает, а пластифицирующий возрастает.

Морозостойкость бетонов может определяться по 5 стандартам1 ГОСТ 10060 1-95, ГОСТ 10060 2-95 - базовые методы, два дополнительных метода - дилатометрический (ГОСТ 10060 3-95) и структурно-механический (ГОСТ 10060 4-95), а также ультразвуковой метод (ГОСТ 26134-84) Столь значительное количество стандартных мето-

дов определения важнейшего показателя, характеризующего долговечность бетона - морозостойкости, свидетельствует об отсутствии общепризнанного теоретического обоснования методов определения этого показателя, хотя теоретические предпосылки для каждого метода обычно представляются

Таблица 4

Температура растрескивания цементного камня в зависимость от состава добавки ЖККА

№ Состав добавки Температура растрескивания Тр, "С,

п/п при содержании добавки % от массы

цемента

ВЖК К А 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

1 1,5 1,0 0,2 12 9 5 1 -3 -4

2 1,0 1,0 0,2 12 9 5 1 -2 -3

3 0,7 1,0 0,2 12 10 6 2 -1 -1

4 0,3 1,0 0,2 12 10 7 3 0 0

5 0,0 1,0 0,2 12 10 8 4 -2 -2

Методики определения морозостойкости бетонов неоднократно подвергались критике в научно-технической литературе, основным недостатком которых является то, что определение морозостойкости бетонов по результатам испытания 3-4 или 6 образцов выходит за допустимые значения коэффициента вариации прочности бетона. Более простой, гораздо менее трудоемкий ускоренный метод определения марки бетонов по морозостойкости при однократном замораживании образцов представлен в ГОСТ 10060.3-95, при испытании образцов в дифференциальных объемных дилатометрах Однако в ГОСТ 10060 395 имеются некоторые неопределенности, которые влияют на достоверность получаемых результатов испытаний скорость замораживания и присутствие в системе пузырьков воздуха, которые могут значительно исказить результаты испытаний.

Кроме того, во всех рассмотренных стандартах определение морозостойкости бетонов допускаются к испытанию образцы различных размеров и форм, кубы с размерами ребра от 200 до 70 мм или цилиндры диаметром и высотой, равными 70 мм. Продолжительность водона-сыщения образцов различных размеров одинакова и проводится в течение 4 сут. Объем заполнения пор бетонных образцов при одинаковом времени водонасыщения в зависимости от их размеров будет различен - в малых образцах он будет большим, чем у образцов большего размера

Нами разработан универсальный дилатометр, позволяющий определять линейные или объемные температурные деформации в бетонах, конструкция которого представлена на рис 3. Образец устанавливается на опорной пластине 3, выполненной из материала, высота и коэффициент линейного теплового расширения а/ которой связаны с высотой И и коэффициентом линейного теплового расширения инварового стакана а соотношением ОС/Л/ = аН, расположенном на сферическом выступе 2 дна инварового стакана Это компенсирует деформации стакана при изменении температуры

При измерении объемных деформаций по методике, оговоренной в ГОСТ 10060 3-95, сходимость результатов составляет 36%, что связано с присутствием воздуха в системе В разработанном приборе стакан с керосином и бетонным образцом с крышкой и гайкой вакуумируют для удаления пузырьков воздуха го системы

Рис 3 Консгрукгив1ия схема дилатометров а-линейного и б-объемного 1 - стакан из инвара, 2 - сферический выступ, 3 - опорная пластина, 4 - испытуемый образец, 5 - кварцевый стержень, 6-водяной холодильник, 7-шщикаторИГМ, 5-винт, 9-гайка, /0-изоляция, 11 -аллюминиевая прокладка, 12 - капиляр, 13 - рабочая жидкость (керосин)

На рисунке 4 представлены относительные объемные температурные деформации водонасыщенных бетонных образцов состава 1 (табл 5) диаметром и высотой 70 мм, откуда следует что, скорость охлаждения водонасыщенных бетонных образцов существенно влияет на их температурные деформации При скорости охлаждения 0,3 °С/мин, оговоренной в ГОСТ 10060 3-95, объемные деформации вследствие

замерзания воды проявляются в гораздо меньшей степени, чем у образцов, охлажденных со скоростью 0,1 °С/мин (рис 4, а и 4, б) Выдерживание образца бетона после охлаждения со скоростью 0,3 °С/мин в течение 55 мин при минус 20 °С приводит к логичному уменьшению объема в связи с достижением температур минус 20 °С всего объема образца (рис 4, а) Очевидно, что скорость охлаждения при дилатометрическом определении морозостойкости бетонов следует изменить, так же, как и диапазон температур охлаждения

Измерение линейных деформаций при охлаждении водонасыщен-ных цилиндрических образцов различных размеров показало меньшее отклонение от температурных деформаций сухих образцов у образцов диаметром и высотой 100 мм, чем у образцов диаметром и высотой 70 мм (рис 5), что обусловлено меньшим водопоглощением у образца размером с! = к = 100 мм, равным 4,6%, по сравнению с водопоглощением у образца с размерами d = И-10 мм, которое равно 5,4%, при их водонасыщении в течение 96 ч по стандартному режиму

Результаты исследований линейных температурных деформаций при замораживании водонасьнценных образцов подтверждают их связь с морозостойкостью ^„рз бетонов по показателю К, определяемому по разнице А1/1 водонасыщенного и сухого образца при температуре минус 20 °С (рис 5) зависимостью

^мрз= 300-62,5 К10*

Установлены преимущества определения морозостойкости бетонов при однократном замораживании водонасьнценных образцов в линейном дилатометре простота конструкции дилатометра, отсутствие рабочей жидкости (керосина), значительное повышение сходимости результатов испытания, которая составила 12%.

Как следует из данных, представленных в табл. 5 и 6, бетоны на исследуемых минеральных заполнителях карьеров Северного Кавказа соответствуют нормативным требованиям на дорожные бетоны по прочностным показателям и не укладываются в пределы по показателям морозостойкости. Отчетливо прослеживаются пропорциональная зависимость морозостойкости бетона с морозостойкостью минерального заполнителя.

Проблема повышения морозостойкости бетона на неморозостойких заполнителях решена за счет применения разработанной воздуховов-лекающей и пластифицирующей добавки ЖКЬСА (табл 6)

Рис 4 Относительные объемные температурные деформации образцов AV/V бетона при охлаждении а- от 20 до -20 °С со скоростью 0,3 °С/мин, б - от 20 до -20 °С со скоростью 0,1 °С/мин, в - от 20 до -50 °С со скоростью 0,1 °С/мпн Образцы, высушенные при 105 °С (—) и водонасыщенные {-)

Рис 5 Относительные линейные температурные деформации Д//7 водонасы-щенных образцов бетона диаметром и высотой 70 мм -1 и 100 мм - 2 и высу-шешшк образцов — 1,2

Важнейшим показателем, определяющим долговечность бетонных дорожных покрытий, является их трещгаюстойкость Для исследования трещиностойкости бетонов использовалось устройство для определения внутренних напряжений и трещиностойкости материалов, разработанное авторским коллективом под руководством доктора технических

наук Б Г Печеного Устройство выполнено в виде рамы, внутри которой к торцевым пластинам приварены захваты и боковые пластины Захваты выполнены из материала, термический коэффициент линейного расширения (ТКЛР) которого в рабочем диапазоне температур больше, чем ТКЛР материала боковых пластин, а их температурные зависимости пропорциональны

Таблица 5

Составы мелкозернистых бетонных смесей

№ составов Состав бетона, % масс

цемент песок щебень вода В/Ц Добавки в бетонную смесь

Д-5 с-з МУ ЖККА

Заполнители Добровольненского карьера

1 21,46 20,39 48,75 9,40 0,43 - - -

2 21,44 20,23 48,38 9,30 0,43 0,65 - -

3 21,42 20,40 48,50 9,28 0,43 - 0,40 -

4 21,41 20,42 48,64 9,28 0,43 - - 0,25

Заполнители Ивановского карьера

5 19,96 22,33 48,71 9,0 0,45 - - -

6 19,97 21,03 49,36 8,99 0,45 0,65 - -

7 19,96 21,17 49,50 8,97 0,45 - 0,40 -

8 19,94 21,26 49,59 8,96 0,45 - - 0,25

Заполнители Усть - Джегутинского карьера

9 19,58 21,48 49,97 8,97 0,46 - - -

10 19,56 21,27 49,47 8,95 0,46 0,65 - -

11 19,57 21,39 49,70 8,94 0,46 - 0,40 -

12 19,46 21,42 49,94 8,93 0,46 - - 0,25

Заполнители Чапаевского карьера

13 20,30 21,27 49,77 8,66 0,43 - - -

14 20,28 21,05 49,40 8,62 0,42 0,65 - -

15 20,27 21,20 49,52 8.61 0,42 - 0,40 -

16 20,27 21,24 49,68 8,61 0,42 - - 0,25

Заполнители Дсгтярсвского карьера

17 21,4 20,22 49,76 8,62 0,41 - - -

18 20,98 20,20 49,56 8,61 0,41 0,65 - -

19 21,15 20,15 49,70 8,60 0,41 - 0,40 -

20 20,99 20,36 49,63 8,59 0,41 - - 0,25

Длина захвата /, его ТКЛР а, длина боковой пластины //, ее ТКЛР а1 связаны соотношением 21а - //«/ При этом термическое расширение (сужение) захватов полностью компенсирует расширение (сужение) боковых пластин Этим обеспечивается постоянство длины защемленного в захватах образна при его охлаждении-нагревании, простота и точность определения температурных усадочных напряжений при охлаждении образца и его трещиностойкости от действия этих напряжений или при совместном действии структурных и температурных усадочных напряжений

По полученным зависимостям внутренних напряжений, возникающих в бетонном образце в процессе твердения во времени и охлаждения, определяется температура растрескивания бетона Тр (рис 6)

Как следует из рис б и табл. 6 в бетонах на исследуемых минеральных заполнителях температура растрескивания мало зависит от вида заполнителя и в значительной степени понижается в зависимости от применяемой добавки С-3 МУ и особенно ЖККА.

Введение пластифицируемой добавки Д-5 позволяет снизить расход цемента, несколько увеличить объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси и практически не влияет на температуру растрескивания Тр Введение пластифицирующих добавок С-ЗМУ и ЖККА позволяет снизить расход цемента и увеличить объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси Особенно значительное понижение Тр бетонов наблюдается при введении разработанной воздухововлекающей и пластифицирующей добавки ЖККА (табл. б).

Снижение расхода цемента и прочности бетона так же, как увеличение объема вовлеченного воздуха приводит к снижению модуля упругости бетона, что проявляется в снижении температур растрескивания Тр бетонов (рис 7)

Температура растрескивания водонасыщенных бетонов понижается до достижения значения водопоглащения ]¥, равного объему пор в образце ¥„. При превышении водопоглащения значения ¥„ температура растрескивания бетонов повышается (рис 8)

Установленная закономерность объяснена тем, что при замерзании вода увеличивается в объеме, снижает коэффициент теплового расширения бетона, переходя в твердое состояние, оказывает дополнительный омоноличивающий эффект и увеличивает прочность бетона При водопоглощении бетона IV, превышающем Уп замерзающая вода вследствие невозможности ее перемещения в свободные поры, оказывая давление на стенки пор, приводит к образованию микротрещин в бетоне, снижающем его прочность.

На основе полученных результатов исследований организован выпуск в ООО «Комплект» добавки ЖККА и осуществлено строительство опытных участков цементобетонных покрытий из бетонов, разработанных составов площадью 5094 м2.

Таблица 6

Свойства мелкозернистых бетонных смесей и бетонов

№ сос та-вов Осадка конуса, ОК, см Жесткость, 1, с Прочность, МПа Морозостойкость, циклы > с Объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси, %

при сжатии при растяжении

1 2 6 39,9 5,3 109 +2 1,8

2 3 7 40,2 5,5 114 +1 2,1

3 2 7 41,7 5,9 342 -4 3,8

4 3 3 42,0 5,9 461 -8 6,5

5 3 7 41,2 5,3 136 +2 1,9

6 3 8 42,4 5,3 140 +1 2,0

7 2 6 42,0 5,4 476 -4 3,7

8 3 6 42,8 5,4 509 -8 6,6

9 2 6 39,5 5,3 96 +2 1,8

10 3 7 40,4 5,4 109 0 2,9

11 3 7 41,0 5,5 338 -5 3,6

12 2 6 41,4 5,5 429 -8 6,5

13 4 7 40,4 5,3 120 +2 1,9

14 3 7 42,1 5,4 127 +1 2,0

15 3 7 42,6 5,4 409 -5 3,9

16 2 6 43,0 5,6 506 -8 6,2

17 2 6 40,4 5,3 117 +2 2,0

18 2 5 41,0 5,3 120 +1 2,3

19 3 6 42,6 5,4 392 -4 4,0

20 3 7 41,9 5,4 510 -8 6,7

Нормативные пределы по ГОСТ 25192-82, ГОСТ 26633-91, СНиП 2 05 02-85, ВСН 139-80

- 2-4 5-8 не менее взо не менее Р„50 не менее 150 - 2-7

<и

X

<и

ОС

о.

с: сз

а I

ш

Ф

X

X &

ф

а.

£

I

СП

2-

Усадоте структурные напряжения при твердении

Усадочные

структурные и температурные напряжения при охлаждении

Время, сугп

Температура,0 С

Г«

Рис 6. Развитие структурных усадочных напряжений при твердении и температурных напряжений при охлаждении бетона на заполнителях Доб-ровольненского карьера (цифрами обозначены номера составов по табл 5)

-г -4 -6 -3 -10 -12 -14 Температура растрескивания Тр,°С

ТгЛ

Рис 7. Температура растрескивания бетона Тр в зависимости от прочности при сжатии Яб (-) и модуля упругости Е (- - -) (цифрами обозначены номера составов по табл 5)

Рис 8 Температура растрескивания Тр в зависимости от водопоглощения IV бетонов на заполнителях Добровольнен-ского карьера (цифрами обозначены номера составов по табл 5)

е + б з ю

Водопоглощениэ, %

Рассчитанный экономический эффект от снижения расхода цемента в бетонных смесях увеличения долговечности дорожных бетонов уменьшения количества температурно-усадочных швов в бетонных покрытиях составляет 60 руб/м3 бетона

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Разработаны принципы проектирования дорожных цементобетонов на некондиционных заполнителях, заключающиеся в управлении процессами структурообразования за счет использования добавки, полученной путем синтеза высокомолекулярных жирных кислот с карбамидом и хлористым аммонием, создающей пластифицирующий и воз-духововлекающий эффект, позволяющий значительно повысить трещино- и морозостойкость цементобетонов за счет создания одноразмерной замкнутой микропористости в структуре бетона, снижающей внутренние и усадочные напряжения при твердении и охлаждении

2. Выявлен характер зависимости показателей водопоглощения и морозостойкости от масштабного фактора, заключающийся в повышении достоверности данных показателей при уменьшении фракции заполнителя или размера бетонного образца Установленные временные границы водонасыщения в зависимости от размеров образцов позволили снизить влияние масштабного фактора на значения показателей водопоглощения и морозостойкости

3. Теоретически и экспериментально обоснована возможность получения эффективной полифункциональной добавки путем проведения синтеза высокомолекулярных жирных кислот, карбамида и хлористого аммония

4 Установлена возможность получения морозостойких бетонов марки 500 на заполнителях марки по морозостойкости ^50, Л 00 за счет применения добавки ЖККА Разработаны составы трещиностой-ких бетонов на основе некондиционных заполнителей Северного Кавказа и комплексной добавки ЖККА с прочностью на сжатие 41 МПа, что соответствует классу бетона В30 и марки по морозостойкости F 500.

5 Предложена конструкция универсального дилатометра, позволяющая определять линейные и объемные деформации твердых материалов (бетонов, каменных материалов и др ) в диапазоне температур от +200 до -50 °С. Усовершенствована методика дилатометрического ускоренного определения морозостойкости бетонов на основе измерений линейных деформаций водонасыщенных образцов при охлажде-

нии, позволяющая получать достоверные характеристики морозостойкости бетонов Получено положительное решение на патент по заявке № 2008150064/28 (065706) «Дилатометр и способ дилатометрических испытаний материалов»

6 Разработана экспресс-методика для определения трещиностой-кости цементобетонов, моделирующая реальные условия работы бетонных покрытий; что позволило получить объективные кинетические данные по усадочным (структурным и температурным) напряжениям в бетоне и определить возможности их регулирования

7. Установлено, что температура растрескивания бетонов Тр от действия структурных и температурных напряжений понижается с понижением класса бетона Чем ниже класс бетона по прочности при сжатии, тем ниже температура растрескивания, что обусловлено соответствующим снижением их модулей упругости Показано, что по мере водонасыщения бетона температура растрескивания Тр значительно понижается, что обусловлено снижением КЛТР водонасыщен-ного бетона и повышением его прочности за счет замерзания воды в порах. После превышения значения водонасыщения бетона объема пор Тр возрастает.

8. Для широкомасштабного внедрения результатов работы при производстве дорожных бетонов на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы:

- технические условия на «Воздухововлекающую и пластифицирующую добавку ЖККА» ТУ 2493-001-75053296-2009,

- рекомендации по применению комплексной добавки ЖККА;

- стандарт организации СТО 32647016-001-2009 «Смесь бетонная для дорожных покрытий на основе заполнителей Северного Кавказа»,

- технологический регламент на изготовление цементобетонных смесей для дорожного строительства на основе заполнителей Северного Кавказа и полифункциональной добавки ЖККА на организации ООО «ГеОл»

9 Экономический эффект от производства и применения разработанных составов бетонных смесей за счет экономии цемента и повышения качества бетонов составил 60 руб на 1 м3 бетона

Автор выражает благодарность научному консультанту дтн, проф Печеному Б Г за оказанную помощь в проведении исследований и обсуждении результатов работы

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Сергеева, O.A. Перспективы развития цементной промышленности [Текст] / OA. Сергеева // Материалы ежегодной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов-«Наука, экология и педагогика в технологическом университете» сборник докладов - Минеральные Воды -2006 -№3 —С 28-31

2 Сергеева, O.A. Пути сокращения дефицита цемента [Текст] / И В Шныров, Е А Акиева, О А Сергеева // Материалы международной научно-практической конференции «Научные исследования, нано-системы и ресурсосберегающие технологии стройиндустрии» сборник докладов // XVIII научные чтения Ч IV - Белгород - 2007. - С 352355

3 Сергеева, О.А Перспективы применения техногенных отходов при производстве тяжелых бетонов в дорожном строительстве [Текст] /О А Сергеева, А А Устич // Материалы ежегодной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов в СКФ БГТУ им. В Г Шухова. «Молодая наука в технологическом университете» сборник докладов. - Минеральные Воды. -2007-№5 -С 20-22

4 Сергеева, О.А Повышение эффективности тяжелых бетонов на основе универсальных добавок [Текст] / О.А Сергеева, JI.C Сурнина // Материалы ежегодной научно-практической конференции молодых учёных, аспирантов и студентов в СКФ БГТУ им. В.Г. Шухова «Молодая наука в технологическом университете»' сборник докладов -Минеральные Воды - 2007. - № 5. - С 49-51.

5 Середа, O.A. Перспективы применения тонкослойных цементобе-тонных дорожных покрытий в регионах Северного Кавказа [Текст] / OA Середа // Материалы Юбилейной научно-практической конференции «Образование, наука, производство в технологическом университете». сборник докладов - Минеральные Воды - 2008. - №5. - С 7 -9.

6 Середа, О.А Использование нанотехнологий в производстве строительных материалов [Текст]/ О.А Середа // Материалы Юбилейной научно-практической конференции «Образование, наука, производство в технологическом университете»- сборник докладов - Минеральные Воды - 2008.-№5.-С 38-39.

7 Sergeeva, О.А The properties of asphaltic concrete on bitumen emulsions with cement. / V L Kurbatov, O A Sergeeva //бм Jornadas in-

ternacionales del asfalto Bucaramanga - Colombia Agosto 6 al 8 de 2008 -P 98-106

8. Середа, O.A. Факторы, определяющие качество цементобетон-ных дорожных покрытий [Текст]/ О А Середа // Материалы ежегодной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов в технологическом университете: «Молодая наука в технологическом университете новые технологии» сборник докладов -Минеральные Воды - 2009. -№ 6 -С 33-36

9. Середа, O.A. Анализ существующих методик дилатометрических испытаний бетонов [Текст]/ B.JI Курбатов, С В Пастухов, О А Середа//Вестник БГТУ им. В Г Шухова.-Белгород -2009 -№1 -С 97100

10 Середа, O.A. Влияние зернового состава минеральных заполнителей на их морозостойкость [Текст]/ О А Середа // Материалы ежегодной научно-практической конференции «Шаг в будущее новые технологии в образовании, науке и производстве» сборник докладов -Минеральные Воды - 2009 -№б -С. 5-8

11. Середа, O.A. Исследование трещиностойкости дорожных цементобетонов при действии усадочных структурных и температурных напряжений. [Текст] / О А Середа, В JI Курбатов, Б Г Печеный // Материалы ежегодной научно-практической конференции «Шаг в будущее- новые технологии в образовании, науке и производстве» сборник докладов - Минеральные Воды. - 2009 -№6 - С. 13-18

12 Положительное решение о выдаче патента по заявке №2008150064/28 (065706) 18 12 2008 Дилатометр и способ дилатометрических испытаний материалов / Б Г Печеный, И А Стоян, В JI. Курбатов, А В. Литвиненко, O.A. Середа

СЕРЕДА Ольга Алексавдровна

ДОРОЖНЫЕ ЦЕМЕНТОБЕТОНЫ НА НЕКОНДИЦИОННЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05 23 05 - Строительные материалы и изделия

Подписано в печать 10 08 09 Формат 60x84 /16 Уч-изд л.1,5 Тираж!00экз Зак.№

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им В Г. Шухова 308012, г Белгород, ул Костюкова, 46

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Влияние качества заполнителей на свойства бетонов.

1.2. Методы испытания и пути повышения трещино-, морозостойкости бетонов.

1.2.1. Методы определения трещиностойкости бетонов.

1.2.2. Морозостойкость бетонов и методы ее оценки.

1.2.3. Пути повышения трещино-, морозостойкости бетонов.

Выводы.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Методы исследований заполнителей, бетонных смесей и бетонов

2.1.1. Стандартные методы.

2.1.2. Методика определения внутренних структурных и температурных усадочных напряжений в бетонах и их трещиностойкости.

2.1.3. Ренгенофазовый анализ.

2.2. Материалы, принятые для исследования и их характеристики. 51 Выводы.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ

РАЗРАБОТАННЫХ ПРИНЦИПОВ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ,

ТРЕЩИНО- И МОРОЗОСТОЙКОСТИ ДОРОЖНЫХ БЕТОНОВ НА

НЕКОНДИЦИОННЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ.

3.1. Исследование заполнителей карьеров Северо-Кавказского региона и возможности их использования в составе дорожных бетонов.

3.2. Особенности структуры и свойств заполнителей из гравийно-песчаных смесей с оптимальными характеристиками и их учет при создании высокопрочных, трещино-, морозостойких дорожных бетонов.

3.3 Разработка технологии получения воздухововлекающей и пластифицирующей добавки ЖККА.

3.4. Исследование структуры и морозостойкости бетонов на основе измерений линейных и объемных деформаций разработанным универсальным дилатометром.

3.5. Связь усадочных структурных и температурных напряжений с

Трещиностойкостью бетонов.

Выводы.

4. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЦЕМЕНТОБЕТОН-НЫХ СМЕСЕЙ И БЕТОНОВ С ПОВЫШЕННЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ПРОЧНОСТИ, ТРЕЩИНО-, МОРОЗОСТОЙКОСТИ.

4.1. Проектирование составов дорожных бетонных смесей с использованием заполнителей Северного Кавказа и полифункциональной добавки ЖККА.

4.2. Технология производства и укладки и цементобетонных смесей в опытные участки дорожных покрытий.

Выводы.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ДОРОЖНЫХ БЕТОНОВ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ, ДОЛГОВЕЧНОСТИ, ТРЕЩИНО- И МОРОЗОСТОЙКОСТИ.

5.1. Разработка нормативных документов.

5.2. Внедрение и технико-экономическое обоснование результатов исследования.

Выводы.

Актуальность. В связи с резким увеличением в последние годы грузонапряженности автомобильных дорог все большее внимание уделяется расширению объемов строительства дорожных оснований и покрытий из цементных бетонов.

К дорожным цементным бетонам и их составляющим, в отличие от композитов, используемых в гражданском строительстве, предъявляются повышенные требования по прочности, трещино- и морозостойкости. Это обусловлено сложными температурно-влажностными условиями, агрессивной средой эксплуатации и интенсивностью транспортных нагрузок.

Физико-механические показатели бетонов и их долговечность в значительной степени определяется качеством заполнителей. В Северо-Кавказском регионе было прекращено производство высококачественных заполнителей из скальных горных пород ряда месторождений в связи с превышением удельной эффективной активности естественных радионуклидов.

Основным сырьем для производства минеральных заполнителей для бетонов в Северо-Кавказском регионе являются гравийно-галечно-песчаные смеси. Щебень и дробленый песок, получаемый из гравийно-песчаных смесей при достаточно высоких прочностных показателях, не укладываются в стандартные требования по морозостойкости.

В связи с этим является актуальным создание высокопрочных, тре-щино- и морозостойких дорожных бетонов на некондиционных заполнителях, производимых в Северо-Кавказском регионе.

Настоящая работа выполнена в соответствии с тематическим планом госбюджетных НИР Федерального агентства по образованию, финансируемым из средств федерального бюджета на 2004 — 2008 гг., а также по Госконтракту № 5219р/7513 от 25 июня 2007 г. с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере на выполнение НИОКР.

Цель работы. Повышение эффективности дорожных цементобетонов на некондиционных заполнителях Северного Кавказа.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: анализ сырьевой базы гравийно-песчаных смесей Северного Кавказа как сырья для получения дорожных цементобетонов; разработка пластифицирующей и воздухововлекающей добавки для повышения прочности, трещино- и морозостойкости цементобетонов на некондиционных заполнителях Северного Кавказа; разработка составов и технологии производства цементобетонных смесей на основе некондиционных заполнителей и полифункциональной добавки для дорожных покрытий высокой прочности, трещино- и морозостойкости; разработка приборов и методик определения достоверных показателей трещино- и морозостойкости бетонов; подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований и промышленное внедрение.

Научная новизна работы. Предложены принципы проектирования дорожных цементобетонов на некондиционных заполнителях, заключающиеся в управлении процессами структурообразования как за счет возду-хововлечения, позволяющего создать одноразмерную замкнутую микропористость цементной матрицы, так и за счет пластифицирующей способности обуславливающей снижение водопотребности. Это обеспечит снижение внутренних усадочных напряжений при твердении и позволит значительно повысить трещино- и морозостойкость цементобетонов.

Теоретически и экспериментально обоснована возможность получения эффективной полифункциональной добавки путем проведения синтеза высокомолекулярных жирных кислот, карбамида и хлористого аммония. Установлено, что при введении полифункциональной добавки, представляющей собой смесь олигомерных уреидов разной степени ацилирования, наблюдается двойной эффект: пластифицирования и воз-духововлечения. Эффективность воздухововлечения обусловлена наличием

- СООН, СОО(М) функциональных групп, а пластифицирования —CH2N.

Выявлен характер зависимости показателей водопоглощения и морозостойкости от масштабного фактора, заключающийся в повышении достоверности данных показателей при уменьшении фракции заполнителя или размера бетонного образца. Установленные временные границы водо-насыщения в зависимости от размеров образцов позволили снизить влияние масштабного фактора на значения показателей водопоглощения и морозостойкости.

Практическое значение работы. Разработан состав полифункциональной добавки ЖККА на основе высокомолекулярных жирных кислот, карбамида и хлористого аммония, позволяющий повысить морозостойкость бетонов в 2-3 раза, в том числе на заполнителях низкой морозостойкости.

Разработаны составы дорожных бетонов на основе некондиционных заполнителей Северного Кавказа и полифункциональной добавки ЖККА с прочностью на сжатие 41 МПа, что соответствует классу бетона ВЗО и марке « по морозостойкости F 500.

Предложена конструкция универсального дилатометра, позволяющая определять линейные и объемные деформации твердых материалов (бетонов, каменных материалов и др.) в диапазоне температур от +200 °С до -50 °С.

Усовершенствована методика дилатометрического ускоренного определения морозостойкости бетонов на основе измерений линейных деформаций водонасыщенных образцов при охлаждении, позволяющая получать достоверные характеристики морозостойкости бетонов.

Разработана экспресс-методика для определения трещиностойкости » цементобетонов, моделирующая реальные условия работы бетонных покрытий, что позволило получить объективные кинетические данные по усадочным (структурным и температурным) напряжениям в бетоне и определить возможности их регулирования.

Внедрение результатов исследований. В ООО «Комплект» организовано производство воздухововлекающей и пластифицирующей добавки ЖККА. Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлена в ОАО «Севкавдорстрой» и ООО «ГеОл» при производстве дорожных бетонных смесей и устройстве бетонных покрытий.

Для широкомасштабного внедрения результатов работы при производстве дорожных бетонов на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы: технические условия на «Воздухововлекающую и пластифицирующую добавку ЖККА» ТУ 2493-001-75053296-2009; рекомендации по применению воздухововлекающей и пластифицирующей добавки ЖККА; стандарт организации СТО 32647016-001-2009 «Смесь бетонная для дорожных покрытий на основе заполнителей Северного Кавказа»; технологический регламент на изготовление цементобетонных смесей для дорожного строительства на основе заполнителей Северного Кавказа и полифункциональной добавки ЖККА на организации ООО «ГеОл».

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе для подготовки инженеров по специальностям 270105, 200503, 270205, что отражено в учебных программах дисциплин «Материаловедение», «Строительное материаловедение», «Конструкции городских сооружений и зданий», «Изыскание и проектирование автомобильных дорог».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены: на научно-практических конференциях «Наука, экология и педагогика в технологическом университете» (Минеральные Воды, 2006, 2007); «Образование, наука производство в технологическом университете» (Минеральные Воды, 2008); международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» XVIII научные чтения (Белгород, 2007); межвузовской научно-практической конференции «Актуальные проблемы техники и технологии» и конкурса проектов по программе «У.М.Н.И.К.» (Шахты, 2007); научно-практической конференции «Шаг в будущее: новые технологии в образовании, науке и производстве» (Минеральные Воды, 2009); IV Академических чтениях РААСН «Наносистемы в строительном материаловедении» (Белгород, 2009).

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 11 научных публикациях, в том числе в 1 статье в центральном рецензируемом издании, рекомендованном ВАК РФ. Получено положительное решение о выдаче патента по заявке № 2008150064/28 (065706) «Дилатометр и способ дилатометрических испытаний материалов». »

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Работа изложена на 208 страницах машинописного текста, включающего 36 таблиц, 38 рисунков и фотографии, список литературы из 150 наименований, 9 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

Разработаны принципы проектирования дорожных цементобетонов на некондиционных заполнителях, заключающиеся в управлении процессами структурообразования за счет использования добавки, полученной путем синтеза высокомолекулярных жирных кислот с карбамидом и хлористым аммонием, создающей пластифицирующий и воздухововлекающий эффект, позволяющий значительно повысить трещино- и морозостойкость цементобетонов за счет создания одноразмерной замкнутой микропористости в структуре бетона, снижающей внутренние и усадочные напряжения при твердении и охлаждении.

2. Выявлен характер зависимости показателей водопоглощения и морозостойкости от масштабного фактора, заключающийся в повышении достоверности данных показателей при уменьшении фракции заполнителя или размера бетонного образца. Установленные временные границы водонасыщения в зависимости от размеров образцов позволили снизить влияние масштабного фактора на значения показателей водопоглощения и морозостойкости.

3. Теоретически и экспериментально обоснована возможность получения эффективной полифункциональной добавки путем проведения синтеза высокомолекулярных жирных кислот, карбамида и хлористого аммония.

4. Установлена возможность получения морозостойких бетонов марки F 500 на заполнителях марки по морозостойкости F 50, F 100 за счет применения добавки ЖККА. Разработаны составы трещиностойких бетонов на основе некондиционных заполнителей Северного Кавказа и комплексной добавки ЖККА с прочностью на сжатие 41 МПа, что соответствует классу бетона В30 и марки по морозостойкости F 500.

5. Предложена конструкция универсального дилатометра, позволяющая определять линейные и объемные деформации твердых материалов (бетонов, каменных материалов и др.) в диапазоне температур от +200 до -50°С. Усовершенствована методика дилатометрического ускоренного определения морозостойкости бетонов на основе измерений линейных деформаций водонасыщенных образцов при охлаждении, позволяющая получать достоверные характеристики морозостойкости бетонов. Получено положительное решение на патент по заявке № 2008150064/28 (065706) «Дилатометр и способ дилатометрических испытаний материалов».

6. Разработана экспресс-методика для определения трещиностойкости цементобетонов, моделирующая реальные условия работы бетонных покрытий, что позволило получить объективные кинетические данные по усадочным (структурным и температурным) напряжениям в бетоне и определить возможности их регулирования.

7. Установлено, что температура растрескивания бетонов Тр от действия структурных и температурных напряжений понижается с понижением класса бетона. Чем ниже класс бетона по прочности при сжатии, тем ниже температура растрескивания, что обусловлено соответствующим снижением их модулей упругости. Показано, что по мере водонасыщения бетона температура растрескивания Тр значительно понижается, что обусловлено снижением KJ1TP водонасыщенного бетона и повышением его прочности за счет замерзания воды в порах. После превышения значения водонасыщения бетона объема пор Тр возрастает.

8. Для широкомасштабного внедрения результатов работы при производстве дорожных бетонов на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы: технические условия на «Воздухововлекающую и пластифицирующую добавку ЖККА» ТУ 2493-001-75053296-2009; рекомендации по применению комплексной добавки ЖККА; стандарт организации СТО 32647016-001-2009 «Смесь бетонная для дорожных покрытий на основе заполнителей Северного Кавказа»; технологический регламент на изготовление цементобетонных смесей для дорожного строительства на основе заполнителей Северного Кавказа и полифункциональной добавки ЖККА на организации ООО «ГеОл».'

9. Экономический эффект от производства и применения разработанных составов бетонных смесей за счет экономии цемента и повышения о качества бетонов составил 60 руб на 1 м бетона.

1. Баженов, Ю.М. Технология бетона. Текст. Учебник. / Ю.М. Баженов;- М.: Изд-во АСВ.- 2002. 500 с.

2. Берг, О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. Текст. / О.Я. Берг; -М.: Стройиздат.- 1962. 96 с.

3. Гридчин, A.M. Мелкозернистые дорожные бетоны с наполнителями из техногенного сырья КМА Текст. / A.M. Гридчин, В.В. Ядыкина, Р.В. Лесовик, В.А. Григаниов / Белгород: изд-во БГТУ. 2006. - 121 с.

4. Ицкович, С.М. Заполнители для бетона Текст. / С.М. Инцкович / -Минск: Вышейшая школа. 1983. -214 с, ил.

5. Ицкович, С.М. Технология заполнителей бетона Текст. / С.М. Ицкович, Л.Д. Чумаков, Ю.М. Баженов / -М.: Высш. шк. 1991.- 272 с.

6. Шейкин, А.Е. Структура и свойства цементных бетонов Текст. / А.Е. Шейкин, Ю.В. Чеховский, М.И. Бруссер / -М: Стройиздат. 1979. - 344 с, ил.

7. Ярлушкина, С.Х. Физико-химические процессы, их роль в формировании прочности цементного камня с заполнителями Текст./ С.Х. Ярлушкина //Структурообразование бетонов и физико-химические методы его исследования: Сб.тр. НИИЖБа. -М. 1980. - с.60-69.

8. Гузеев, Е.А. Разрушение бетона и его долговечность Текст. / Е.А. Гузеев, С.Н. Леонович, А.Ф. Милованов и др. / Под ред. Е.А. Гузеева / -Мн.: Редакция журнала «Тыдзень». 1997. - 170 с.

9. Чеховский, Ю.В. Исследование контактной зоны цементного камня с крупным заполнителем Текст. / Чеховский Ю.В., Спицын А.Н., Кардаш Ю.А., Алиев А.Д., Чалых А.Е. / Коллоид, ж. 1988. - № 6. -С.1216-1218.

10. Ахвердов, И.Н. Физика бетона Текст. / И.Н. Ахвердов / М.: Стройиздат. — 1980. - 321с.

11. Прочность, структурные изменения и деформации бетона. / Под ред. А.А. Гвоздева. М.: Стройиздат. — 1978. — 299 с.

12. Берг, О.Я. Высокопрочный бетон Текст. / О.Я. Берг, Е.Н Щербаков., Г.Н. Писанко / М.: Стройиздат. - 1971 - 208 с.

13. Bendz Dale, P. Garfodzi Edward J. Simulation studies of the effects of mineral admixtures on the cement paste-aggregate interfacial zone Текст. / P. Bendz Dale //ACI Mater. J. 1991. -V88. - 8. - pp.518-529.

14. Chen, Zhi Yuan. Study of CSH-phase within the Transitional Zone.

15. Исследовние C-S-H-фазы в переходной зоне Текст. / Chen Zhi Yuan // 15 Szilikatip. es szilikattud. Konf., Budapest, 12-16 Jun., 1989: Silicone'89, [R.1]. -Budapest. 1989. - pp. 267-272.

16. Rehm, G. Rontgenanalyse des Zementsteins im Bereich der Zuschlage. Рентгеновский анализ слоев цементного камня вблизи зерен заполнителя Текст./ G. Rehm, P. Diem //Dtsch. Ausschuss Stahlbeton. -1977.-№283.-pp.40-55.

17. Горелышев, H.B. Физико-химические методы характеристики свойств и структуры дорожно-строительных материалов Текст./Н.В. Горелышев/ М.: Автотрансиздат. — 1971. — 169 с.

18. Hoshino Masayuki. Investigation of hardening process in cement paste-aggregate contact zone. Исследование процессов твердения в контактномслое заполнителей в бетоне Текст. / Masayuki Hoshino // Met. Hokkaido Inst Technol. 1986.- №14.-pp. 143-149.

19. Сторк, Ю. Теория состава бетонной смеси. Текст. / Ю. Сторк / Л.: Издательство литературы по строительству. - 1971. - 236 с.

20. Левицкий, Е.Ф. Бетонные покрытия автомобильных дорог Текст./ Е.Ф Левицкий., В.А. Чернигов / М.: - транспорт. — 1988. — 288с.

21. Подвальный, A.M. Стратегия обеспечения морозостойкости и долговечности бетонных и железобетонных конструкций. Текст./ A.M. Подвальный // Технология бетонов - 2007. -№3. - С.62-65.

22. Пат. 2052430 Российская Федерация, МПК6 С 04 В 40/00, С 04 В 20/10. Способ приготовления бетонных смесей Текст./ Гладких Ю.П., Завражина В.И., Петрунин М.А., Назаров А.П.; заявитель Гладких

23. Ю.П., Завражина В.И., Петрунин М.А., Назаров А.П.; патентообладатель Гладких Ю.П. № 93029415/33; заяв. 27.05.93; опубл. 20.01.96, Бюл.№ 1.

24. Пат. 2057098 Российская Федерация, МПК6 С 04 В 28/04, С 04 В 24:24, С 04 В 24:40. Бетонная смесь Текст./ Батраков В.Г., Каприелов

25. С.С., Шейнфельд А.В., Жигулев Н.Ф.; заявитель и патентообладатель %

26. Научно-исследовательский, проектно-конструкторский итехнологический институт бетона и железобетона. № 92006790/04; заяв. 16.11.924 опубл. 27.03.96, Бюл. №3.

27. Капитальный ремонт цементобетонных покрытий автомобильныхдорог Текст. — М., 2008. — 56с. — (Автомоб. дороги и мосты: Обзоры. информ./ФГУП «Информавтодор»; Вып. 4)

28. Демьянова, B.C. Высококачественные бетоны для дорожных и аэродромных покрытий. Текст./ B.C. Демьянова, В.И. Калашников, И.Е. Ильина, А.А. Краснощеков,// Строительные материалы. 2006. -№7.-С 34-35.

29. Несветаев, Г.В. Эффективность применения суперпластификаторов в бетонах. Текст./Г.В. Несветаев // Строительные материалы. 2006. №10. С 23-25.

30. Хозин, В.Г. Модификация цементных бетонов малыми легирующими добавками. Текст. / В.Г. Хозин, Н.Н. Морозова, И.Р. Сибгатуллин, А.В. Сальников. // Строительные материалы. 2006. - №10. - С.23-24.

31. Ушеров-Маршак, А.В. Добавки в бетон: прогресс и проблемы. Текст. / А.В. Ушеров-Маршак. // Строительные материалы. 2006. - №10. -С.8-12.

32. Шангин, В.Ю. Повышение трещиностойкости тонкослойных цементных покрытий. Текст. / В.Ю. Шангин. // Строительные материалы. 2006. - №2. - С 58-59.

33. Сватовская, Л.Б. Управление трещиностойкостью тонкослойных композиционных покрытий на цементной основе. Текст. / Л.Б. Сватовская, В.Ю. Шангин, Н.Н. Шангина, А.А. Фиголь. // Цемент и его применение. 2005. - № 5. - С. 66-67

34. Демьянова, B.C. Усадка и усадочная трещиностойкость бетона с органо-минеральными модификаторами. Текст. / B.C. Демьянова, Е.Ю. Миненко.// Известия вузов. 2004. - №4. - СЗ1-34.

35. Б'абков, В.В. Физико механические аспекты оптимизации структуры цементных бетонов Текст. / Автореферат диссертации д.т.н. В.В.

36. Бабков / Ленинград. ЛИСИ. - 1990. - 45с.

37. Нуриев, Ю.Г. Исследования усадочных напряжений и их влияние на физико-механические свойства бетона. Текст. / Ю.Г. Нуриев, В.В. Бабков, Г.Д. Шепелев //- Сб. научных трудов «Строительные материалы и конструкции» Уфа: Изд. НИИ Промстрой. 1984. — с.34-46.

38. Грушко, И.М. Выносливость и трещиностойкость цементобетона Текст. / И.М. Грушко, В.Д. Агбухов, А.Г. Ильин /Автомобильные дороги //-1987.-№12.-С. 13-14.

39. Кандинский, В.Д. Морозостойкий бетон на основе демпфирующих компонентов Текст. / В.Д. Кандинский // Строительные материалы и конструкции / Сб. научи, трудов. Уфа: НИИпромстрой, 1984. - С. 3-8.t

40. Кунцевич, О.В. Бетоны высокой морозостойкости для сооружений Крайнего Севера. Текст. / О.В. Кунцевич / — Л.: Стройиздат.- 1983. —131 с.

41. Сахибгареев, P.P. Структура и свойства бетона с добавками анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ: Автореф. дис. канд. техн. наук. Текст. /P.P. Сахибгареев/ JL: Стройиздат. 1989. — 24 с.

42. ГОСТ 24211-2003. «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия» Текст. — Взамен ГОСТ 24211-91; введ. 2003-03-01. М.: Изд-во стандартов, 2003 - 11 с.

43. Шихненко, Н.В. «Краткий справочник инженера-технолога по производству железобетона». Текст. / Н.В. Шихненко / Киев, Будувельник, 1989. 295 с.

44. Sekkina, М.М. Review on application of surface active agents in cement technology Текст./ М.М. Sekkina, Наппа Kaisser, El-Gamal A. // TIZ-Fachber. Rohst-Eng., 1980, v v. 104, №25. P. 322, 324, 326-327.

45. Aignesberger, A. Hormigon fluidopreparation у aplicacion Текст./А. Aignesberger, A. // Cemento-Hormigon. 1978. - №2. - P. 381-397.

46. Alexander, K.M. The creep and related properties of very high-strength superplasticized concrete Текст./ K.M. Alexander, G.M. Bruere, I. Ivanusec // Cem. and Concr. Res. 1980. - v. 10, № 2.- P. 131-137.

47. Best, J.F. Evaluation of test methods for volume change of Shrinkage-compensating grouts Текст./ J.F. Best, R.O. Lane // Journal of the American concrete institute. 1981. - v. 78., №26. - P. 463-470.

48. Bromham, S.B. Superplasticizing admixtures in high strength concrete Текст./ S.B. Bromham // Symp. Concr. Eng.; Eng. Concr. Brisbane,-1977.-Barton.-P. 17-22.

49. Brooks, J.J. Superplasticizer effect on time-dependent properties of air entrained concrete Текст./ J.J. Brooks, PJ. Wainwright, A.M. Neville // Concrete. 1979. - v. 13, № 26 . -P. 35-38.

50. Crosch, P. Hochleistungsverfliissiger fiir Beton Текст./ P. Crosch, W. Tribus, H. Zehlicke // Bauinformation Wissenschaft and Technik. 1979. -№25. - P. 20-22.

51. Dodson, V.H. Admixtures the clink oil Текст./ V.H. Dodson // New Zeeland Concrete construction. - 1979. v. 29. -.№ 2. - P. 24.

52. Edwards, R.H. Stress Concentration Around Spheroidee Jncluw and Cavitres Текст./R.H. Edwards //J. Appl. Mech. 1951. -№21. - P. 18-30.

53. Florea, I. Superplastifianti pe baza de rasini sintetice-realizari si perspective Текст./ I. Florea, C. Ciobanu // Mater, constr. 1980. - №2 10(1). - P. 35.

54. Hattori, K. Experinces with Mighty Superplasticizer in Japan Текст./ К. Hattori // ACI SP. -1978. P. 37-66.

55. Hewlett, P. Superplasticised Concrete Текст./ P. Hewlett, R. Rixom // Concrete. 1976. - v. 10, № 9. - P. 39-42.

56. Hewlett, P. Superplasticized Concrete Текст./ P. Hewlett, R. Rixom // American Concrete Institute Journal. 1977. - v. 74, №. 9. - P. 6-11.

57. Joisel, A. Les fes fissures du ciment. Couses et remedes Текст. / A. Joisel // Editions Star, Poris. 1961.- P. 15-17.

58. Kasami, H. Effects of concrete temperature on workability of super-piasticized concrete Текст./ H. Kasami, T. Ikeda, H. Suga, F. Oshida // Rev. 32-nd Gen. Meet. Cem. Assoc. Jap. Tachn. Sess. Tokyo, 1978,

59. Synopses, Tokyo, Cijutsu. 1978. - P. 171-172.

60. Koivupalo, A. Nesteytetyn betonin ominaisuuksista ja Kaytto konteista Текст./ A. Koivupalo // Rakennastekniikka. - 1977. - n. 33, № 25. - S. 323.

61. Litvan, G.G. Air Entrainnant in the Presence of Superplasticizers Текст./ G.G. Litvan // ACI, 1983. № 24. - P. 326-331.

62. Malhotra, V.M. Superplasticizers in concrete Текст./ V.M. Malhotra // Modern Concrete. 1978. - v. 41, №21. - P. 33-43.

63. Massazza, F. Recenti Sviluppi nell impiego degli additivi per cementoe calcestruzzo Текст./ F. Massazza, M. Testobin // Cemento.- 1980. v. 77, №2.-P. 73-146.

64. Mehta, P. in 6Л" ICCC (Sixth International Congress on the Chemistry of Cement Текст./ Mehta P. and Polivka M. /Moscow, 1974, Vols 1, 2(1), 2(2) and (3), Russian with English preprints, Stroyizdat, Moscow), Vol. 3. -P. 158 (1976).

65. Мельмент Текст./ Информация фирмы "Siiddentsche Kalkstikstoff-Werke". -Тростберг (ФРГ). 1977. - 33 p.

66. Muntean, M. Influents aditivilor superfluidificatory asupra pastelor si mortarelor de ciment Текст./ M. Muntean // Maier. Constr., 1980. v. 10, №21.-P. 37-41. ' ■

67. Nagataki, S. On the use of superplastisizers Текст./ S. Nagataki // J. of Prestressed Concrete Institute, 1978. v. 23(2). - P. 117.

68. Nagataki, S. Studies of the volume changes of high strength concrete with superplasticizer Текст. / S. Nagataki, A. Jonekura // Journal of PLEA. v. 20, Extra number Special Issue for 8-th FIP Congress. - 1978. - P. 26-33.

69. Nischer, P. Einftirhrung von kiinstlichen Luftporen in Pliessbeton Текст. / P. Nischer // Betonwerk+Fertigteil+Technik, 1977. №26. - S. 285-287.

70. Perenchio, W.F. Superwater reducers Текст./ W.F. Perenchio // Modern Concrete. 1979. - v. 42, № 23. - P. 24-26, 28.

71. Ольгинский, А.Г. Пылеватые минеральные добавки к цементным бетонам Текст./ А.Г. Ольгинский //Строительные материалы и конструкции, 1990. - № 3. - С. 18.

72. Дибров, Г.Д. Природа возникновения внутренних напряжений в дисперсных структурах. Текст. / Г.Д. Дибров, В.К. Фоменко / — В кн.: Гидратация и твердения вяжущих. Тезисы докладов и сообщений Всесоюзного совещания- Уфа. — 1978. — с 251-267.

73. Struble, L. Morphology of the Cement-Aggregate Bond. Морфология контактной зоны цемента с заполнителями Текст./ L. Struble, S. Mindess //Int. Conf. Bond Concr., Paisley, 14-16 June, 1982, Suppl. Pap. -Paisley,s.a., pp. 1-17.

74. Theocaris, P.S. Photoelastic Analysis of Shrinkage Microcraking in Concrete Текст./ P.S. Theocaris, T. Koufopoulos // Mag. Concr. Res. -1969, 22, №66.-P. 15-22.

75. Горчаков, Г.И. Коэффициенты температурного расширения и температурной деформации строительных материалов Текст. / Г.И. Горчаков, И.И. Лифанов, Л.Н. Терехин // М.: Издательство комитета стандартов, 1968. -167 с.

76. Горчаков, Г.И. Низкотемпературная дилатометрия — экспрессный метод определения морозостойкости бетона. Текст./Сб. Долговечность конструкций из автоклавных бетонов // Г.И. Горчаков, А.П. Меркин, А.С. Левин, А.Д. Дикун / Талин. 1975. - 154с.

77. Печеный, Б.Г. Исследование температурных и усадочных напряжений в бетонах Текст. / Б.Г. Печеный // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1980. - №1. - С. 73-78.

78. Печеный, Б.Г. Битумы и битумные композиции Текст. / Б.Г. Печеный / М.: Химия. 1990.-256с

79. Киреев, В.Г. Принципы создания бетонов требуемого качества на некондиционных заполнителях Текст. / В.Г. Киреев / — Автореф. канд. диссерт. Ставрополь. — СевКакГТУ. - 2004. - 22 с.

80. ГОСТ 29167-91 Бетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении Текст. -Введ. 1992-07-01. М.: Изд:во стандартов, 1991. - 15 с.

81. ГОСТ 25.506-85 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении Текст. Введ. 1985-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1984. - 23 с.

82. Бабков, В.В. Аспекты формирования высокопрочных и долговечных цементных связок в технологии бетонов Текст. / В.В. Бабков, И.Ш Каримов, П.Г. Комохов / Известия ВУЗов. Стр-во. -1996. 4. - С.41-48.

83. Печеный, Б.Г. Автоматическая . установка для определения напряжений, деформаций и температур хрупкости в . материалах Текст./Б.Г. Печеный//Инф. лист. №258-79 / БашМТЦ НТИиП. -Уфа 1979.- 4 с.

84. Пат. US 201049968 А1, Кл G011, 1/22. Apparatus for and method ofmastering thermal stress of create structure / Kim j in Keun, Jeon Sang Fan?

85. Kim Kook Han // Korea inst Science Technology. 13.12.2001. t

86. ГОСТ 10060.1-95. Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости Текст. Взамен ГОСТ 10060-87; введ. 1996-09-01. — М. : Изд-во стандартов, 1995. - 3 с.

87. ГОСТ 10060.2-95. Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости при многовариантном замораживании и оттаивании Текст. Взамен ГОСТ 10060-87; введ. 1996-09-01. - М. : Изд-во стандартов, 1995. — 4 с.

88. ГОСТ 10060.3-95 Бетоны. Дилатометрический метод ускоренного определения морозостойкости Текст. — Введ. 1996-09-01. — М. : Изд-во стандартов, 1995. 7 с.

89. ГОСТ 10060.4-95 Бетоны. Структурно-механический метод ускоренного определения морозостойкости Текст. — Введ. 1996-0901. М. : Изд-во стандартов, 1995. - 10 с.

90. Ю4.ГОСТ 26134-84 Бетоны. Ультразвуковой метод определения морозостойкости Текст. — Введ. 1985-07-01. — М. : Изд-во стандартов, 1984. 11 с.

91. Юб.Долгополов, Н.Н. Ускоренное определение морозостойкости пористых строительных материалов. Текст. / Н.Н. Долгополов, А.Д. Дикун, М.А. Суханов, В.Я. Фишман // Строительные материалы 1995.- №8. С. 12-13.

92. Дикун, А.Д. В России холодной зимой. Текст./ А.Д. Дикун., В.Я. Фишман // Строительный эксперт. — 1999. №1. — с. 20.

93. Дикун, А.Д. Экспрессное определение морозостойкости бетонов дорожных покрытий дилатометрическим методом. Текст. / А.Д. Дикун., В.Я. Фишман, И.Н. Нагорняк, Т.Е. Тюрина, А.В. Алексеев / ГОССТРОЙ России.- 2001.- Бюл.№6.

94. ГОСТ 12730.3-78. Бетоны. Метод определения водопоглощения Текст. Взамен ГОСТ 12730—67; введ. 1980-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994. -3 с.

95. ГОСТ 12730.0-78. Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости Текст. Взамен ГОСТ 12730-67, ГОСТ 1105064, ГОСТ 4800-59; введ. 1980-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1994.-3 с.

96. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам Текст. — Введ. 1991-01-01. — М.: Изд-во стандартов, 1991. — 35 с.

97. ГОСТ 10060.0-95. Бетоны. Базовый метод определенияморозостойкости. Общие требования Текст. — Взамен ГОСТ 10060-87; введ. 1996-09-01. -М. : Изд-во стандартов, 1995. 5 с.

98. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия Текст. — Взамен ГОСТ 8267-82, ГОСТ 8268-82, ГОСТ 10260-82, ГОСТ 23254-78, ГОСТ 2687386; введ. 1995-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1993. 18 с.

99. ГОСТ 8269.0-97. Щебень из природного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ. Методы физико-механических испытаний Текст. Взамен ГОСТ 8269-87; введ. 1998-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1997. - 51 с.

100. ГОСТ 3344-83. Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия Текст. Взамен ГОСТ 3344-73 и ГОСТ 23756-79; введ. 1985-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1986-13 с.

101. ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия Текст. Введ. 1995-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1993. - 12 с.

102. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний. Текст. Введ. 1989-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 22 с.

103. ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов Текст. — Введ. 1995-07-01. — М.: Изд-во стандартов, 1994. — 12 с.

104. ГОСТ 10181-2000. Смеси бетонные. Методы испытаний Текст. -Взамен 10181.0-81 ГОСТ 10181.4-81; введ. 2001-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 21 с. .

105. ГОСТ 12730.5-84. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости Текст. Взамен ГОСТ 12730.5-78; введ. 1985-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994. - 12 с.

106. ГОСТ 12730.1-78. Бетоны. Методы определения плотности Текст. —

107. Взамен ГОСТ 12730—67, ГОСТ 11050—64, ГОСТ 12852.2—77, ГОСТ 4800—59; введ. 1980-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1994. - 5 с.

108. ГОСТ 12730.2 — 78. Бетоны. Метод определения влажности Текст. Взамен ГОСТ 12852.2—77, ГОСТ 11050—64; введ. 1980-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994. - 3 с.

109. ГОСТ 12730.4-78. Бетоны. Методы определения показателей пористости Текст.-Введ. 1980-01-01 —М.: Изд-во стандартов, 1994 —6с.

110. ГОСТ 13087-81. Бетоны. Методы определения истираемости Текст. -.Взамен ГОСТ 13087-67; введ. 1982-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1981.-7 с.

111. ГОСТ 30459-2003. Добавки для бетонов и строительных растворов, методы определения эффективности Текст. — Взамен ГОСТ 30459-96; введ. 2004-03-01. -М.: Изд-во стандартов, 2003. 11с.

112. ГОСТ 24211-2003. Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия Текст. — Взамен ГОСТ 24211-91; введ. 2003-03-01. М.: Изд-во стандартов, 2003 - 11 с.

113. ГОСТ 25192-82. Классификация и общие технические требования Текст. Введ. 1983-01-01. — М.: Изд-во стандартов, 1991. - 8 с.

114. ГОСТ 26633-91. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия Текст. Взамен ГОСТ 10268-80 и ГОСТ 26633-85; введ. 1992-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1991. - 23 с.

115. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. Текст. М.: Изд-во стандартов, 1997. - 69 с.

116. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги. Текст. — М.: Изд-во стандартов, 1986.-91 с.

117. Ратинов, В.Б. Химия в строительстве Текст. / В.Б. Ратинов, Ф.М. Иванов / М.: Стройиздат. — 1969. — 200 с.

118. Тейлор, X. Химия цемента. Текст./ X. Тейлор/ М.: Мир, 1996.-560с.

119. Слюсарь, А. А. Физико-химические основы производства структурных материалов. Текст. / А.А. Слюсарь / — Белгород. — БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006. 244 с.

120. А.с. 587376 СССР, МКИ2 G 01 N 25/16. Линейный дилатометр Текст. / Р.Р. Вахитов, Б.Г. Печеный // Б. И. 1977. - №40. - С. 130.

121. Аматуни, А.Н. Методы и приборы для определения температурных коэффициентов линейного расширения материалов Текст. / А.Н. Аматуни / М.: Госкомстандарт, 1972. - 139 с.

122. А.с. 463899 СССР, МКИ2 G 01 N 25/16. Объемный дилатометр Текст. / Б.Г. Печеный, Л.А. Ахметова // Б. И. 1975. - №10. - С. 126.

123. Тарасов, А.Ф. Деформации цементного камня при замораживании. Текст./ Тарасов А.Ф., Красильников К.Г. // Тезисы докладов и сообщений Всесоюзного совещания «Гидратация и твердение». Уфа: НИИПромстрой, 1978. - С. 358-363.

124. Хархардин, А.Н. Топологические состояния и свойства композиционных материалов Текст./ А.Н. Хархардин // Изв. Вузов. Строительство. 1996. — № 10 — С. 56-60.

125. Руководство по подбору составов тяжелого бетона. Текст. М.: НИИЖБ Госстроя СССР. - 1979. - 103 с.I1., ! •

126. ВСН 139-80. Инструкция по строительству цементобетонных покрытий автомобильных дорог Текст. Введ. 1980-02-07— М.: Минтрансстрой, 1980. - 60 с.

127. ГОСТ 27006-86. Бетоны. Правила подбора составов Текст. — Введ. 1987-01-01-М.: Изд-во стандартов, 1989. 7 с.

128. Рекомендации по подбору составов тяжелых и мелкозернистых бетонов (к ГОСТ 27006-86) Текст. М.: НИИЖБ Госстроя СССР. -1990.-41 с.

129. Бочин, В.А. Организация и планирование строительства и ремонта автодорог Текст./ В.А. Бочин / 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1976. - 212 с.

130. Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений Текст. — М.: Стройиздат, 1979.—64с.

131. Зотова, И. Нас сближают дороги Текст./ И. Зотова // Нефть, газ, промышленность. — 2004. № 5. - С. 62.

132. Проказов, Н. В масштабе кавказских пиков Текст./ Н. Проказов // Автомобильные дороги. 2007. - № 2. - С. 28-30.

133. Баженов, Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны Текст./ Ю.М.Баженов, В.С.Демьянова, В.И.Калашников.// Научн.изд. -АСВ. — 2006. — 368 с.

134. ЭКСПРЕСС МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР РАСТРЕСКИВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

135. Методика определения внутренних напряжений и температур растрескивания материалов покрытий устанавливает порядок организации, проведения и обработки результатов определения указанных показателей.

136. Рис. 1 Прибор для определения внутренних напряжений и трещиностойкости материалов: а — схема; б — общий вид

137. Проверяют крепление на форме и подключение тензодатчиков к мосту.

138. Заливают в ванну охлаждающую жидкость этиловый спирт и укладывают в ванну образец в форме.

139. Устанавливают в ванну термометр и подачей углекислоты вванну со спиртом и образцом в количестве, требуемом для охлаждения с заданной скоростью образца, охлаждают образец.