Принципы создания бетонов требуемого качества на некондиционных заполнителях

Киреев, Владимир Георгиевич

Строительные материалы и изделия

автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Принципы создания бетонов требуемого качества на некондиционных заполнителях

кандидата технических наук: Киреев, Владимир Георгиевич
город: Ставрополь
год: 2004
специальность ВАК РФ: 05.23.05

Автореферат диссертации по теме "Принципы создания бетонов требуемого качества на некондиционных заполнителях"

ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ БЕТОНОВ ТРЕБУЕМОГО КАЧЕСТВА НА НЕКОНДИЦИОННЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ

Специальность: 05.23.05 — Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ставрополь - 2004

Работа выполнена на кафедре промышленного, гражданского строительства и производства изделий и конструкций Северо-Кавказского государственного технического университета

Научный руководитель: Печеный Б.Г., д.т.н., профессор, зав. кафед-

рой промышленного, гражданского строительства и производства изделий и конструкций СевКавГТУ, г. Ставрополь.

Официальные оппоненты: Ахматов М.А., заслуженный деятель науки

КБР, заслуженный работник высшей школы России, д.т.н., профессор, зав. кафедрой строительных конструкций и сооружений КБГСХА, г. Нальчик.

Яковлев В.В., д.т.н., с.н.с. кафедры автомобильные дороги и технологии строительного производства УГНТУ, г. Уфа.

Ведущая организация: Общество с ограниченной ответственностью

«Ставропольархпроект», г. Ставрополь.

Защита состоится 10 ноября 2004 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета КМ 212.245.01 при Северо-Кавказском государственном техническом университете (СевКавГТУ) по адресу: 355029, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2, Г 230.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СевКавГТУ. Автореферат разослан 09 октября 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета КМ 212.245.01,

кандидат технических наук, доцент ¿л^ Ю.Г.Борисенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из основных факторов, определяющих долговечность железобетонных и бетонных конструкций, является трещиностойкость и морозостойкость бетонов. Многочисленные примеры растрескивания и морозной деструкции бетонных конструкций свидетельствуют о том, что трещино- и морозостойкость этих конструкций часто не соответствуют условиям их эксплуатации, поэтому они интенсивно разрушаются и требуют больших затрат на ремонт и восстановление. Все это свидетельствует о сложности проблемы получения бетонов высокой трещино- и морозостойкости. Современные рекомендации по повышению прочности, трещино- и морозостойкости бетонов имеют большой эффект, однако они еще не получили массового применения из-за трудоемкости технологии, дефицита и дороговизны улучшающих добавок.

Настоящая работа выполнена в соответствии с целевой комплексной краевой научно-технической программой «Научные разработки по совершенствованию коммунального хозяйства в Ставропольском крае на период 2002-2004 г.г.».

Цель и задачи работы. Целью работы является теоретическое и экспериментальное изучение свойств бетонов на некондиционных по содержанию пылевидных и глинистых частиц заполнителях и создание структуры, обеспечивающей требуемое качество бетона по показателям прочности, трещино- и морозостойкости.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- на основании анализа отечественной и зарубежной научно-технической и патентной литературы разработать теоретические предпосылки по созданию структуры бетонов, содержащих некондиционные по содержанию примесей заполнители, обеспечивающей высокие показатели физико-механических свойств и трещино-, морозостойкости;

- теоретически обосновать и подобрать методики для определения дилатометрических свойств, внутренних напряжений и трещиностойкости бетонов;

- обосновать выбор сырьевых компонентов и подобрать добавки, улучшающие технологические свойства бетонных смесей и физико-механические свойства бетонов

на некондиционных по содержа*!^ загрязняющих >есей заполнителях;

! > НА

' - ->*РГ 200С Р К

- произвести экспериментальные исследования усадочных деформаций, внутренних напряжений в бетонах различных составов и их трещиностойкости;

- разработать и выполнить производственную апробацию составов и технологических режимов получения строительных материалов, изделий и конструкций требуемого качества из бетонов на некондиционных по содержанию примесей заполнителях;

- разработать нормативные документы для реализации результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна. - Показано, что удобоукладываемость, характеризуемая осадкой конуса и определяемая при статическом сдвиге, не приемлема в качестве критерия вязкости бетонных смесей, содержащих и изменяющих степень структурированности смесей загрязняющие тонкодисперсные примеси. Установлено, что более чувствительным и теоретически обоснованным критерием удобоукладывае-мости бетонных смесей с загрязняющими примесями является жесткость, определяемая при вибрационном воздействии. Рекомендовано при подборе составов бетонов на заполнителях, содержащих загрязняющие примеси, использование показателя удобоукладываемости - жесткости бетонных смесей.

- Установлены зависимости технологических свойств бетонных смесей и физико-механических свойств бетонов от содержания и гранулометрического состава загрязняющих примесей. Определены допустимые пределы содержания загрязняющих примесей в зависимости от их гранулометрического состава и происхождения в бетонных смесях, которые превышают нормативные, при которых достигаются повышенные показатели физико-механических свойств, трещино-, морозостойкости бетонов.

- Теоретически разработаны и обоснованы способы повышения качества бетонов на некондиционных по содержанию загрязняющих примесей в заполнителях путем введения добавок, улучшающих технологические свойства бетонных смесей и повышающих прочность, трещино-, морозостойкость бетонов.

- Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения высокопрочных, трещино-, морозостойких бетонов и изделий из них на некондиционных по действующим стандартам по морозостойкости и содержанию пылевидных и глинистых частиц в заполнителях.

Практическая значимость. Разработаны принципы создания бетонов требуемого качества на заполнителях, не соответствующих требованиям стандартов по содержанию пылевидных и глинистых частиц; установлены возможности улучшения физико-механических свойств бетонных смесей и бетонов введением добавок пластификаторов и суперпластификаторов. Установлена возможность получения бетонов требуемого качества по физико-механическим показателям, трещиностойкости и морозостойкости на заполнителях, содержащих в смеси до 6-8% (до 11-13% в заполнителе) глинистых и пылевидных частиц.

На ООО «Строительные материалы» (ООО «СМ») организовано производство бетонных мелкоразмерных элементов мощения повышенного качества с использованием некондиционных заполнителей по морозостойкости и содержанию пылевидных и глинистых частиц согласно разработанным ТУ 5746-004-51990145-03 «Бетонные мелкоразмерные элементы мощения».

В ОАО «Ставропольпроектстрой» производятся бетонные и железобетонные изделия и конструкции, с использованием некондиционных заполнителей по содержанию до 6-8% пылевидных и глинистых частиц и суперпластификатора С-3 МУ. Реальный общий экономический эффект за счет снижения себестоимости продукции, за

счет экономии цемента, сокращения продолжительности формования и пропарки изделий, улучшения качества и однородности бетона составил 1926,4 тыс. рублей. Ожидаемый годовой экономический эффект за счет увеличения срока службы продукции и сокращения объемов ремонтных работ составляет 155 тыс. рублей на 100000 м2 бетонного покрытия.

Результаты работы, полученные в процессе выполнения кандидатской диссертационной работы, используются в учебном процессе СевКавГТУ в лекционных курсах, на лабораторных и практических занятиях по дисциплинам: "Материаловедение", "Покрытия и кровли", "Тенденции развития строительных материалов, деталей и изделий", "Технология производства и применение новых конструкционных материалов", "Технология конструкционных материалов" для специальностей 290300, 290500, 290600 и 290700.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на следующих конференциях:

- Всероссийская научно-практическая конференция «Достижения науки и техники -развитию сибирских регионов» (Красноярск, 2003 г.);

- V Международная научно-практическая конференция «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» (Пенза, 2003 г.);

- Международный конгресс «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2003 г.);

- Специализированная конференция «Дороги Башкирии - 2003» (Уфа, 2003 г.);

- Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы строительства и реконструкции зданий и сооружений» (Вологда, 2003 г.);

- VII региональная научно-техническая конференция «Вузовская наука - СевероКавказскому региону» (Ставрополь, 2003 г.);

- XXXIII научно-техническая конференция по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2003 год (Ставрополь, 2004 г.).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 13 опубликованных работах, изданы 1 технические условия.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, содержащего 158 источников, в том числе 47 работ зарубежных авторов и 8 приложений. Работа изложена на 150 стр. машинописного текста, содержит 20 таблицу, 49 рисунков На защиту выносятся:

- теоретическое и экспериментальное обоснование возможности получения бетонов требуемого качества на заполнителях, содержащих повышенное по сравнению с нормативными пределами содержание загрязняющих примесей;

- выбор универсальных добавок, улучшающих технологические свойства бетонных смесей и физико-механические свойства, трещино-, морозостойкость бетонов, содержащих некондиционные заполнители по количеству пылевидных и глинистых примесей;

- на основе результатов исследований дилатометрических параметров внутренних напряжений, прочности, трещиностойкости и морозостойкости разработка оптимальных составов бетонных смесей, имеющих различные зерновые составы минерального заполнителя и содержащих некондиционные заполнители: с повышенным содержанием пылевидных и глинистых частиц, с морозостойкостью ниже нормированной;

- теоретическое и экспериментальное обоснование структуры бетона, обеспечи-

вающей оптимальные свойства бетонов, содержащих повышенное количество пылевидных и глинистых частиц.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследования, сформулированы цель и задачи исследования, показана его научная и практическая значимость.

В первой главе представлен обзор и анализ научно-технической литературы и патентной информации о влиянии качества заполнителей на свойства бетонов.

Современные представления о влиянии качества заполнителей на структуру бетонов, его свойства и возможностях их регулирования в требуемых направлениях развивались в последние десятилетия в исследованиях отечественных и зарубежных ученых И.Н.Ахвердова, В В.Бабкова, В.И.Бабушкина, Ю.М.Баженова, Г.И Горчакова, Е.А.Гузеева, В.С.Данюшевского, А.Е.Десова, С.М.Ицковича, И.А.Киреенко,

A.Г.Комара, П.Г.Комохова, К.Г.Красильникова, В.М.Москвина, А.Ф.Полака,

B.Б.Ратинова, П.А.Ребиндера, И.А.Рыбьева, Б.Г.Скрамтаева, В.М.Соломатова, А.Е.Шейкина, В.В.Яковлева, Б.Бареса, А.Грудемо, Ф.Лохера, Т.Пауэрса, Ю.Сторка,

C.Поповича, В.Рамачандрана, Я.Ямбора и др.

Свойства бетона в значительной степени определяются свойствами заполнителей, поэтому к их качеству предъявляются высокие требования. По современным представлениям затвердевший бетон представляет собой сложный композиционный материал, в котором нарушена однородность структуры и присутствуют в зависимости от возраста все три фазы вещества: твёрдая, жидкая и газообразная. Зёрна мелкого (песок) и крупного (щебень, гравий) камневидного заполнителя образуют остов бетона. Внутри этого остова происходят физико-химические взаимодействия между цементом, водой и поверхностью заполнителя.

Существенные коррекции в образование структур в бетонных смесях и бетонах, определяющих разнообразие их свойств, вносит присутствие в бетонных смесях пылевидных и глинистых частиц В стандартах на минеральные заполнители из-за того, что, как принято считать, пылевидные и глинистые частицы в бетонах снижают их прочность и морозостойкость из-за ослабления адгезионных связей между поверхностью заполнителя и цементного камня, нормируются допустимые пределы содержания глинистых и пылевидных частиц в зависимости от назначения бетонов. Так, согласно ГОСТ 26633-91 "Бетоны тяжелые и мелкозернистые" для бетонов всех классов в щебне из изверженных и метаморфических пород, щебне из гравия и в гравии содержание пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 1% по массе; в песке не должно превышать 2% для бетона транспортных сооружений пролетных строений и мостовых конструкций, для бетона гидротехнических сооружений, эксплуатируемых в условиях переменного уровня воды, для бетона напорных труб; 3% для бетона безнапорных и низконапорных труб и для бетона надводных гидротехнических сооружений; 5% для бетона подводного и бетона внутренней зоны гидротехнических сооружений. Согласно ГОСТ 8736-93 "Песок для строительных работ" в песке из отсевов дробления II класса содержание пылевидных и глинистых частиц допускается до 10% по массе. Наряду с этим в ГОСТ 26633-91 в бетонах класса до В30 допускается использование песков с модулем крупности от 1,0 до 1,5, содержащих не более 3% по массе пылевидных и глинистых частиц. В целом содержание пылевидных и глинистых частиц в бетонной смеси может колебаться в весьма широких пределах в зависимости от содержания в смеси песка, щебня, цемента, что в различной степени влияет на свойства бетонных смесей и бетонов.

Однако еще в 1928 г. Р.Залигер отмечал, что нельзя предъявить исчерпывающих и всеобъемлющих требований к материалам, используемых в бетонах. Ил, глина и подобные им примеси, если они связаны с поверхностью песка или гравия, понижают прочность бетона. Если же эти примеси равномерно распределены в песке, без сцепления с зернами, то они, как правило, не вредны и даже при известных обстоятельствах могут повысить прочность. Позже Баженов Ю.М., Рябов Л.И. и ряд других исследователей считают, что количество примесей, загрязняющих песок, не может в полной мере характеризовать его качество. Не исключена возможность, когда 5% примесей одного состава в некоторых случаях могут быть вреднее, чем 1015% примесей другого состава. Тем более, что в практике без ущерба для качества к цементу добавляют глину или глинистые горелые породы. Между тем давно использовались в производстве строительных материалов и изделий различного назначения грунтобетонные смеси или песчано-грунто-цементные смеси, в которых содержание глинистых и илистых компонентов составляло до 40-45%. Наряду с этим в последние десятилетия разработаны новые приемы повышения прочности и морозостойкости бетонов за счет введения воздухововлекающих, демпфирующих и пластифицирующих добавок. Однако свойства бетонов с указанными добавками в присутствии глинистых и пылевидных частиц практически не изучены. Очевидно, что допустимые пределы по содержанию глинистых и пылевидных частиц в заполнителях для бетонов могут быть более высокими при конкретном изучении их влияния на качество бетонов и при использовании добавок с сохранением требуемых показателей свойств бетонов.

Определяющее влияние на трещино-, морозостойкость бетонов оказывают внутренние напряжения, возникающие в них в процессе твердения и охлаждения. Изучение внутренних напряжений в бетонах достоверными методами позволит определить обоснованные способы повышения и обеспечения показателей трещино-, морозостойкости.

В заключительной части раздела сформулированы цели и задачи исследований

Во второй главе рассмотрены теоретические представления о влиянии пылевидных и глинистых частиц на свойства бетонов, на структуру цементного камня и теоретические возможности создания бетонов требуемого качества на заполнителях с повышенным содержанием пылевидных и глинистых частиц.

Очевидно влияние характеристики сцепления на прочность композита, работающего в условиях растяжения. Для обеспечения совместности работы фаз при сжатии сила сцепления должна компенсировать напряжения растяжения на границе фаз, возникающие, как показывает анализ напряженного состояния с помощью аппарата теории упругости, при более высокой жесткости (модуля упругости) заполнителей по отношению к жесткости матрицы.

Сегодня общепризнано, что введение минеральных наполнителей в качестве самостоятельной составляющей бетонных и растворных смесей является одним из существенных резервов повышения экономичности цементных композиций за счет снижения стоимости и расхода цемента и улучшения их строительно-технологических свойств Содержащиеся в заполнителе глинистые и пылевидные примеси, рассматриваемые чаще всего в виде монослоя на поверхности заполнителя, по существующим представлениям снижают сцепление цементного камня с заполнителем, прочность и морозостойкость бетонов. Между тем, простые расчеты показывают, что толщина слоя глинистых и пылевидных частиц на поверхности заполнителя при их содержании в количестве 10% масс, составляет порядка 8-10 мк в мелкозернистых бетонах и 12-14 мк - в тяжелых бетонах. Естественно, что при пе-

ремешивании бетонных смесей слой глинистых и пылевидных частиц в присутствии воды смещается с поверхности заполнителя, более менее равномерно распределяясь в водоцементной части бетонной смеси, что обеспечивает в определенной степени контакт и сцепление цементного камня с поверхностью заполнителя.

Присутствие глинистых и пылевидных частиц может сохранить более высокие показатели прочности при испытании водонасыщенных бетонов, задерживая проникание воды в вершине трещины и ее рост. Можно также полагать, что присутствие глинистых и пылевидных частиц в порах бетонов при их увлажнении и набухании снижает водопоглощение бетона. При замораживании адсорбированная на поверхности тонкодисперсных примесей вода переходит в лед при температурах гораздо ниже О С, что может способствовать сохранению морозостойкости и трещиностой-кости бетонов.

Кроме того существенные коррективы на деформируемость и напряженное состояние композиции (цементная матрица:заполнитель или наполнитель) вносят загрязняющие примеси (пылевидные, глинистые и илистые частицы) в зависимости от их фракционного состава и распределения в композиции: на границе цементная матрица - заполнитель (наполнитель) или в цементной матрице. Изучение этого вопроса представляет значительный практический интерес, поскольку выявление особенностей напряженного состояния бетонов, содержащих загрязняющие примеси, позволит объяснить влияние их на физико-механические свойства, трещино-стойкость и морозостойкость бетонов и получить теоретически обоснованные рекомендации по приготовлению и использованию бетонов, содержащих загрязняющие примеси.

В третьей главе представлены экспериментальные исследования влияния пылевидных и глинистых частиц в заполнителе на технологические свойства бетонных смесей и физико-механические свойства бетонов и способы их улучшения.

Приводятся характеристики используемых материалов и методики исследований. Методы проведения большинства экспериментов и исследований, используемые приборы и оборудование соответствовали действующим стандартам

В бетонные смеси на чистых заполнителях, полученных их промывкой, дополнительно вводились загрязняющие тонкодисперсные примеси (пылевидные, глинистые, илистые) полученные отмывкой из гравийно-щебеночно-песчаных смесей Над-зорненского, Невинномысского, Старомарьевского карьеров. Фракционный состав и модуль крупности тонкодисперсных фракций загрязняющих примесей заполнителей определенный по ГОСТ Р 50298.2-92, ГОСТ 8735-88, приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Фракционный состав тонкодисперсных фракций загрязняющих примесей заполнителей*

Фракции, мм Надзорненский карьер Невинномысский карьер Старомарьевский карьер

>0,06 м И М

4,1 3,1 0,8

0,06-0,01 49,9 37,7 14.4

54,0 40,8 15,2

0,01-0,005 18 М 14,4

58,8 49,2 29,6

0,005-0,001 11.2 47.2 36,8

70,0 96,4 66,4

<0,001 30.0 Здб 33,6

100 100 100

Модуль

крупности, Мк 1,869 1,895 1,120

Примечание' в числителе частные остатки, в знаменателе полные остатки на сите

Для определения температурных деформаций бетонов, содержащих загрязняющие примеси, использовалась модифицированная методика дилатометрических исследований в автоматическом линейном дилатометре БашНИИ НП Дилатометр выполнен из инвара (сплава никеля с железом), а которого соизмерим с а кварца. Наряду с этим применение в конструкции дилатометра инвара вносит ряд преимуществ: механическую прочность, возможность обеспечения надежного контакта с другими частями, устойчивость и жесткость системы. Конструкция линейного дилатометра для испытания мелкозернистых бетонов представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Полуавтоматический линейный дилатометр для испытания бетонов I -образец, 2 - стакан из инвара, 3 - холодильная камера, 4 - теплоизоляция, 5 - кожух, 6 - стойка из инвара, 7 - индикатор перемещения ИГМ, 8 - водяной холодильник, 9 - гайка, 10 - шайба, 11 -потенциометр КСП-4, 12 - программный задатчик изменения температуры образца

Охлаждение и нагревание испытуемого образца в дилатометре осуществляется автоматически по заданной программе с помощью автоматической системы термо-статирования, программного охлаждения и нагревания образцов при испытаниях, отличающейся простотой в обслуживании и надежностью в эксплуатации.

Определение внутренних напряжений и температур растрескивания бетонов при охлаждении производилось на модифицированной установке УОНДА-1420.

Планирование эксперимента в работе проводилось при подборе оптимального состава бетонов с добавками, в котором в качестве варьирующих факторов взяты: вид добавки в бетонной смеси, вид загрязняющих примесей в заполнителях (С,л), отношение массы добавки к массе цемента (Д/Ц), отношение массы загрязняющих примесей (пылевидных, глинистых и илистых тонкодисперсных частиц) к массе бетонной смеси (Сгл/тб). В качестве параметров взяты удобоукладываемость: подвижность - осадка конуса и жесткость - время вибрации в секундах, необходимое для разравнивания бетонной смеси, пределы прочности при сжатии, растяжении при изгибе, морозостойкость бетонов.

Были приготовлены составы мелкозернистых (цементно-песчаных) бетонных смесей состава П:Ц=3:1, как наиболее распространенных в строительной практике при приготовлении бесщебеночных (песчаных) малопластичных смесей, применяемых при виброукладке, вибропрессовании изделий. В бетонные смеси на чистом заполнителе добавляли загрязняющие тонкодисперсные (пылевидные, глинистые и илистые) частицы, извлеченные из заполнителей трех карьеров (таблица 1). Результаты определения жесткости мелкозернистых пластифицированных и непластифициро-ванных бетонных смесей показаны на рисунке 2. В мелкозернистых бетонных смесях наибольший пластифицирующий эффект дает присутствие в составе смеси тонкодис-

персных частиц Надзорненского карьера. Тонкодисперсные частицы Старомарьев-ского и Невинномысского карьеров в количестве от 0 до приблизительно 4% оказывают пластифицирующее действие, однако дальнейшее увеличение их содержания в смеси до 10% приводит к повышению жесткости бетонной смеси. Анализируя фракционный состав тонкодисперсных фракций загрязняющих примесей заполнителей, можно сделать вывод, что пластифицирующее действие оказывают примеси, содержащие большее количество фракций размером более 0,01 мм, а понижают удобоук-ладываемость смесей примеси, содержащие большее количество фракций размером менее 0,01 мм, что подтверждает предположение, сделанное в 1959 г. А.Е.Шейкиным. Введение в бетонную смесь суперпластификатора С-3 МУ улучшает удобоуклады-ваемость смесей даже при наличии в них загрязняющих частиц Невинномысского карьера до 8% по сравнению с контрольным составом без добавки на чистых заполнителях (рисунок 2).

а)

t, с

36 28 20 12 4

— з_______

Г^ / - 2

^----— 1-

Сг„, %

б)

t, с

36 28 20 12 4

2- 3 —>

1 1 —^ ^ с ---'

Сгл,%

0 2 4 6 8

Рисунок 2 - Зависимость жесткости t мелкозернистого бетона без добавки - а) и с добавкой суперпластификатора С-3 МУ - б) от содержания в смеси пылевидных и глинистых частиц Сгл (1 - примеси Надзорненского карьера; 2 - то же, Невинномысского карьера; 3 - то же, Старомарьевского карьера)

Были приготовлены и изучены составы бетонных смесей для приготовления тяжелого бетона на чистых заполнителях с различными видами добавок для бетонов и определена осадка конуса бетонных смесей. Как показали результаты испытаний, наибольшей пластифицирующей способностью обладает комплексная минеральная добавка «КМХ», при ее оптимальном расходе в бетонной смеси 3% к массе цемента.

В результате введения тонкодисперсных примесей в бетонную смесь удобоук-ладываемость смесей, оцениваемая по осадке конуса (ОК), ухудшается, однако примеси различного зернового состава по разному влияют на изменение осадки конуса. Содержание примесей Старомарьевского карьера в количестве 1% в бетонной смеси приводит к снижению ОК до 0, тогда как на чистом заполнителе ОК была равной 4 см. В то же время снижение ОК до 0 бетонной смеси с примесями Надзорненского карьера наблюдается при их содержании в смеси в количестве 2% (рисунок 3).

и С

б) 1,с

22 20 18 16 14 12 10

22 20 18 16 14 12 10'

1 ,

---- ■<—

VI 1 —

/- 1 / к 1 1

V Т^. и - 1 1

—

1-—

/ ' 1 1 ^

-V- / 1 1 1

12 2

10 я, о

Сг„,%

16 2

14 «

12 О

Сгл, %

01 2345678

Рисунок 3 - Зависимость жесткости I (—) и осадки конуса ОК (- - -) тяжелой бетонной смеси от содержания в смеси пылевидных и глинистых частиц Сгл (1 - примеси Надзорнен-ского карьера; 2 - то же, Невинномысского карьера; 3 - то же, Старомарьевского карьера): а) -без пластификатора; б) - с суперпластификатором С-3 МУ

Изменение жесткости бетонных смесей в зависимости от содержания загрязняющих примесей различного гранулометрического состава, показывает интересные закономерности, которые не фиксируются ОК (рисунок 3). По мере повышения в бетонных смесях содержания загрязняющих примесей Надзорненского карьера (до 8%) жесткость понижается. В то же время жесткость бетонных смесей с примесями Невинномысского и Старомарьевского карьеров сначала понижается, а затем при достижении содержания этих примесей в количестве 3-4% начинает возрастать и при содержании примесей 6-8% жесткость бетонной смеси достигает значений жесткости бетонной смеси на чистом заполнителе (рисунок За). В бетонных смесях с суперпластификатором С-3 МУ при общем повышении подвижности бетонных смесей соблюдаются аналогичные закономерности (рисунок 36).

Таким образом из результатов проведенных исследований следует, что при подборе состава бетонных смесей, содержащих загрязняющие примеси, удобоуклады-ваемость необходимо характеризовать не только по осадке конуса, но и по ее жесткости. Присутствие тонкодисперсных загрязняющих примесей повышает водопо-требность бетонной смеси при ее оценке по осадке конуса, а при оценке удобоукла-дываемости бетонной смеси по ее жесткости водопотребность может быть снижена (графики рисунка 3).

Как видно, наибольший пластифицирующий эффект дают загрязняющие примеси Надзорненского карьера. Это действие можно объяснить наличием в их фракционном составе большего количества частиц фракции более 0,01 мм (песчаные частицы). В мелкозернистых бетонных смесях, так же как и в обычных тяжелых, тонкодис-

персные частицы оказали некоторое пластифицирующее действие на бетонную смесь при оценке удобоукладываемости по жесткости бетонной смеси, как с добавкой пластификатора, так и без него (рисунки 2 и 3).

Присутствие в заполнителях и в целом в мелкозернистой бетонной смеси пылевидных и глинистых частиц Надзорненского карьера до 8%, приводит к повышению прочности на растяжение при изгибе бетона и прочности при сжатии, как бетонов без добавки, так и с суперпластификатором С-3 МУ. Это объясняется тем, что бетонная смесь с загрязняющими примесями этого карьера обладает меньшей водопотреб-ностью и лучшей уплотняемостью. Присутствие в мелкозернистой бетонной смеси тонкодисперсных (пылевидных, глинистых и илистых) частиц Невинномысского карьера до 6% приводит к повышению прочности на растяжение при изгибе и прочности при сжатии бетона, как бетонов без добавки, так и с суперпластификатором С-3 МУ. Это можно объяснить пластифицирующим действием загрязняющих частиц в заполнителе этого карьера при их введении в бетонную смесь до 6%. Присутствие в мелкозернистой бетонной смеси тонкодисперсных (пылевидных, глинистых и илистых) частиц Старомарьевского карьера в количестве приблизительно 3%, приводит к повышению прочности на растяжение при изгибе и прочности при сжатии бетона, как бетонов без добавки, так и с суперпластификатором С-3 МУ, что объясняется пластифицирующим действием загрязняющих частиц в заполнителе этого карьера при их введении в бетонную смесь в количестве до 3%.

Согласно физико-химической теории бетонных смесей в цементном тесте, представляющем собой структурированную систему, в которой дисперсионной средой является коллоидный цементный клей, образованный водой и частичками коллоидных размеров - осколками цементного клинкера и частиц кристаллизовавшихся новообразований, а дисперсной фазой - крупные зерна цемента и наполнителя, при введении загрязняющих тонкодисперсных примесей может меняться соотношение дисперсная фаза:дисперсионная среда. Следствием этого является изменение степени структурированности системы. Структурированные системы характеризуются переменной вязкостью, резко падающей при возрастании градиента скорости (скорости сдвига). При малых градиентах скорости, при которых структура цементного теста практически не разрушается, вязкость такой системы предельно высока. Это характерно при определении осадки конуса бетонных смесей, когда сдвиг происходит под действием собственного веса смеси при чрезвычайно малой скорости сдвига. Определение жесткости бетонной смеси производится при вибрационном воздействии, то есть при гораздо большей скорости сдвига, чем при определении осадки конуса. Соответственно жесткость бетонных смесей, содержащих тонкодисперсные загрязняющие примеси, и является более чувствительным и теоретически обоснованным критерием удобоукладываемости таких смесей.

Таким образом, при наличии в заполнителях для бетонных смесей загрязняющих примесей (пылевидных, глинистых и илистых), подбор составов бетонных смесей следует производить не только по осадке конуса, но и по их жесткости, так как загрязняющие мелкодисперсные примеси изменяют реологическое состояние и технологические свойства смесей.

Содержащиеся в порах и микрокапиллярах бетона пылевидные и глинистые частицы при их увлажнении и набухании снижают водопоглощение бетона. При замораживании вода, адсорбированная на поверхности частиц мелкодисперсных примесей, переходит в лед при температуре гораздо ниже 0°С, что может способствовать повышению морозостойкости и трещиностойкости бетонов. Это хорошо подтверждается графиками рисунка 4, откуда следует, что морозостойкость мелкозернистых бетонов возрастает по мере повышения до 6% в бетонной смеси загрязняющих примесей Надзорненского и Невинномысского карьеров и практически остается неизменной при этом количестве примесей Старомарьевского карьера.

а)

3 80

Я (хГ 70

1 —-

- - -,

1 - 2

/ ~

I 3- \ I

8 Сгл,%

б)

160

Я 150

3 140

5 я 130

120

110

100

0 2 4 6 8 сгл, %

Рисунок 4 - Зависимость морозостойкости F мелкозернистого бетона от содержания в смеси пылевидных и глинистых частиц Сгл (1 - примеси Надзорненского карьера; 2 - то же, Невинномысского карьера; 3 - то же, Старомарьевского карьера)- а) - без пластификатора; б) - с суперпластификатором С-3 МУ

Присутствие в заполнителях пылевидных и глинистых частиц Старомарьевского карьера приводит к естественному понижению прочности при сжатии тяжелого бетона после твердения в возрасте 28 суток при нормальных условиях, так как бетонная смесь с загрязняющими примесями этого карьера обладает наибольшей во-допотребностью, что проявляется также в высокой пористости бетона. Однако при режиме твердения образцов бетона после пропаривания прочность при сжатии бетона с добавкой «Универсал-П-2» при введении загрязняющих примесей Старомарьевского карьера до 3% повышается приблизительно на 10% и с добавкой «КМХ» при введении примесей до 5% повышается приблизительно на 5%. Присутствие в заполнителях пылевидных и глинистых частиц Невинномысского карьера приводит к повышению прочности при сжатии бетона с добавкой «КМХ» приблизительно на 10% при различных условиях твердения образцов бетона, что можно объяснить понижением жесткости бетонной смеси с загрязняющими примесями этого карьера вследствие пластифицирующего действия тонкодисперсных примесей Невинномысского карьера и в связи с этим лучшим уплотнением бетонной смеси по сравнению с контрольным составом.

Причем, обращает на себя внимание тот факт, что морозостойкость бетонов возрастает по мере увеличения в них содержания пылевидных и глинистых частиц Надзорненского и Невинномысского карьеров до 7,5%, в то же время введение суперпластификатора С-3 МУ значительно повышает морозостойкость бетонов с примесями глинистых и пылевидных частиц в целом, имеет максимальное значение при содержании пылевидных и глинистых частиц Надзорненского и Невинномысского карьеров в смеси 4,5-6,0%. При этом же содержании примесей глинистых и пылевидных частиц наблюдается и максимум прочности при сжатии и растяжении при изгибе непластифи-цированных и пластифицированных образцов бетонов (таблицы 2 и 3).

Таблица 2 - Влияние загрязняющих примесей на свойства мелкозернистых бетонных смесей и бетонов

№ составов Жест- Прочность, МПа Морозостой- Roc/Rior tpVc Содержание добавок и

кость, 1, с при сжатии при растяжении при изгибе кость, И, циклы примесей

1 2 3 4 5 6 7 8

1 35,35 8,60 1,032 51 8,33 7 0

2 7,14 10,00 1,406 79 7,11 6 С-ЗМУ

3 16,24 14,00 1,284 69 10,90 6 Сгл Низ - 2%

4 6,3 20,82 1,980 127 10,52 4 С-3 МУ+СГ„ нц, - 2%

5 7,455 21,60 2,182 80 9,90 4 СГл н«ш - 5%

6 5,6 28,56 2,954 145 9,67 3 С-3 МУ+См НЩ - 5%

7 6,895 26,80 2,916 82 9,19 2 Сгл Надэ

8 4,9 31,26 3,356 138 9,31 1 С-3 МУ+Сгл ню - 8%

9 15,75 15,54 1,242 61 12,51 6 Сгл Невнн-2%

10 5,95 20,56 1,964 117 10,47 4 С-3 МУ+СГЛ Невнн - 2%

11 10,85 21,50 1,796 75 11,97 5 СГл Невнн — 5%

12 9,1 26,29 2,820 130 9,32 3 С-3 МУ+СглН„ии-5%

13 14,35 25,30 2,750 76 9,20 3 Сгл Нс»ин ~

14 12,25 28,83 3,222 126 8,95 1 С-3 МУ+СГ„ ниин - 8%

15 21,0 11,64 1,276 54 9,12 6 Сгл Став - 2%

16 7,0 15,72 1,904 81 8,26 4 С-3 МУ+Сгл Стае - 2%

17 28,7 12,14 1,390 53 8,73 5 Сгл Став - 5%

18 14,0 17,20 2,078 86 8,28 3 С-3 МУ+Сгл с™ - 5%

19 71,65 8,98 1,278 47 7,03 5 Сгл Став -- 8%

20 29,65 13,38 2,018 80 6,63 2 С-3 МУ+СГ„ с™-8%

Таблица 3 - Влияние загрязняющих примесей на свойства тяжелых бетонных смесей и бетонов

№ Осадка Жест- Прочность, МПа Морозостой- тр°, ис Содержание

сос- конуса, кость, t, при сжатии* при растяже- кость, F, циклы добавок и примесей

тавов ОК, см с нии при изгибе

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 4,0 21,0 27,12/-/30.0 3,473 96 8,64 5 0

2 20,0 - 26,41 /-/34.34 - - - - «ПластИл»

1 2 3 4 5 6 7 8 9

3 9,5 - 28,5/-/27,6 - - - - «Фильтрат пентаэритрита технического»

4 13,0 - 23,47/32,63/37,76 - - - - «Универсал-П-2»

5 6,0 - 25,70/26,70/35,10 - - - - «Универсал-П-2»+Сгл с™ - 2%

6 1.0 - 22,04/26,03/25,56 - - - - «Универсал-П-2»+ Сгл стар - 5%

7 26,0 - 21,23/33,25/36,81 - - - - «КМХ»

8 12,0 - 21,99/28,83/34,91 - - - - «КМХ»+ Сгл с™ - 2%

9 1,0 - 21,90/27,46/30,97 - - - - «КМХ»+ Сгл Стар - 5%

10 23,0 - 22,08/34,33/37,45 - - - - «КМХ»+ Сгл н« - 2%

11 11,0 - 23,07/34,80/38,45 - - - - «КМХ»+ Сгл и« - 5%

12 3,0 - 22,93/35,01/38,14 - - - - «КМХ»+ Сгл Не. - 8%

13 6,0 10,5 28,79 / - / 33,73 4,805 180 7,02 2 С-3 МУ

14 0,4 15,435 -/-/32,5 3,868 145 8,40 3 Сгл Надэ ~~ 2%

15 2,6 9,8 - / - /38,4 5,500 242 6,98 0 С-3 МУ+ Сгл ню - 2%

16 0 12,39 -/-/35,5 4,134 177 8,59 1 Сгл Надз - 5%

17 0 9,1 -/-/41,49 5,845 289 7,10 -1 С-3 МУ+ Сгл низ - 5%

18 0 11,375 -1-136,6 4,250 185 8,61 -1 Сгл Наш - 8%

19 0 8,05 -/-/42,38 5,920 308 7,16 -3 С-3 МУ+ Сг„ - 8%

20 0 14,7 - / - /32,0 3,691 124 8,67 4 Сгл Не.нн - 2%

21 0,8 9,8 -1-136,75 5,142 223 7,15 1 С-3 МУ+ Сгл Не.нн - 2%

22 0 16,1 - / - / 33,6 3,855 144 8,72 2 Сгл Не.нн - 5%

23 0 14,0 - / - /39,23 5,473 244 7,17 -1 С-3 МУ+ Сгл нонн - 5%

24 0 20,3 -/-/33,9 3,984 140 8,51 1 СГл Невнн ~ 8%

25 0 17,5 -/-/39,69 5,593 236 7,01 -2 С-3 МУ+ С,,, Не.нн - 8%

26 0 17,5 -/-/30,5 3,527 101 8,65 5 Сгл Стад — 2%

27 0 10,605 -/-/34,71 4,873 186 7,12 2 С-ЗМУ+ Сг„Стад-2%

28 0 19,705 - / - / 30,0 3,541 96 8,47 4 Сгл Стар — 5%

29 0 16,8 - / - / 34,49 4,967 190 6,94 0 С-3 МУ+ Сгл с™ - 5%

30 0 30,86 -/-/28,4 3,630 85 7,82 3 Сгл Стар - 8%

31 0 30,24 -/-/33,66 4,921 181 6,84 -1 С-3 МУ+ Сгл Стар - 8%

* - при режимах твердения бетона: после пропаривания / после пропаривания и твердения в возрасте 7 суток при нор-

мальных условиях / после твердения в возрасте 28 суток при нормальных условиях

Структура скелета цементно-минерального камня расширяется от напряжений, возникающих при замерзании воды в порах образца, и часть деформаций из-за пластического течения и микроразрушений не восстанавливается. Величина остаточного расширения после охлаждения водонасыщенного образца может служить мерой его морозостойкости. Однако для упрощения и сокращения продолжительности испытаний в основу дилатометрического метода определения морозостойкости бетонов положено определение величины расширения водонасыщенного образца при охлаждении, которое наблюдается в интервале температур от 0 до -10°С (ГОСТ 10060.4-95) Естественно представляет интерес проследить влияние содержания загрязняющих примесей на характер изменения Л1/1 в зависимости от температуры бетонов и тех участков дилатограмм, которые определяют их морозостойкость. Как следует из графиков рисунка 56 и 5в, бетонные образцы, содержащие 5 и 8% загрязняющих примесей Надзорненского карьера, имеют в целом идентичные зависимости Д1/1 от температуры. Однако с повышением содержания загрязняющих примесей площадь гистерезиса кривых при охлаждении - нагревании водонасы-щенных образцов уменьшается по сравнению с контрольным образцом (рисунок 5а), также, как и уменьшается величина расширения этих образцов в интервале температур от 0 до -10 С, характеризующая морозостойкость бетонных образцов. Кроме того, кривые изменения Д1/1 в зависимости от температуры водонасьпценных образцов при их охлаждении и нагревании становятся более плавными, чем у образцов без примесей. Это может свидетельствовать о том, что присутствующие загрязняющие примеси, которые могут распределяться в порах бетонного образца, при заполнении пор водой диспергируются в ней, понижая температуру замерзания воды. И поскольку пористость бетонных образцов с загрязняющими примесями несколько ниже, чем у образцов на чистом заполнителе, то естественно, морозостойкость будет выше.

С увеличением содержания загрязняющих примесей в бетоне коэффициенты теплового расширения несколько возрастают (рисунок 5). На дилатограммах бетонных образцов, содержащих загрязняющие примеси в заполнителях Невинномысско-го карьера, можно отметить меньшую плавность изменения Д1/1 в зависимости от температуры, большую величину расширения водонасыщенного образца в интервале от 0 до -10°С, чем у образцов с загрязняющими примесями в заполнителе Надзорненского карьера и большей площадью гистерезиса на кривых при нагревании -охлаждении водонасьпценных образцов. В этом же направлении меняется характер дилатограмм бетонных образцов с загрязняющими примесями в заполнителе Ста-ромарьевского карьера Введение суперпластификатора С-3 МУ в бетонную смесь на чистых заполнителях, а также содержащих загрязняющие примеси, приводит к некоторому уменьшению коэффициента линейного расширения, а водонасыщенные образцы с суперпластификатором С-3 МУ, содержащие загрязняющие примеси, имеют дилатограммы с той же регулярностью хода, как и без добавки суперпласти-

фикатора С-3 МУ, при меньшем гистерезисе кривых при охлаждении-нагревании и меньшем расширении при температурах от 0 до -10°С. Это свидетельствует о более высокой морозостойкости бетонных образцов с суперпластификатором С-3 МУ, как на чистых заполнителях, так и в присутствии загрязняющих примесей (таблица 2).

а) Л|

0 -10 -20 -30 -10 -50 -60 -70 С С

0 -10 -20 -30 -10 -50 -60 -70 I. С

в) Д! 1(Г.

20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60-70 1иС

Рисунок 5 - Температурные деформации сухих (- - -) и водонасы-щенных (-) мелкозернистых бетонных образцов: на чистом заполнителе (образец №1) - а), с содержанием в заполнителе загрязнений Над-зорненского карьера в количестве 5% (образец №5) - б), то же, 8% (образец №7) - в)

Изменение коэффициентов теплового расширения в сторону повышения или понижения не может дать достоверную информацию о трещиностойкости материала при возникновении температурных напряжений, поскольку температура растрескивания от температурных напряжений бетонов по аналогии с другими композиционными материалами описывается кроме КЛТР еще рядом показателей: модулем упругости, коэффициентом Пуассона, прочностью при растяжении. Поэтому достоверной характеристикой трещиностойкости бетонов при охлаждении, как уже упоминалось, может быть температура растрескивания, определенная по температуре, при которой происходит растрескивание защемленного по концам образца при его охлаждении без возможности свободного деформирования. На испытательной установке УОНДА-1420 были определены температурные напряжения стт и температуры растрескивания Тр6 бетонных образцов при их охлаждении со скоростью 0,3°С/мин. Как следует из рисунка 6 и данных таблицы 2, температуры растрескивания Трб бетонных образцов с увеличением содержания в заполнителе загрязняющих примесей понижаются при одновременном повышении температурных напря-

жений ат в образцах. Понижение температур растрескивания бетонов Трб достигается за счет повышения прочности при растяжении, характеристикой которой может служить также прочность на растяжение при изгибе, которая повышается в бетонах с повышением в них содержания загрязняющих примесей (таблица 2). Следует отметить, что понижение температур растрескивания бетонов Тр6 с повышением содержания загрязняющих примесей в них составляет 2-6°С, что оказывает существенное положительное влияние на трещиностойкость и морозостойкость бетонов (таблица 2). Повышение морозостойкости и трещиностойкости бетонов можно объяснить эффектом, который создает незамерзающая вода, температура замерзания которой в капиллярах и микропорах заполненных примесями глинистых и пылевидных частиц может достигать минус 50°С и ниже.

Рисунок 6 - Температурные напряжения ат в мелкозернистых бетонах на чистом заполнителе - 1 и с загрязняющими примесями в заполнителях Надзорненского карьера в количестве 2% - 2, то же, 5% - 3, то же, 8% - 4 - а); то же, с добавкой суперпластификагора С-3 МУ - б)

В четвертой главе представлены опытно-промышленные испытания бетонов на заполнителях с повышенным содержанием пылевидных и глинистых частиц и суперпластификаторов и их технико-экономическая эффективность.

Опыты, проведенные на Ставропольском бетонно-каменном заводе в июне 2003 г., показали, что свойства бетонных мелкоразмерных элементов мощения и бетон элементов мощения с добавкой суперпластификатора С-3 МУ позволяют повысить морозостойкость бетона элементов мощения до значений выше стандартных при экономии цемента до 18%.

29 марта 2004 г. в цехе завода ЖБИ ОАО «Ставропольпроектстрой» произведен выпуск опытной партии бетонной смеси в объеме 18,4 м3 класса В30. Результаты испытаний показали, что применение суперпластификатора С-3 МУ позволяет снизить на 60 кг в 1 м3 бетона расход цемента и несколько повысить при этом подвижность бетонной смеси и прочность. Выпущенная опытная партия бетонной смеси с суперпластификатором С-3 МУ использовалось для изготовления

колонн, с выдержкой после формования в течение 5 часов и пропаркой при 80 °С в течение 8 часов. Испытание проб кубов бетона после пропарки показал их прочность при сжатии не менее 75-80% от марочной.

Результаты научных исследований реализованы в виде разработанных технических условий на продукцию и организацию производства разработанной продукции.

Реальный общий экономический эффект за счет снижения себестоимости продукции, за счет экономии цемента, сокращения продолжительности формования и пропарки изделий, улучшения качества и однородности бетона составил 1926,4 тыс. рублей. Ожидаемый годовой экономический эффект за счет увеличения срока службы продукции и сокращения объемов ремонтных работ составляет 155 тыс. рублей на 100000 м2 бетонного покрытия.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучено влияние загрязняющих примесей различного гранулометрического состава в заполнителях различных карьеров на технологические свойства бетонных смесей. Установлен пластифицирующий эффект пылевидных и глинистых частиц в заполнителях в зависимости от их гранулометрического состава Наибольшее пластифицирующее действие на бетонные смеси оказывают пылевидные примеси заполнителей с размером частиц более 0,01 мм, а фракции с размером менее 0,01 мм понижают удобоукладываемость смесей.

2. Установлено, что оценка удобоукладываемости бетонных смесей с загрязняющими примесями по осадке конуса не позволяет достоверно оценить эту важную технологическую характеристику смесей. Такие бетонные смеси обладают тиксотропностью и зависимостью их вязкости от скорости сдвига. В связи с этим при одинаковых значениях осадки конуса удобоукладываемость, определенная по жесткости бетонных смесей, различается. При подборе состава бетонных смесей на заполнителях, содержащих загрязняющие примеси, их удобоукладываемость необходимо характеризовать не только по осадке конуса, но и по жесткости.

3. Учет пластифицирующего эффекта пылевидных и глинистых частиц, который оценивается по жесткости бетонных смесей, позволяет снизить водоцемент-ное отношение и повысить за счет этого, при определенном содержании пылевидных и глинистых частиц, прочность, трещиностойкость и морозостойкость бетонов.

4. При введении различных видов пластифицирующих добавок (Универсал-П-2, суперпластификатор С-3 МУ, KMX, ПластИл, фильтрат пентаэритрита технического) в составы бетонных смесей на чистых заполнителях и с загрязняющими примесями удобоукладываемость бетонных смесей, оцениваемая по осадке конуса, ухудшалась, а жесткость смесей была постоянной, однако прочностные показатели бетонов с загрязняющими примесями повышались.

5. Введение суперпластификатора С-3 МУ значительно повышает морозостойкость бетонов, как на чистых заполнителях, так и с примесями глинистых и пылевидных частиц в целом, и достигает максимальных значений при содержании пылевидных и глинистых частиц в смеси в пределах 4,5-6,0% (в заполнителе приблизительно 6-10%). При этом содержании примесей пылевидных и глинистых частиц наблюдается максимум прочности при сжатии и растяжении при изгибе непластифицированных и пластифицированных бетонов.

6. Температурные деформации водонасыщенных образцов бетона показывают, что содержание в заполнителях загрязняющих примесей в определенных пределах, которые выше нормативных, снижает величину расширения образцов в интервале от 0 до 10°С, что свидетельствует об их более высокой морозостойкости.

шах

видных и глинистых частиц также повышает температурные напряжения от , как в пластифицированных, так и в непластифицированных образцах. Однако понижение температур растрескивания бетонов достигается за счет повышения их прочности на растяжение.

8. Разработан и внедрен в производство нормативный документ на производство бетонных мелкоразмерных элементов мощения.

9 Экономическая эффективность результатов работы определяется возможностью использования в бетонных смесях некондиционных по содержанию пылевидных и глинистых частиц и по морозостойкости заполнителей с получением морозо-, трещиностойких бетонных изделий; экономией цемента и энергоресурсов при использовании суперпластификатора С-3 МУ; повышением долговечности бетонных изделий. Подтвержденный экономический эффект от внедрения результатов работы составил 1926,4 тыс. рублей, ожидаемый годовой экономический эффект - 155 тыс. рублей.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Киреев В.Г., Лукьяненко В.В., Борисенко Ю.Г. Факторы, определяющие тре-щино- и морозостойкость бетонов. // Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов: Материалы Всероссийской научно-практической конференции: В 3 ч. Ч. 3. - Красноярск: ИПЦ КГТУ. - 2003. - С. 209-210.

2. Киреев В.Г., Головченко В.Т., Лукьяненко В В., Печеный Б.Г. Улучшение физико-механических свойств неоднородных материалов введением суперпластификатора С-3 МУ. // Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии: сборник материалов V Международной научно-практической конференции. - Пенза: МНИЦ ПГСХА. - 2003. - С. 75-77.

ПГСХА. - 2003. - С. 75-77.

3 Киреев В.Г., Лукьяненко В.В., Печеный Б Г. Исследования физико-механических свойств бетонов с некондиционным заполнителем // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, научно-теоретический журнал. №5. Спецвыпуск: Материалы Международного конгресса «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (XVI Научные чтения), посвященного 150-летию со дня рождения академика В.Г.Шухова. Часть 1,- Белгород: БГТУ. - 2003. - С. 286-289.

4 Лукьяненко В В., Печеный Б Г , Киреев В.Г. К вопросу о влиянии пылевидных фракций заполнителя на качество бетона // Вестник БГТУ им. В Г Шухова. научно-теоретический журнал. №5. Спецвыпуск: Материалы Международного конгресса «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (XVI Научные чтения), посвященного 150-летию со дня рождения академика В.Г.Шухова. Часть 1. - Белгород: БГТУ.-2003.-С. 76-78.

5 Киреев В.Г., Борисенко O.A., Лукьяненко В.В. Методы исследования внутренних напряжений в композитных материалах. // Дороги Башкирии - 2003' специализированная конференция. - Уфа: ГУП ИНХП. - 2003. - С. 77-81.

6. Киреев В.Г., Лукьяненко В.В., Печеный Б.Г. Повышение долговечности дорожных бетонов. // Дороги Башкирии - 2003: специализированная конференция. - Уфа: ГУП ИНХП. - 2003. - С. 13-19.

7. Киреев В.Г., Головченко В.Т., Лукьяненко В.В., Печеный Б.Г. Использование суперпластификаторов при устройстве набивных свай // Международная научно-техническая конференция: Современные проблемы строительства и реконструкции зданий и сооружений. - Вологда: ВоГТУ. - 2003. - С 93-95.

8. Киреев В.Г., Печеный Б.Г., Лукьяненко В.В. Возможности получения бетонов требуемого качества на некондиционных заполнителях. // Материалы VII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - СевероКавказскому региону». - Ставрополь: СевКавГТУ. - 2003. - С. 93-94.

9 Лукьяненко В.В., Киреев В.Г., Печеный Б.Г., Рожков П В. Пенобетон на основе местных сырьевых компонентов и отходов промышленности // Вестник Серия «Естественнонаучная». - №1(6). - Ставрополь: СевКавГТУ. - 2003. -С. 81-83.

10. Киреев В.Г., Лукьяненко В.В., Печеный Б.Г. Перспективы производства и применения гиперпрессованного облицовочного кирпича. // Вестник СевКавГТУ: Серия «Естественнонаучная» - №1(7). - Ставрополь: СевКавГТУ -2004. - С. 95-97.

11 Киреев В.Г., Головченко В.Т., Лукьяненко В.В. Использование лигнина в составе теплоизоляционных материалов из пластифицированных легкобетонных смесей. // Вестник СевКавГТУ: Серия «Естественнонаучная». - №1(7). -Ставрополь: СевКавГТУ. - 2004. - С. 97-99

12. Киреев В.Г., Лукьяненко В.В., Печеный Б.Г. Влияние тонкодисперсных фракций заполнителей на реологические свойства бетонных смесей. // Материалы XXXIII научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2003 год. - Ставрополь: СевКавГТУ. - 2004. - С. 90.

13. Костина Н.В., Киреев В.Г., Лукьяненко В.В. Опытно-промышленные испытания бетонов, приготовленных с применением суперпластификаторов. // Материалы XXXIII научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2003 год. - Ставрополь: СевКавГТУ. - 2004. - С. 96.

Принципы создания бетонов требуемого качества на некондиционных заполнителях

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Автор: Киреев В.Г.

Подписано в печать: 04.10.2004 г. Формат 60x84 1/16 Усл.печл 1,0

Бумага офсетная Тираж 100 Заказ № /ЛЗ Отпечатано в типографии Северо-Кавказского государственного технического университета

355029, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2

РНБ Русский фонд

2006^4 882

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Киреев, Владимир Георгиевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 - ЛИТЕРАТУРНЫЙ И ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР ИНФОРМАЦИИ О ВЛИЯНИИ КАЧЕСТВА ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ НА СВОЙСТВА БЕТОНОВ.

1.1 Влияние качества заполнителей на свойства тяжелых и мелкозернистых бетонов.

1.2 Влияние качества наполнителей и загрязняющих примесей на свойства бетонов.

1.3 Выводы, цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2 - ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ РАССМОТРЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА БЕТОНОВ.

2.1 Обоснование возможности создания бетонов требуемого качества на заполнителях и наполнителях с повышенным содержанием загрязняющих примесей.

2.2 Теоретические представления влияния загрязняющих примесей на деформации, внутренние напряжения и трещиностойкость бетонов.

2.3 Выводы.

ГЛАВА 3 - ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ПРИМЕСЕЙ В ЗАПОЛНИТЕЛЕ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

СВОЙСТВА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНОВ.

3.1 Материалы, принятые для исследований и их характеристики.

3.2 Методы, принятые для исследований.

3.2.1 Стандартные методы.

3.2.2 Контракционные методики ускоренного определения основных свойств цементных материалов.

3.2.3 Методика дилатометрических исследований в линейном дилатометре БашНИИ НП.

3.2.4 Методика испытаний бетонов в установке для определения напряжений, деформаций и температур растрескивания "УОНДА-1420".

3.3 Планирование эксперимента.

3.4 Влияние загрязняющих примесей в заполнителе на технологические свойства бетонных смесей.

3.4.1 Бетонные смеси для приготовления мелкозернистого бетона.

3.4.2 Бетонные смеси для приготовления тяжелого бетона.

3.5 Влияние загрязняющих примесей в заполнителе на физико-механические свойства бетонов.

3.5.1 Мелкозернистые бетоны.

3.5.2 Тяжелые бетоны.

3.6 Исследование деформаций, внутренних напряжений и трещиностойкости бетонов, содержащих загрязняющие примеси.

3.7 Выводы.

ГЛАВА 4 - ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ БЕТОНОВ НА ЗАПОЛНИТЕЛЯХ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ПРИМЕСЕЙ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ.

4.1 Тяжелые и мелкозернистые бетоны для производства бетонных мелкозернистых элементов мощения.

4.2 Тяжелые бетоны для производства строительных сборных конструкций.

4.3 Технико-экономическая эффективность производства бетонных мелкоразмерных элементов мощения повышенной морозостойкости и долговечности.

4.4 Технико-экономическая эффективность производства строительных конструкций с применением заполнителей с повышенным содержанием загрязняющих примесей.

4.5 Выводы.

Введение 2004 год, диссертация по строительству, Киреев, Владимир Георгиевич

Бетон и железобетон наряду с металлом являются наиболее распространенными и универсальными материалами для строительства. Одним из основных факторов, определяющих долговечность железобетонных и бетонных конструкций, является трещиностойкость и морозостойкость бетонов. Многочисленные примеры растрескивания и морозной деструкции бетонных конструкций свидетельствуют о том, что трещино- и морозостойкость этих конструкций не соответствует условиям их эксплуатации, поэтому они часто интенсивно разрушаются и требуют больших затрат на ремонт и восстановление [48]. В современных условиях строительства обеспечение необходимой трещино- и морозостойкости возводимых из цементных бетонов сооружений является серьезной задачей. Вопросами трещино- и морозостойкости цементных бетонов занимаются многие ученые в нашей стране и за рубежом. Достаточно сказать, что одних только гипотез о причинах разрушения бетона в процессе твердения, при попеременном замораживании и оттаивании, при действии агрессивных сред к настоящему времени выдвинуто более пятнадцати [48]. Все это свидетельствует о сложности проблемы получения бетонов высокой трещино- и морозостойкости.

Современные рекомендации по повышению прочности, трещино- и морозостойкости бетонов имеют большой эффект, однако они еще не получили массового применения из-за трудоемкости технологии, дефицита и дороговизны улучшающих добавок.

Статистический анализ качества бетонов и бетонных изделий, выпускаемых заводами Ставропольского края и Северного Кавказа, показывает, что при достижении требуемой прочности показатель морозостойкости бетонов и изделий из них, как правило, ниже нормативных, что сильно сокращает срок службы таких изделий, как бортовые камни, плиты тротуарные, столбы, водопропускные трубы, лотки и др. Причиной этого является применение заполнителей, не соответствующих нормативным требованиям по морозостойкости и содержанию пылевидных и глинистых примесей. Так, согласно ГОСТ 26633-91 [34] в щебне из изверженных и метаморфических пород, щебне из гравия и в гравии содержание пылевидных и глинистых частиц не должно превышать для бетонов всех классов 1% по массе; в песке не должно превышать 2% для бетона транспортных сооружений пролетных строений и мостовых конструкций, для бетона гидротехнических сооружений, эксплуатируемых в условиях переменного уровня воды, для бетона напорных труб; 3% для бетона безнапорных и низконапорных труб, для бетона надводных гидротехнических сооружений; 5% для бетона подводного и бетона внутренней зоны гидротехнических сооружений. Согласно ГОСТ 8736-93 [46] в песке из отсевов дробления II класса содержание пылевидных и глинистых частиц допускается до 10% по массе. Наряду с этим в ГОСТ 26633-91 [34] в бетонах класса до ВЗО допускается использование песков с модулем крупности от 1,0 до 1,5, содержащих не более 3% по массе пылевидных и глинистых частиц. В целом, содержание пылевидных и глинистых частиц в бетонной смеси может колебаться в весьма широких пределах в зависимости от содержания в смеси песка, щебня, цемента, воды, что в различной степени влияет на свойства бетонных смесей и бетонов. В связи с изложенным повышение прочности, трещино- и морозостойкости бетонов, содержащих некондиционные заполнители по содержанию пылевидных и глинистых примесей, за счет более простых, нетрудоемких и дешевых приемов является весьма актуальным. Согласно современной теории бетонов повышение прочности, трещино- и морозостойкости достигается за счет оптимальной поро-вой структуры бетона, однако определяющим фактором прочности, трещино- и морозостойкости бетонов являются внутренние напряжения (структурные усадочные при твердении и температурные усадочные при охлаждении). Если структурные и температурные внутренние усадочные напряжения в немногочисленных работах были изучены, то влияние этих напряжений на морозостойкость и долговечность бетонов изучено не достаточно.

Целью работы является теоретическое и экспериментальное изучение свойств бетонов на некондиционных по содержанию пылевидных и глинистых частиц заполнителях и создание структуры, обеспечивающей требуемое качество бетона по показателям прочности, трещино- и морозостойкости.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- обосновать выбор сырьевых компонентов и подобрать добавки, улучшающие технологические свойства бетонных смесей и физико-механические свойства бетонов на некондиционных по содержанию загрязняющих примесей заполнителях;

Научная новизна:

- показано, что удобоукладываемость, характеризуемая осадкой конуса и определяемая при статическом сдвиге, не приемлема в качестве критерия вязкости бетонных смесей, содержащих загрязняющие тонкодисперсные примеси и изменяющих степень структурированности смесей; установлено, что более чувствительным и теоретически обоснованным критерием удобоукладываемости бетонных смесей с загрязняющими примесями является жесткость, определяемая при вибрационном воздействии; рекомендовано при подборе составов бетонов на заполнителях, содержащих загрязняющие примеси, использование показателя удобоукладываемости — жесткости бетонных смесей; установлены зависимости технологических свойств бетонных смесей и физико-механических свойств бетонов от содержания и гранулометрического состава загрязняющих примесей; определены допустимые пределы содержания загрязняющих примесей в зависимости от их гранулометрического состава и происхождения в бетонных смесях, которые превышают нормативные и при которых достигаются повышенные показатели физико-механических свойств, трещино-, морозостойкости бетонов; теоретически разработаны и обоснованы способы повышения качества бетонов на некондиционных по содержанию загрязняющих примесей в заполнителях путем введения добавок, улучшающих технологические свойства бетонных смесей и повышающих прочность, трещино-, морозостойкость бетонов; теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения высокопрочных, трещино-, морозостойких бетонов и изделий из них на некондиционных по действующим стандартам по морозостойкости и содержанию пылевидных и глинистых частиц в заполнителях.

На защиту выносится: теоретическое и экспериментальное обоснование возможности получения бетонов требуемого качества на заполнителях, содержащих повышенное, по сравнению с нормативными пределами, содержание загрязняющих примесей; выбор универсальных добавок, улучшающих технологические свойства бетонных смесей и физико-механические свойства, трещино-, морозостойкость бетонов, содержащих некондиционные заполнители по количеству пылевидных и глинистых примесей; на основе результатов исследований дилатометрических параметров, внутренних напряжений, прочности, трещиностойкости и морозостойкости разработка оптимальных составов бетонных смесей, имеющих различные зерновые составы минерального заполнителя и содержащих некондиционные заполнители: с повышенным содержанием пылевидных и глинистых частиц, с морозостойкостью ниже нормированной; теоретическое и экспериментальное обоснование структуры бетона, обеспечивающей оптимальные свойства бетонов, содержащих повышенное количество пылевидных и глинистых частиц.

Практическая значимость работы: разработаны принципы создания бетонов требуемого качества на заполнителях, не соответствующих требованиям стандартов по содержанию пылевидных и глинистых частиц; установлены возможности улучшения физико-механических свойств бетонных смесей и бетонов введением добавок пластификаторов и суперпластификаторов; установлена возможность получения бетонов требуемого качества по физико-механическим показателям, трещиностойкости и морозостойкости на заполнителях, содержащих в смеси до 6-8% (до 11-13% в заполнителе) глинистых и пылевидных частиц.

Реализация работы: на ООО «Строительные материалы» (ООО «СМ») организовано производство бетонных мелкоразмерных элементов мощения повышенного качества, с использованием некондиционных заполнителей по морозостойкости и содержанию пылевидных и глинистых частиц, согласно разработанным ТУ 5746-00451990145-03 «Бетонные мелкоразмерные элементы мощения» (приложение 3). В ОАО «Ставропольпроектстрой» производятся бетонные и железобетонные изделия и конструкции, с использованием некондиционных заполнителей по содержанию до 6-8% пылевидных и глинистых частиц и суперпластификатора С-3 МУ. Реальный общий экономический эффект за счет снижения себестоимости продукции, за счет экономии цемента, сокращения продолжительности формования и пропарки изделий, улучшения качества и однородности бетона составил 1926,4 тыс. рублей (приложение 5, 7). Ожидаемый экономический эффект за счет увеличения срока службы продукции и сокращения объемов рел монтных работ составляет 155,0 тыс. рублей на 100000 м бетонного покрытия, результаты работы, полученные в процессе выполнения кандидатской диссертационной работы, используются в учебном процессе СевКавГТУ в лекционном курсе и на лабораторных занятиях по дисциплинам: "Материаловедение", "Покрытия и кровли", "Тенденции развития строительных материалов, деталей и изделий", "Технология производства и применение новых конструкционных материалов", "Технология конструкционных материалов" для специальностей 290300, 290500, 290600 и 290700 (приложение 8).

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, содержащего 158 источников, в том числе 47 работ зарубежных авторов и 8 приложений. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 49 рисунков.

Заключение диссертация на тему "Принципы создания бетонов требуемого качества на некондиционных заполнителях"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Изучено влияние загрязняющих примесей различного гранулометрического состава в заполнителях различных карьеров на технологические свойства бетонных смесей. Установлен пластифицирующий эффект пылевидных и глинистых частиц в заполнителях в зависимости от их гранулометрического состава. Наибольшее пластифицирующее действие на бетонные смеси оказывают пылевидные примеси заполнителей с размером частиц более 0,01 мм, а фракции с размером менее 0,01 мм понижают удобоукладываемость смесей.

5. Введение суперпластификатора С-3 МУ значительно повышает морозостойкость бетонов, как на чистых заполнителях, так и с примесями глинистых и пылевидных частиц в целом, и достигает максимальных значений при содержании пылевидных и глинистых частиц в смеси в пределах 4,5-6,0% масс, (в заполнителе приблизительно 6-10% масс.). При этом содержании примесей пылевидных и глинистых частиц наблюдается максимум прочности при сжатии и растяжении при изгибе непластифицированных и пластифицированных бетонов.

7. Содержащиеся в бетонах глинистые и пылевидные частицы существенно повышают трещиностойкость бетонов, что проявляется в снижении температур растрескивания бетонных образцов на 5-7°С, содержащих примерно 7,5% масс, пылевидных и глинистых частиц в смеси. Присутствие в бетонной смеси пылетах видных и глинистых частиц также повышает температурные напряжения стт , как в пластифицированных, так и в непластифицированных образцах. Однако понижение температур растрескивания бетонов достигается за счет повышения их прочности на растяжение.

9. Экономическая эффективность результатов работы определяется возможностью использования в бетонных смесях некондиционных по содержанию пылевидных и глинистых частиц и по морозостойкости заполнителей с получением морозо-, трещиностойких бетонных изделий; экономией цемента и энергоресурсов при использовании суперпластификатора С-3 МУ; повышением долговечности бетонных изделий. Подтвержденный экономический эффект от внедрения результатов работы составил 1926,4 тыс. рублей, ожидаемый годовой экономический эффект - 155 тыс. рублей.

Библиография Киреев, Владимир Георгиевич, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. A.c. 587376 СССР. МКИ2 G 01 N 25/16. Линейный дилатометр. / P.P. Вахитов, Б.Г. Печеный // Б. И. 1977. - №40. - С. 130.

2. А.с.798065 СССР. Вяжущее /В.Х.Кикас, Э.И. Пиксарв, Л.В.Раадо, И.А.Лаул, А.А.Хайн. -Опубл.в Б.И. -1991.-3.

3. Автоматическая установка для определения напряжений, деформаций и температур хрупкости в материалах. // Инф. лист. №258-79 / Баш. МТЦ НТИиП. -Уфа, 1979.-4 с.

4. Алексеев С.Н., Иванов Ф.М., Модры С., Шнесль П. Долговечность железобетона в агрессивных средах. М.: Стройиздат, 1990. - 316 с.

5. Аль-Джунейд И. Улучшение качества цементных композиций добавками шламовых промышленных отходов: Дис.канд. техн. наук: 05.23.05 -Защищена 25.03.94; Утв. 22.06.94; -Самара., 1994. -145 с. -Библиогр.: С.29-30.

6. Аматуни А.Н. Методы и приборы для определения температурных коэффициентов линейного расширения материалов. — М.: Госкомстандарт, 1972. 139 с.

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

8. Баженов Ю.М. Технология бетона. Учебник. М.: Изд-во АСВ, 2002. - 500 с.

9. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.: Стройиздат, 1990. - 396 с.

10. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. -М.: Стройиздат, 1962. 96 с.

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

12. Броницкий В.А., Лапшин В.А., Рубцова Е.А. Дорожный бетон с добавкой водорастворимого полимера // Автомобильные дороги. — 1972. — №11. — С. 14.

13. Власов В.К. Закономерности оптимизации состава бетона с дисперсными минеральными добавками //Бетон и железобетон. -1993. 4. -С.10-12.

14. Власов В.К. Механизм повышения прочности бетона при введении микронаполнителя //Бетон и железобетон. -1988. 10. -С.9-11.

15. Высоцкий С.А. Минеральные добавки для бетонов //Бетон и железобетон. -1994.-2. -С.7-10.

16. Гейко А.Ф., Харьков B.C. Исследование влияния илистых примесей на долговечность бетона. // Эффективность производства нерудных и неметаллоруд-ных материалов и качество продукции: Сб. науч. тр./ ВНИИнеруд Тольятти; Б. и.; 1986; С. 59-66.

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

18. ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие положения.

19. ГОСТ 10060.1-95 Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости.

20. ГОСТ 10060.2-95 Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости при многовариантном замораживании и оттаивании.

21. ГОСТ 10060.3-95 Бетоны. Дилатометрический метод ускоренного определения морозостойкости.

22. ГОСТ 10060.4-95 Бетоны. Структурно-механический метод ускоренного определения морозостойкости.

23. ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия.

24. ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

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

26. ГОСТ 12730.3-78 Бетоны. Методы определения водопоглощения.

27. ГОСТ 13087-81 Бетоны. Метод определения истираемости.

28. ГОСТ 17608-91 Плиты бетонные тротуарные. Технические условия.

29. ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности.

30. ГОСТ 22685-89 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия.

31. ГОСТ 26433.0-85 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения.

32. ГОСТ 26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления.

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

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

35. ГОСТ 310.1-76 Цементы. Методы испытаний. Общие положения.

36. ГОСТ 310.2-76 Цементы. Метод определения тонкости помола.

37. ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема.

38. ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии.

39. ГОСТ 310.5-88 Цементы. Методы определения тепловыделения.

40. ГОСТ 310.6-85 Цементы. Метод определения водоотделения.

41. ГОСТ 6665-91 Камни бетонные и железобетонные бортовые. Технические условия.

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

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

44. ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний.

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

46. ГОСТ Р 50298.2-92 Сырье глинистое. Метод определения тонко дисперсных фракций.

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

48. Данилович И.Ю., Сканави H.A. Использование топливных шлаков и зол для производства строительных материалов. -М.: Высш. шк., 1988.-72 с.

49. Дибров Г.Д., Фоменко В.И. Природа возникновения и действия внутренних напряжений в дисперсных структурах. // Тезисы докладов и сообщений Всесоюзного совещания «Гидратация и твердение». Уфа: НИИПромстрой, 1978. -С. 251-267.

50. Долговечность ограждающих и строительных конструкций / Под ред. Власова O.E. -М.: Госстройиздат, 1963.

51. Дорожный цементобетон на песках с повышенным содержанием тонкодисперсных частиц / Бруг Г.Э., Высоцкий Ю.Н. Повышение качества цементобе-тонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов: Тр./ СоюзорНИИ. М.,1982, с. 81-90, ил. -Библиогр.: 4 назв.

52. Железко Е.П. Влияние качества битумов на прочность и деформативные свойства битумоминеральных материалов. Дисс. . канд. техн. наук: 05.23.05. Уфа, 1976.- 163 с.

53. Залесов A.C., Климов Ю.А. Прочность железобетонных конструкций при действии поперечных сил. Киев: Будивэльнык, 1989. - 104 с.

54. Защепин А.Н., Ямбых H.H. Повышение морозостойкости и прочности дорожного бетона добавками кремнийорганических соединений // Сб. статей Со-юзДорНИИ. Балашиха, 1969. - С. 98-107.

55. Зоткин А.Г. Микронаполняющий эффект минеральных добавок в бето-не//Бетон и железобетон.-1994. 3.-С.7-9.

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

57. Ицкович С.М. Заполнители для бетона. Минск: Вышейшая школа, 1983. -214 е., ил.

58. Ицкович С.М., Чумаков Л.Д., Баженов Ю.М. Технология заполнителей бетона. М.: Высш. шк., 1991. — 272 с.

59. Каприелов С.С. Общие закономерности формирования структуры цементного камня и бетона с добавкой ультрадисперсных материалов //Бетон и железобетон, -1995.-6. -С. 16-20.

60. Коваленко А.Д. Основы термоупругости. — Киев: Наукова думка, 1970. -342 с.

61. Красный И.М. О механизме повышения прочности бетона при введении микронаполнителей //Бетон и железобетон. -1987. 5. -С.10-11.

62. Крекшин В.Е. О влиянии тонкодисперсных фракций песка на микроструктуру бетона //Соверш. стр-ва назем, объектов нефт. и газ. пром-сти. Сб.науч.трудов НПО Тидротрубопровод". М., 1990. - С.23-26.

63. Ленг Ф.Ф. Разрушение композитов с дисперсными частицами в хрупкой матрице // Композиционные материалы, т. 5. Разрушение и усталость. М.: Мир, 1978.-С. 11-57.

64. Лукьяненко В.В. Регулирование внутренних напряжений в бетонах с целью повышения их трещино- и морозостойкости: Дис. канд. техн. наук: 05.23.05. -Ставрополь, 2002. — 168 с.

65. Лукьяненко В.В. Регулирование внутренних напряжений в бетонах с целью повышения их трещино- и морозостойкости: Автореф. дис. канд. техн. наук. -Ставрополь, 2002. 23 с.

66. Лурье А.И. Пространственные задачи теории упругости. — М.: Гостматгиз, 1955.-293 с.

67. Механика композиционных материалов / Под ред. Дж. Сендецки. Композиционные материалы, т. 2. М.: Мир, 1978. - С. 564.

68. Новицкий П.В., Зорграф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1991. — 304 с.

69. Нуриев Ю.Г., Бабков В.В., Шепелев Г.Д. Исследования усадочных напряжений и их влияние на физико-механические свойства бетона. // Строительные материалы и конструкции. Сборник научных трудов НИИПромстрой. Уфа: НИИПромстрой, 1984.-С. 34-46.

70. О мелких песках в бетоне / А.Я.Либман В кн.: Применение мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона. — М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961. — С. 100-102.

71. О применении в бетоне мелких песков / А.Е.Шейкин В кн.: Применение мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона. — М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961. - С. 7-12.

72. Ольгинский А.Г. Пылеватые минеральные добавки к цементным бетонам //Строительные материалы и конструкции, 1990. - N3. - С. 18.

73. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена.1. М.: Энергия, 1969. 392 с.

74. Отраслевые методические указания по определению экономической эффективности использования в дорожном строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М., 1989. - 76 с.

75. Печеный Б.Г. Битумы и битумные композиции. М.: Химия, 1990. — 256 с.

76. Печеный Б.Г. Исследование температурных и усадочных напряжений в бетонах // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. — 1980. — №1. С. 7378.

77. Печеный Б.Г., Вахитов P.P. Дилатометрические испытания асфальтобетонов. // Исследование остаточных продуктов нефтепереработки. — М.: ЦНИИ-ТЭнефтехим, 1977.-С. 126-134.

78. Рамачандран B.C. и др. Добавки в бетон: Справ, пособие /В.С.Рамачандран, Р.Ф.Фельдман, М.Коллепарди и др.; Под ред. В.С.Рамачандрана. -М.: Стройиз-дат, 1988. -С. 168-184.

79. Ревяко М.М., Крюковский А.И. В сб.: Химия и химическая технология. В. II. Минск: Вышэйшая школа, 1976. - С. 56.

80. Рекомендации по подбору составов тяжелых и мелкозернистых бетонов (к

81. ГОСТ 27006-86). М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. - 72 с.

82. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. — М.: Высш. шк., 1978. 309 с.

83. Сборник контракционных методик ускоренного определения основных свойств цементных материалов. М.: ГП "ВНИИФТРИ", 1998. - 86 с.

84. Свойства металлов и сплавов. М.: Металлургиздат, 1949.

85. Селиванов В.М. Безобжиговые строительные материалы и изделия на основе бесклинкерных и малоклинкерных глиносодержащих вяжущих: Автореф. дисс. д-ра. техн. наук. Томск, 2001. - 32 с.

86. Семенцов H.A. // Бетон и железобетон. 1957. - № 12.

87. Соломатов В.И. и др. Композиционные строительные материалы и конструкции повышенной материалоемкости. Киев: Будивельник, 1991. -144 е., ил.

88. Соломатов В.И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура, 1980. №8. -С. 61-71.

89. Сторк Ю. Теория состава бетонной смеси. — Л.: Издательство литературы по строительству. 1971. - 236 с.

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

91. ТУ 2492-001 -45285129-2000. Суперпластификатор С-3 МУ.

92. ТУ 5711-002-03234709-99. Отсев из дробленого гравия.

93. ТУ 5746-004-51990145-03. Бетонные мелкоразмерные элементы мощения.

94. ТУ 5870-003-49938321-98. Комплексная минерально-химическая добавка для бетонов и строительных смесей «КМХ».

95. ТУ 5870-110-46854090-2000. Комплексная добавка для цементных растворов, бетонов и сухих строительных смесей «ПластИл».

96. ТУ 5870-119-46854090-01. Комплексная добавка для бетонов «Универсал-П-2».

97. ТУ 6-05-2051 -87. Фильтрат пентаэритрита технического.

98. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы. -М.: Химия, 1980. -320 с.:ил.

99. Шейкин A.E., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. -М.: Стройиздат, 1979. -344 е., ил.

100. Barnes B.D., Diamond Sindey, Dolch W.L. The Contact Zone between Portland

101. Cernent Paste and Glass "Aggregate" Surfaces. Контактная зона между цементным камнем и поверхностью стеклянного "заполнителя" //Cem. and Concr. Res. -1978. -№2. -pp.233-243.

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

103. Berry E.E., Malhotra V.M. Fly Ash for Use in Concrete A Critical Review //ACI Journal. -1982. -V2. - 3. -pp. 59-73.

104. Best J.F., Lane R.O. Evaluation of test methods for volume change of Shrinkage-compensating grouts // Journal of the American concrete institute. — 1981. — v. 78., №6. P. 463-470.

105. Chen Zhi Yuan. Study of CSH-phase within the Transitional Zone. Исследовние C-S-H-фазы в переходной зоне //15 Szilikatip. es szilikattud. Konf., Budapest, 1216 Jun., 1989: Silicone'89, R.1. -Budapest, 1989. -pp.267-272.

106. Feng Nai-Qian, Li Gui-Zhi, Zang Xuan-Wu. High-strength and flowing concrete with a zeolitic mineral admixture //Cem., Concr., and Aggreg. -1990. -V12. -°2. -pp.61-69.

107. Flugstaub als Betonzusatzstoff. Пылевидные отходы от сжигания твердого топлива в качестве добавки к бетону (нем.). / Keller Н. Beton - und Stahlbetonbau, 1983, № 3, s. 78-80, Tab.

108. Garboczi Edward J., Bentz Dale P. Digital Simulation of the Aggregate-Cement Paste Interfacial Zone in Concrete. Математическое моделирование контактной зоны между заполнителем и цементным камнем в бетоне //J. Mater. Res. -1991. -№11. -pp. 196-201.

109. Harald L. Better Cement-Bound Bases with Bitumen Emulsions / International Symposium on Asphalt Emulsion Technology, November 11-14, 1999. — The Omni Shoreham Hotel Washington, DC. P. 395-399.

110. Herstellung von qualitätsgerechten Beton aus Zuschlagstoffen minderer Qualität. Возможности применения в бетоне нестандартных заполнителей (нем.). / Meiner! Н. Bauplanung Bautechnik, 1982, N 5, S. 198-199, 111.- Bibliogr.: 5 Ref.

111. Holliday L., Robinson J. The Thermal Expansion of Composites Based on Polymers. // Journ. of Mater. Science. 1973. - №8. - P. 301-311.

112. Kerner B.H. Proc. Phys. Soc. В 69. 808, 1956. P.

113. Koyyali O.A. Porosity of Concrete in Relation to the Nature of the Paste

114. Aggregate Interface. Взаимосвязь пористости бетона с характером контактной зоны между заполнителем и цементным камнем //Mater, and Struct. -1987. -№115.-pp. 19-26.

115. Lane R.O., Best J.F. Properties and Use of Fly Ash in Portland Cement Concrete //Concrete International. -1982. -V4. 7. - pp.81-92.

116. Larbi J. A., Bijen J.M. Effect of water-cement ratio, quantity and fineness of sand on the evolution of lime in set portland cement systems //Cem. and Concr. Res. -1990. -V20. 5. -pp.783-794.

117. Larbi J.A., Bijen J.M. The chemistry of the pole fluid of silica fume-blended cement systems //Cem. and Concr. Res. -1990. -V20. 4. -pp.506-516.

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

119. Matsufuji Y., Kohhata H., Harada S. Прочностные характеристики растворов содержащих сверхтонкие частицы. //Semento konkurito ronbunshu = CAJ Proc. Cem. and Concr. 1991. - 45. - C.264-269.

120. Opoczky Ludmilla. Kohosalak mechanicai akti-valasa finomorlessel // Epitoan-yag. -1990. V42. - 3. - pp.81-84.

121. Perenchio W.F. Superwater reducers // Modern Concrete. 1979. - v. 42, № 3. -P. 24-26, 28.

122. Rehm Gallus, Diem Paul. Rontgenanalyse des Zementsteins im Bereich der Zuschlage. Рентгеновский анализ слоев цементного камня вблизи зерен заполнителя //Dtsch. Ausschuss Stahlbeton. -1977. -№283. -рр.40-55.

123. Roberts L.R., Grace W.R. Microsilica in concrete. 1 //Mater. Sci. Concr.l. -Westerville (Ohio), 1989. -pp. 197-222.

124. Rudolf Saliger. Der eisenbeton. Seine berechnung und gestaltung. Berlin, 1925. // Залигер P. Железобетон. Его расчет и проектирование. / Под ред. П.ЯЛСаменцева. - 3-е изд. -М.: ГИЗ, 1928. - 671 с.

125. Sarkar Shendeep L. Microstrukture of a very low water/cement silica fume concrete //Microscope -1990. -V38. 2. -pp.141-152.

126. Stork J. Teoria skladby betonovej zmesi. — Bratislava: Yydavatelstvo slovenskej akademie vied. 1964. - 236 s.

127. Stork J. Vplyv bentonitov na vlastnosti betonov. Materialy z konferencie о bentonitoch, Kosice, 1962.

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

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

130. Wang T.T., Kwei T.R. Influence of the Thermal Stress on the Coefficient of the Thermal Expansion and Density of Filled Polymers. // Journ. Polym. Science. 1979. - V. 7. - № 5. - P. 889-897.

131. Xie Song-shan. Investigation of adhesion in a contact zone of concrete. Исследование адгезии в контактной зоне бетона //Гуйсуаньянь сюэбао = J. Chin. Silic. Soc. -1983. -№4. -рр.489-497.

132. Xu Ziyi, Liu Linzhy. Research on superfine flyach and its activity //Proc. Beijing Int. Symp. Cem. and Concr., Beijing, May 14-17, 1985. Vol.1. -Beijing. -1986. -pp.493-507.

Похожие работы

Строительство
05.23.00