автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Регулирование свойств дорожного цементогрунта методом модифицирования полимерными добавками

На правах рукописи

Голубева Елена Анатольевна

РЕГУЛИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ДОРОЖНОГО ЦЕМЕНТОГРУНТА МЕТОДОМ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫМИ ДОБАВКАМИ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Улан-Удэ-2009

9 0 п.--- о--

003481125

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Прокопец Валерий Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Хозин Вадим Григорьевич

кандидат технических наук Босхолов Кузьма Артемович

Ведущая организация:

ОАО «Дорожный проектно-изыскательский и научно-

исследовательский институт

ГИПРОДОРНИИ» (г. Москва)

Защита диссертации состоится 26 ноября 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.039.01 при ГОУ ВПО ВСТУ по адресу 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40в, зал ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВСТУ.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу диссертационного совета.

Автореферат разослан 23 октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

Л.А. Урханова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время доказана техническая и экономическая эффективность устройства дорожных одежд со слоями из местных грунтов, укрепленных различными вяжущими. Многолетние обследования эксплуатируемых участков дорог с основаниями из укрепленных грунтов позволяют утверждать, что такие материалы обладают высокими технико-экономическими и эксплуатационными качествами.

Цементогрунт - композиционный материал, используемый для устройства оснований дорожных одежд. Применение цементогрунтов в строительстве дорожных одежд в России достаточно хорошо освоено. Технология применяется более 50 лет, имеет научное, методическое и нормативно-техническое обеспечения (ГОСТ, СНиП, ВСН).

В то же время известно, что конструктивные слои дорожной одежды из цементогрунта имеют существенный недостаток, заключающийся в образовании сетки трещин вследствие воздействия на них различного рода факторов. Такие трещины могут возникнуть не только из-за прилагаемых динамических и климатических нагрузок, но и из-за особенности структуры материала.

При укреплении грунтов цементом применяют различные добавки с целью создания оптимальных условий твердения цемента и улучшения технологических свойств цементогрунтовых смесей, повышения деформативных свойств цементогрунта и как следствие повышения прочности и долговечности изделий из этого материала, расширения количества видов грунтов, пригодных для укрепления, а также в целях экономии цемента.

, Для улучшения деформативных свойств цементогрунта в мире используют полимерные добавки (ренолит, латекс с лигносульфонатами, смолы, битумы, эмульсии т.п.). Отметим, что зарубежные добавки использовать неэффективно ввиду их высокой стоимости, а применение существующих добавок отечественного производства не дает устойчиво выраженного эффекта. Поэтому возникает необходимость в разработке комплексной полимерной добавки отечественного производства, которая позволила бы улучшить физико-механические свойства дорожного цементогрунта, повысить его деформативность и трещиностойкость, снизить стоимость дорожного полимерцементогрунта. Таким образом, актуальность постановки и решения данной проблемы представляется не только очевидной, но и необходимой.

Цель работы - повышение эффективности дорожного цементогрунта применением полимерной добавки, содержащей механоактивированную целлюлозу.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Получены многофакторные модели физико-механических свойств цементогрунта, модифицированного полимерной добавкой «Ренолит».

2. Установлены граничные условия применимости в цементогрунтах полимерной добавки «Ренолит».

3. Разработаны основные принципы получения импортозамещающей добавки типа «Ренолит».

4. Проведена опытно-производственная проверка разработанных составов и выполнены расчёты технико-экономической эффективности данных исследований.

Научная новизна работы состоит:

- в установлении теоретических и экспериментальных зависимостей изменения качественных показателей дорожного цементогрунта, модифицированного полимерными добавками (прочность при сжатии, прочность на растяжение при изгибе, морозостойкость, модуль упругости, мера хрупкости и др.);

- в исследовании применимости полимерной добавки «Ренолит» в дорожном цементогрунте и определении граничных условий применимости;

в реализации золь-гель технологии для получения импортозамещающей добавки на основе «Латекса СКС- 65 ГП» и механоактивированной целлюлозы, заключающейся в предварительной механоактивации целлюлозы;

- в установлении закономерности твердения цементогрунта при различном соотношении в смеси цемента и добавки «Латекс СКС-65ГП» и механоактивированной целлюлозы, показывающей рост физико-механических свойств материала по полиномиальной зависимости;

- в изучении характера структурообразования цементогрунта, модифицированного импортозамещающей добавкой, подтверждающего идентичность структуры дорожного цементогрунта, модифицированного полимерной добавкой «УЦГСРос» и структуры дорожного цементогрунта, модифицированного полимерной добавкой «Ренолит».

Практическая значимость работы состоит в решении важной народно-хозяйственной проблемы, заключающейся в расширении возможностей использования местных материалов, укрепленных минеральными вяжущими веществами в конструктивных слоях дорожных одежд, и снижении стоимости строительства автомобильных дорог в районах, не имеющих собственных сырьевых баз каменных материалов. С этой целью:

- установлены граничные условия применимости полимеров в цементогрунтах;

- разработаны составы полимерцементогрунтовых смесей для устройства оснований дорожных одежд;

- разработан состав и т технология получения импортозамещающей добавки на основе «Латекса СКС -65ГП» и механоактивированной целлюлозы.

Патент, полученный в ходе исследования, и разработанные методические рекомендации могут быть реализованы в России и за её пределами.

На основе технологических разработок и технических решений могут быть созданы новые строительные машины и механизмы для приготовления высокоэффективных цементогрунтовых смесей, модифицированных полимерными добавками отечественного производства, а также для устройства оснований из полимерцементогрунтовых смесей.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы представлены на конференциях и семинарах, организаторами которых были Казанский государственный архитектурно-строительный университет КГАСУ (2007-2008гг.); Белгородский государственный технический университет им. Шухова БГТУ (2007г.); АНОО «Приволжский дом знаний» (2007г.); Томский государственный архитектурно-строительный университет (2008г.); Сибирская

государственная автомобилыю-дорожная академия СибАДИ (20012009гг.). Материалы диссертационной работы использовались в дипломном проектировании.

Публикации. По материалам исследований были опубликованы 12 научных статей и тезисов докладов в журналах и сборниках трудов, в том числе 1 статья в журнале по списку ВАК; 6 научно-технических отчётов; получен патент на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Результаты исследований изложены на 148 страницах основного текста, включающего 41 рисунок, 32 таблицы, библиографического списка из 155 названий.

Основная идея работы состоит в изучении влияния различных полимерных добавок на физико-механические свойства дорожного цементогрунта и разработке по способу золь-гель технологии новой полимерной импортозамещающей добавки для повышения эффективности дорожных цементогрунтов.

Положения, выносимые на защиту:

¡.Аналитические модели и анализ физико-механических характеристик цементогрунтовых смесей, модифицированных добавками «Ренолит» и «Латекс СКС-65ГП».

2.Теоретические предпосылки структурообразования полимерцементогрунтовых смесей.

3. Результаты эксперимента по созданию комплексной полимерной добавки собственного производства типа «Ренолит».

4.Результаты обследования участков опытного строительства оснований из полимерцементогрунта.

Внедрение. Результаты исследований внедрены на предприятиях ГУ ДСД «Дальний Восток» ЗАО «Асфальт» при строительстве автомобильной дороги «Амур» федеральной трассы «Чита - Хабаровск», 16691- 682 км, 1370 - 1415 км; на предприятиях «Чукотавтодора» при капитальном ремонте участка автомобильной дороги «Певек-Апапельгино- Янранай», ПК 18+400- ПК 35+000, автомобильной дороги «Певек- Валькумей» на участке ПК 0+000 - ПК 2+000. Результаты исследований опубликованы в методических рекомендациях по применению полимерцементогрунтовых смесей для строительства оснований дорожных одежд.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, определена цель, поставлены задачи исследования, отмечены научная новизна и практическая ценность, приведены сведения об апробации результатов работы.

В первой главе представлен анализ состояния предметной области исследования, который показал, что за последние тридцать лет научные исследования велись в основном по вопросам разработки составов. Очень мало работ велось по вопросам разработки технологий получения композиционных материалов строительного назначения с использованием полимерных добавок, в области дорожного строительства. Актуальность темы исследования позволила определить цель и задачи исследования.

Во второй главе изложены теоретические предпосылки исследований, в частности, рассмотрено современное представление о структурообразовании в полимерцеменгных системах. Определены теоретические предпосылки выбора полимерной добавки для повышения эффективности цементогрунтовых композиций, а также основные задачи упрочняющего модифицирования полимерцементогрунтовых смесей.

В нашем случае снижению дозировки полимера может способствовать комплексная добавка, состоящая из латекса и механоактивированной целлюлозы. Очевидно, что решающую роль в упрочнении полимерцементной структуры в случае небольших добавок полимера будет играть сам полимер, который благодаря своим высоким адгезионным и аутогезионным свойствам свяжет минеральные фракции и

цементные новообразования в единый конгломерат, а добавка механоактивированной целлюлозы и значительная доля цемента при этом выполняют роль микронаполнителя.

Известно, что степень прочности цементогрунта зависит от возможности уплотнённой смеси сохранять в процессе отвердевания количество влаги, обеспечивающей мягкие условия протеканию усадочных процессов. Обеспечение подобных условий возможно применением водоудерживающего компонента, в качестве которого может служить добавка в виде целлюлозы. Таким образом, технологический процесс получения цементогрунтовой смеси с учетом процентного содержания вяжущего, латекса и добавки целлюлозы в ней можно охарактеризовать некоторой зависимостью прочности R от факторов: Хх -изменение количества цемента в смеси; Х2 -изменение количества латекса и Хз - изменение содержания в латексе добавки целлюлозы.

Уровень приведенных факторов в каждый момент определяет состояние данной системы. Поэтому изучение влияния компонентов смеси на прочность цементогрунтов можно представить как отыскание трехфакгорной зависимости вида

Vr=№I,X2,X3 ). (1)

Поскольку найти истинный вид функции (1) затруднительно, ее следует аппроксимировать полиномом соответствующей степени. Подобную аппроксимацию наиболее эффективно осуществить методом математического планирования эксперимента. Тогда на основании проведенных экспериментов функция (1) запишется в виде

Я=Ьй+Ь1Х1+Ь2Х2+ЬъХъ+ЬАХ^ Х2+Ь5Х2 Х3+Ь6 Х3 Xt+Ä,, Х*+Ь22 X2+b3i Хг\2)

где Ь0,ЬьЬ2,Ьх-.-,Ьзз - коэффициенты полинома, найденные экспериментальным путем.

Выражение (2) позволяет определить предельные значения прочности цементогрунта дифференцированно в зависимости от содержания в смеси цемента, латекса и целлюлозы.

Основные научные положения эффективных процессов модифицирования укреплённых вяжущими веществами грунтов базируются на модели многоуровневого (кластерного) строения структуры материалов, изложенной в основополагающих трудах В.М. Безрука, а также в трудах М.Н. A.C. Дудкина, В.М. Кнатько, М.Т. Кострико, П.Г. Комохова, B.C. Лесовика, A.B. Линцера, Т.М. Луканиной, В.М. Могилевича, A.B. Нехорошева, М.Н. Першина, А.П. Пичугина, А.П. Платонова, B.C. Прокопца, И.А. Рыбьева, В.И. Соломатова, А.Н. Токина,

М.М. Филатова, Л.М. Ястребовой. Они приходят к выводу, что в области укреплённых грунтов применением только добавок ПАВ не всегда возможно достичь устойчивого модифицирующего эффекта. Предлагают для этих целей применение связующих, включающих непосредственно полимер и наполнитель, который способствует созданию условий протекания процессов регенерации структуры материала при воздействии эксплуатационных нагрузок. Для инициирования подобных процессов необходима разработка рецептурно-технологических приёмов получения комплексной полимерной добавки.

Другая часть научного положения базируется на том, что применение комплексной полимерной добавки позволит создать условия для зарождения центров кристаллизации в объёме адсорбированного слоя при меньшем количестве основного вяжущего. Поэтому применение комплексной добавки, состоящей из латекса и фибры, в виде целлюлозы будет способствовать получению полимерцементогрунта высокой усадочной трещиностойкости, прочности на растяжение, водостойкости и морозостойкости.

В третьей главе приведены характеристики дорожно-строительных материалов, используемых в эксперименте. Исследовалось влияние водорастворимых полимеров «Латекс СКС-65ГП» Омского завода синтетического каучука и полимера «Ренолит» зарубежного производства на свойства дорожного цементогрунта. Известно, что в состав полимера «Ренолит» входит латекс и целлюлоза. Выполнено планирование эксперимента. В качестве методики планирования эксперимента была выбрана методика полного факторного эксперимента. Проведен анализ факторов, влияющих на качество и свойства полимерцементогрунта.

Для построения математической модели определены входные факторы и выходные параметры. В данном случае к входным фактором отнесены: прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе, модуль упругости, морозостойкость.

В качестве входных контролируемых параметров можно считать рецептурные факторы: расход воды В, расход цемента Ц, расход полимера Я, модуль крупности песка или число пластичности для глинистых грунтов Мкр. Тогда Ясж=/[ (В, Ц, Я, Мкр); Яизб=/2 (В, Ц, Я, Мкр); Еупрф (В, Ц Я, Мкр); МРЗ=/4 (В, Ц, Я, Мкр).

Анализ результатов физико-механических свойств материалов показал, что введение полимерных добавок позволяет повысить физико-механические характеристики дорожного цементогрунта (рис. 1, 2).

и

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Но мер а зкс п ер и ме нтов

□ смеси типа ГЦ осмеси типа ГР [Зсмеси типа ГЛ

Рис.1. Сравнение различных составов смесей но показателю «Сопротивление растяжению при изгибе»

1,40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Номера экспериментов

□ смеси типа ГЦ а смеси типа ГР о смеси типа ГЛ

Рис.2. Сравнение различных составов смесей по показателю «Коэффициент морозостойкости»

В четвертой главе описаны математические модели зависимости свойств цементогрунтов от соотношения ингредиентов, которые позволяют наглядно проследить тенденции изменения показателей прочности от состава смесей и подобрать смеси заданного состава по известным показателям прочности. По результатам

экспериментальных исследований были определены граничные условия применения полимерных добавок «Ренолит» и «Латекс СКС 65-ГП» (табл. 1-4).

48892391UPP77U

Условия применимости «Латекса» (глинистый грунт)

Показатель прочности 56-сут образцов Изменение свойств при введении 2% латекса Изменение свойств при введении 8% латекса Условия применимости

Кизг, МПа Увеличивается в 1,08 - 1,17 раза при /=2,0. Увеличивается в 1,34— 1,55 раза при/=7,0 Уменьшается при 1=2 незначительно. Увеличивается в 1,11 - 1,41 раза при 1 = 4,5-9,5 Допускается применение грунтов с числом пластичности /ДО 9,5; цемента 11,0 1- 7,0 % ; латекса не более 8% от массы цемента

Ясж (водный режим), МПа Уменьшается Уменьшается

Еу, 1000 МПа Уменьшается в 0,63 - 0,83 раза Уменьшается в 0,69 - 0,93 раза

Показатель МРЗ Увеличивается Увеличивается

Таблица 2 Условия применимости «Рснолита» (глинистый грунт)

Показатель прочности 56-сут образцов Изменение свойств при введении 3 % «Ренолита» Изменение свойств при введении 6 % «Ренолита» Условия применимости

1 2 3 4

Яизг, МПа Увеличивается в 1,05 - 1,36 раза при /< 2,0. Увеличивается в 1,101,16 раза при 7=4,5— 9,5 (/>2,0) Увеличивается при I <2 в 1,08- 1,38 раза. Увеличивается в 1,01 - 1,18 раза при/=4,5-9,5 (/>2,0) Допускается применение грунтов с числом пластичности /от 2,0 до 12,0; цемента 8,0-17,0%; «Рснолита» 3 - 9% от массы цемента

Кс.ж (водный режим), МПа Увеличивается в 0,87 -1,04 раза при/ = 2,0 -12,0 (I >2,0) В 0,87- 1,03 раза при/ = 2,0-12,0 (/>2,0)

Еу, 1000 МПа Уменьшается в 0,760,88 раза при/=2,0-12,0 (>2,0) Уменьшается в 0,810,93 раза при / = 2,0 — 12,0 (/>2,0)

Показатель МРЗ Увеличивается Увеличивается

Условия применимости «Латекса» (песчаный грунт)

Показатель прочности 56-сут образцов Изменение свойств при введении 2 % латекса Изменение свойств при введении 8 % латекса Условия применимости

Яизг, МПа Увеличивается в 1,22 -4,85 раза при Мкр 1,2 -3,2. При увеличении цемента влияние снижается Увеличивается в 1,11 -4,49 раза при Мкр 1,2 - 3,2. При увеличении цемента влияние снижается Допускается

Ксж (водный режим), МПа Увеличивается в 1,15- 1,44 раза Увеличивается в 1,15- 1,44 раза. При 17— 20% цемента влияние незначительно применение любых песчаных грунтов с

Еу, 1000 МПа Уменьшается в 0,700,96 раза. Большое влияние Мкр песчаного грунта Уменьшается в 0,66— 0,88 раза. Большое влияние Мкр песчаного грунта модулем крупности до 3,2; цемента 8,0 - 14,0 % ;

Показатель МРЗ Возрастает в 1,013,16 раза при содержании цемента до 14%. Убывает в 0,82 - 0,70 раза при сод. цемента 14 -20% Возрастает при содержании цемента до 11 %. Убывает в 0,65 - 0,90 раза при сод. цемента-14-20% латекса 2—8 % от веса цемента

Таблица 4 Условия применимости «Ренолита» (песчаный грунт)

Показатель прочности 56-сут образцов Изменение свойств при введении 3 % «Ренолита» Изменение свойств при введении 6 % «Ренолита» Условия применимости

1 2 3 4

Яизг, МПа Увеличивается в 1,12 -2,05 раза при Мкр 1,2 -3,2. При увеличении цемента влияние снижается Увеличивается в 1,15 -2,79 раза при Мкр 1,2 -3,2. При увеличении цемента влияние снижается Допускается применение любых песчаных Фунтов с модулем

Rcdk (водный режим), МПа Увеличивается в 1,07-1,35 раза Увеличивается в 1,06-1,33 раза. При 17 - 20% цемента влияние незначительно крупности до 3,2; цемента 8,0 - 17,0 % ; «Ренолита» 3-9% от массы цемента

Окончание табл.4-

1 2 3 4

Еу, 1000 МПа Уменьшается при 611 % цемента. Увеличивается при 11— 20% цемента Снижается при 6-8% цемента. Увеличивается при 11- 20 % цемента в 1,08- 1,30 раза

Показатель МРЗ 1,39-1,65. Убывает с ростом цемента. Возрастает с увеличением Мкр при содержании цемента 8-20% 1,23 -1,38. Возрастает с ростом содержания цемента. Мало изменяется с увеличением Мкр при содержании цемента 8 - 20%

В пятой главе разработаны основные принципы получения импортозаменяющей полимерной добавки типа «Ренолит», в основе которой лежит «Латекс СКС-65 ГП» и механоактивированная целлюлоза.

Наиболее эффективными добавками, повышающими прочность цементосодержащих материалов на изгиб, являются анизотропные неорганические либо полимерные структуры различной дисперсности, получившие такое характерное условное название, как фибра или фибрины. Одним из альтернативных видов добавок является золь - это коллоидная добавка, содержащая дисперсии наноразмера (от 1 до 100 нм) и обладающая поэтому особыми свойствами поверхности - высокой поверхностной энергией.

Для нанотехнологии по методу золь относительно поверхностной энергии твердого тела (подложки) введены понятия «фрактал» и «фрактальная геометрия». Целлюлоза, имеющая дробную размерность Б к 2,24, может быть отнесена к реальным фракталам. Вычисленная согласно зависимости Хаусдорфа-Безиковича фрактальная размерность модели цементного геля составляет £> я 2,76. Измеряя удельную поверхность дисперсий для ряда адсорбатов с различными значениями, можно определить размер фрактала для твердых частиц дисперсий. Структурная нестабильность и неоднородность дисперсионной фазы как исходной составляющей нанотехнологии характеризуется более

реакционноспособной для формирования структуры матрицы композита, что соответствует таким веществам, как целлюлоза.

Однако основным вопросом является разработка способа получения полимерной добавки, содержащей наноразмерные частицы целлюлозы, При этом данные частицы должны находиться в гелевидном состоянии, т.е. необходимо фрактальную поверхность целлюлозы приблизить до фрактальной размерности цементного геля. Это позволит в дальнейшем при попадании в цемептно-глинистую среду создать дисперсное

армирование в объёме материала, прочно связанное с продуктами реакции клинкерных минералов.

В этой связи наиболее привлекательным способом получения полимерной добавки типа «Ренолит» является механохимический способ. Конечный продукт деструкции целлюлозы представляет собой высокодисперсный порошок, полностью утративший волокнистый характер и имеющий чисто аморфную структуру - состояние золь-геля. Установлено, что наибольший механоактивационный эффект достигается при измельчении веществ в мельницах планетарного типа.

Для эксперимента по разработке модификатора дорожного цементогрунта отечественного производства использовали: песок с модулем крупности 1,51, содержащий пылевидных и глинистых частиц— 3% насыпной плотностью 1,56 г/см3 и с коэффициентом фильтрации 0,65 м/сут. В качестве вяжущего использовали портландцемент Искитимского завода ПЦ 400-Д20, латекс отечественного производства марки СКС-65ГП по ГОСТ 10564-75. В качестве добавки в латекс добавляли порошкообразную целлюлозу марки «Техноцель», которую предварительно измельчили двумя разными способами: в дезинтеграторе и в планетарной мельнице.

Далее в латекс вводили измельченную целлюлозу. Образцы полученных полимерных добавок исследовали с помощью электронного микроскопа. Структура исследованных полимерных добавок приведена на рис. 3.

Образец № 1. «Ренолит» Образец №2. После обработки Образец № 3. После обработки

целлюлозы в дезинтеграторе целлюлозы в плапетар. мельнице

Рис. 3. Сравнение структуры лагексов, содержащих целлюлозу, после различных способов модификации

На рис. 3 видно, что целлюлоза, обработанная в планетарной мельнице, имеет более мелкие частицы по сравнению с целлюлозой, обработанной в дезинтеграторе, и частицами целлюлозы, распределенной в полимерной добавке «Ренолит». Структура образца №3 более однородна. Известно, что деструкция макромолекул и образование различных нарушений в структуре приводят к изменению свойств полимера, в данном случае целлюлозы. В результате обработки целлюлозы в планетарной

мельнице был получен высокодисперсный порошок, имеющий аморфную структуру.

Механоактивированная целлюлоза приняла состояние золь-геля и в нашем случае призвана выполнять роль упрочняющего структурного элемента, который представляет собой наночастицу целлюлозы. В соответствии с теорией композиционных материалов добавка механоактивированной целлюлозы, обработанной в планетарной мельнице, действует как микронаполнитель. Отдельные модификаторы (латекс и механоактивированная целлюлоза) находятся в определенной согласованности и дают мощный синергетический эффект.

Следующий этап - полученные полимерные добавки вводили в смесь песка и цемента. Формовали образцы-балочки размером 40X40X160 мм. В табл. 5 приведены результаты испытания образцов-балочек размером 40X40X160 мм. Балочки формовались из смесей оптимальной влажности под нагрузкой 15 МПа в течение 3 мин.

Результаты, приведённые в табл. 5, показывают следующее. Ведение в цементогрунт полимерной добавки, состоящей из латекса и частиц целлюлозы (смеси № 3, 4, 5), способствует повышению прочности материала как при сжатии, так и при изгибе. При этом наблюдается интенсивное снижение коэффициента жёсткости, что характеризует снижение интенсивности усадочного трещинообразования. Повысилась также и водостойкость материала. Наблюдаемые эффекты можно объяснить образованием благодаря действию полимерной добавки на основе латекса и целлюлозы в структуре цементогрунта разветвлённого арматурного каркаса из целлюлозы (рис.5).

Таблица 5

Фишко-мехапические свойства образцов из исследуемых смесей

№ п/п Состав компонентов смеси, % Прочность образцов в возрасте 28 суг твердения, МЙа Кжгст-КсэкЛЬаг Квод Примечание

Гр Ц Полим. Добавки Рено-лит 11сж Яизг

пат. Цел.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И

1 90 10 - - - 3,3 0,7 4,71 0,68 -

Окончание табл. 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

2 90 10 5 - 3,6 0,9 4,0 0,70 -

3 90 10 5 20 - 3,7 1,2 3,08 0,71 -

4 90 10 5 25 - 3,9 1,6 2,44 0,73 -

5 90 10 5 30 - 4,1 1,8 2,28 0,74 -

6 90 10 5 20 - 4,4 1,6 2,75 0,75 Мех.ак.

7 90 10 5 25 - 4,8 2,3 2,1 0,81 Мех.ак.

8 90 10 5 30 - 4,8 2,6 1,84 0,87 Мех.ак.

9 90 10 5 35 - 4.1 1,8 2.27 0,77 Мех ак.

10 90 10 - - 5 5,1 2,5 2,04 0,78 -

Примечание. Полимерная добавка (латекс) и «Ренолит» вводились сверх 100% цемента.

Однако наблюдаемое увеличение физико-механических свойств у данных смесей всё же намного ниже по сравнению с образцами из смеси № 9, т.е. с добавкой «Ренолит». Это объясняется недостаточно высокими когезионно-адгезионными свойствами подобного арматурного каркаса, обусловленными набухаемостыо целлюлозы.

В свою очередь физико-механические свойства цементогрунта с добавкой «Ренолит» и полимерной добавкой, включающей модифицированную механической активацией целлюлозу, между собой идентичны (см. табл. 5 смеси № 8 и 9). Смесь латекса с механоактивированной целлюлозой условно назвали «упрочнитель цементогрунтовой смеси российский (УЦГСРос)».

Рис.4. Электронная микрофотография структуры цементогрунта с добавкой «Ренолит»

Рис.5. Электронная микрофотография структуры цементогрунта с добавкой «УЦГСРос»

С помощью сканирующего электронного микроскопа были выполнены снимки структур цементогрунга с добавками «Ренолит» и полученной добавкой «УЦГСРос», которые приведены соответственно на рис. 4 и 5. Из приведённых снимков видно, что механизм действия обоих добавок идентичен. В обоих случаях наблюдается образование полимерных армирующих нитей, пронизывающих структуру цементогрунтового камня. Причём степень армирования цементного камня выше в случае применения добавки «УЦГСРос». Этим и объясняется несколько более высокая прочность на растяжение при изгибе у цементогрунта с добавкой «УЦГСРос».

Усадочную трещиностойкость исследуемых смесей оценивали мерой хрупкости, которая определялась при помощи метода, основанного на анализе кривой зависимости напряжения от деформации (табл. 6).

Таблица 6

Мера хрупкости исследуемых смесей

Наименование материала Мера хрупкости (коэффициент)

Цорожный цементогрупт без полимерных добавок 0,74

Дорожный цементогрунт е полимерной добавкой «ЛатексСКС -65 ГП» 0,65

Цорожный цементогрунт с полимерной добавкой «Ренолит» 0,64

Цорожный цементо1рунт с полимерной добавкой :< УЦГСРос» 0,62

Из табл. 6 видно, что полимерцементогрунтовые смеси имеют менее хрупкую структуру по сравнению с обычным дорожным цемептогрунтом. Таким образом, можно с определённой уверенностью утверждать, что разработан способ получения импортозамещающей полимерной добавки типа «Ренолит».

В шестой главе приведены результаты опытно-производственной проверки лабораторных исследований.

В конце августа 2003 г. под руководством ГУ ДСД «Дальний Восток» было принято решение о строительстве опытного участка основания автомобильной дороги «Амур» км 1669 -1682 с применением полимерцементогрунтовой смеси. Опытная конструкция дорожной одежды включала следующие слои: покрытие из асфальтобетона - 5 см, верхний слой основания -из полимерцементогрунтовой смеси 18 см, нижний слой основания - из оптимальной щебеночно-песчанной смеси 11 см. Состав смеси: цемент- 8%; песок- 92%; вода- 12%; «Ренолит» - 7,5%.

Полимерцементогрунтовую смесь готовили в установке и укладывали с помощью асфальтоукладчика слоем толщиной, учитывающей

коэффициент запаса на уплотнение. В мае и октябре 2004 г. были повторно выбурены керны и проведено их испытание. Физико-механические показатели прочности исследуемых кернов не отличались от эталонных образцов, сформованных из смеси, отобранной с установки более чем на 10,1%. Сравнение физико-механических показателей полимерцементогрунтовых смесей с требованиями ГОСТов приведены в табл. 7. Анализ табл. 7 показал, что после года эксплуатации прочностные характеристики материала из полимерцементогрунта соответствуют существующим нормативным документам.

Таблица 7

Сравнение показателей прочности образцов ПЦГС с требованиями ГОСТ

Показатель прочности Ед. изм. Прочность кернов Требования ГОСТ 23558-94 Требования ГОСТ 30491-97** Требования СНиП 2.05.02-85

Предел прочности на сжатие МПа 13,7-13,83 1,0-10 -1,5 (при 20°С) 4,0-7,5

Предел прочности на растяжение при изгибе МПа 13,76-16,52 1,0-10,0* 1,0 1,0-6,0*

Сопротивление растяжению при изгибе МПа 3,66-3,91 0,2 - 2,0* 0,4 0,2-1,0*

Сопротивление сухих образцов при раскалывании МПа 1,61-1,96

Модуль упругости МПа 1335 - 1721 - - -

Плотность г/см3 1,88-2,09 - - -

Водонасыщение % 8,5-10,3 - 12 -

Марка Р по морозостойкости 25

Коэффициент МРЗ - - 0,75 0,7 0,6

Примечание. *— приведены данные всего интервала требований к материалам марок М10-М100.

Стоимость импортозамещающей добавки «УЦГСРос» значительно ниже стоимости добавки «Ренолит» и несколько ниже стоимости полимерной добавки «Латекс СКС - 65 ГП». Стоимость полимерцементогрунтовых смесей, в состав которых входят полимерные добавки приведена на рис. 6.

ПЦГС с добавкой 1ЩГС с добавкой ПЦГС с добавкой "Ренолит' "Латекс" "'УЦГСРос"

Смесь

Рис. 0. Стоимость пояимерцементогрунтовых смесей, за м3 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ

1.Установлена высокая степень теоретической проработки и практических методов получения и применения в строительстве композиционных материалов на основе грунтов. Однако широкое применение цементогрунта в дорожном строительстве сдерживается такими его отрицательными свойствами, как низкая деформативность, обуславливающая интенсивное усадочное трещинообразование, особенно при прочности выше 4,0 МПа.

2.ГТатентными исследованиями технических решений в области материалов на основе грунтов глубиной в тридцать лет определено, что основное внимание исследователей уделено разработке составов композиционных материалов на основе грунтов, и очень мало внимания уделено вопросам разработки технологии получения модифицирующих добавок.

3. На основе теоретических предпосылок определёны выбор полимерной добавки для повышения эффективности цементогрунтовых композиций, а также основные задачи упрочняющего модифицирования полимерцементогрунтовых смесей. При этом установлено, что модификация цементогрунта полимерными веществами и, в частности, импортной добавкой «Ренолит», содержащей в своём составе латекс и целлюлозу, позволяет повысить его физико-механические характеристики, достичь увеличения деформации материала в упругой стадии, при которой не будет происходить образования трещин от воздействия на дорожную одежду динамичных подвижных нагрузок, приводящих к возникновению растягивающих напряжений в конструктивных слоях.

4. На основе сформированных многофакторных моделей изучены физико-механические свойства дорожного цементогрунта, модифицированного импортной полимерной добавкой «Ренолит», определены граничные условия её применения в дорожном цементогрунте: для песчаных грунтов расход добавки составляет 3 -9 % от массы цемента, а для грунтов, с числом пластичности, от 2,0 до 12,0 - 3 - 9% .

5. Теоретически и экспериментально подтверждена применимость золь-гель технологии для получения состава импортозамещающей полимерной добавки типа «УЦГСРос» на основе полимеров, выпускаемых отечественной промышленностью, и механоактивированной целлюлозы.

6. Установлено, что введение в латекс механоактивированной целлюлозы в размере 25-30% от массы латекса позволяет создать в структуре полимерцементогрунта разветвленный микроарматурный каркас из целлюлозы, обуславливающий высокие показатели прочности на сжатие, растяжения при изгибе, морозостойкости, деформативности.

7. Предложена методика оценки эффективности применения полимерцементогрунтовых смесей в основаниях дорожных одежд по критерию «Модуль упругости материала/цена». Определена стоимость приготовления импортозамещающей добавки типа «УЦГСРос». В результате установлено, что стоимость добавки, полученной на основе «Латекса СКС-65 ГП», модифицированного механоактивированной целлюлозой, ниже, чем полимерной добавки «Латекс СКС- 65 ГП» на 15 % , а полимерной добавки «Ренолит» - на 47 %.

8. Установлено, что внедрение в производство предлагаемой импортозамещающей полимерной добавки «УЦГСРос» и применение местных грунтов для устройства несущих элементов автомобильных дорог, снижение толщины и количества конструктивных слоев дорожных одежд позволит снизить стоимость строительства 1 км автомобильной дороги 3 технической категории ориентировочно на 12,3 млн руб.(в ценах 2009г.).

9. Полученные результаты позволили сформировать практические рекомендации по применению отечественных композиций на основе полимерцементогрунтов, при строительстве автомобильных дорог различных технических категорий в регионах Российской Федерации. Разработаны принципы создания импортозамещающего отечественного полимера в качестве модификатора дорожного цементогрунта.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Прокопец B.C., Голубела Е.А. Влияние механоактивированной целлюлозы на свойства полимерцементогрунтоаой смеси //Вестник ТТАСУ.- Томск, 2008. - № 4 (21).-Т. 1.-С. 176 1-82.

2. Прокопец B.C., Карамышева Е.А. Экономическая оценка конструктивных и технологических решений дорожных одежд из укрепленных грунтов //Повышение эффективности дорожных и строительных материалов для условий Сибири: сборник научных трудов. - Омск: СибАДИ, 2000. -С.52-61.

3. Шестаков А.Н., Карамышева Е.А. Энтропийный анализ дорожно-строительных материалов, конструкций и технологий// Материалы Международной научной конференции, посвященной 70-летию образования СибАДИ. —Омск: СибАДИ, 2000. -С. 68-71.

4. Шестаков А.Н., Карамышева Е.А. Обобщенные методы обработки экспериментальных данных в задачах дорожного строительства // Материалы Международной научной конференции, посвященной 70-летию образования СибАДИ. -Омск: СибАДИ, 2000. -С.76 - 79.

5. Голубева Е.А. О результатах исследования физико-механических свойств песчаных грунтов, укрепленных цементом и полимером «Ренолит» //Дорожно-транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура: Материалы Международной научно-практической конференции, 21-23 мая 2003.-Омск: СибАДИ. -Кн. 2. -С.1811-82.

6. Голубева Е.А. Полимерцементогрунт: результаты исследования, перспективы применения в дорожном строительстве //Современные научпо-технические проблемы транспортного строительства; сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции. -Казань: КГАСУ, 2007. -С.239^£41.

7. Голубева Е.А., Карамышев И.М. Некоторые аспекты модификации цементогрунтов комплексными полимерными добавками //Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов: сборник статей Международной научно-технической конференции. - Пенза: АНОО «Приволжский дом знаний», 2007rCi\59-61.

8. Голубева Е.А. Оценка экономической эффективности применения полимерцсментогрунтовых смесей для устройства оснований дорожных одежд // Машины, технологии и процессы в строительстве: труды Международного конгресса, посвященного 45-летию факультета «Транспортные и технологические машины» 6-7 декабря 2007. -Омск: СибАДИ, 2007. -С.241-244.

9. Прокопец B.C., Голубева Е.А. Современные представления о струкгурообразовании в полимерцементпых системах //Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения: сборник научных трудов научно-практической конференции. — Казань: КГАСУ, 2008. — С.136 —137.

10. Прокопец B.C., Антонов Ю.Б., Голубева Е.А. Опыт применения полимерцементогрунтовых смесей для устройства оснований дорожных одежд в Чукотском автономном округе: материалы 62-й научно-технической конференции СибАДИ. - Омск: СибАДИ,2008. -Кн.2. -С.60-65.

11. Антонов Ю.Б., Голубева Е.А., Карамышев И.М. Повышение деформативных свойств цементогрунтов путем введения полимерных добавок //Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения: сборник научных трудов научно-практической конференции. - Казань: КГАСУ, 2008С.133-135.

12. Прокопец B.C., Голубева Е.А. Патентные исследования технических решений в области материалов на основе грунтов //Вестник СибАДИ.-Омск, 2009.-№ 1(11). -С. 48-51.

Подписано к печати 19.10.09. Формат 60x90 1/16. Бумага писчая. Оперативный способ печати. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № -И^

Отпечатано в подразделении ОП

издательства СибАДИ 644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10

Введение.

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Краткий исторический обзор применения укреплённых вяжущими веществами грунтовых композиций в строительстве

1.2. Патентные исследования технических решений в области материалов на основе грунтов

1.3. Модификация цементно-содержащих материалов полимерными веществами

1.4. Выводы, цель и задачи исследования.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Современное представление о структурообразовании в полимерцементных системах

2.2. Теоретические предпосылки выбора добавки.

2.3. Основные задачи упрочняющего модифицирования дорожного цементогрунта

2.4. Теоретические предпосылки получения импортозамещающей полимерной добавки «УЦГСРос»..

2.4.1 Механохимический способ получения импортозамещающей полимерной добавки «УЦГСРос».

2.4.2. Факторы, определяющие подбор состава модифицирующей добавки.

2.5. Рабочие гипотезы.

Глава 3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА ДОРОЖНОГО ЦЕМЕНТОГРУНТА.

3.1. Общая методика исследований.

3.2. Характеристики материалов, использованных в исследовании полимерцементогрунта.

3.3. Получение математических зависимостей методом планирования эксперимента.

3.3.1. Выбор параметра отклика.

3.3.2. План факторного эксперимента.

3.4. Анализ физико-механических свойств исследуемых смесей.

3.4.1. Физико-механические свойства материала из пескоцементных смесей.

3.4.2. Прочностные и деформативные показатели пескоцементных смесей модифицированных полимерными добавками.

3.4.3. Физико-механические свойства материала из связных грунтов и цемента.

3.4.4. Прочностные и деформативные показатели материалов из связных грунтов, модифицированных полимерными добавками.

3.5. Выводы по главе.

Глава 4. ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ ПРИМЕНИМОСТИ ПОЛИМЕРОВ В ЦЕМЕНТОГРУНТАХ.!.

4.1. Математические модели зависимости свойств цементогрунтов от соотношения ингредиентов в смесях.

4.2.Граничные условия применения цементогрунтовых смесей.

4.2. Граничные условия применения полимеров в смесях с пескоцементными смесями.

4.2.1. Граничные условия применения полимерной добавки «Латекс СКС-65 ГП».

4.2.2. Граничные условия применения полимерной добавки «Ренолит».

4.3 Граничные условия применимости полимеров в смесях с глинистыми грунтами.

4.3.1. Граничные условия применения полимерной добавки «Латекс СКС-65 ГП».

4.3.2. Граничные условия применения полимерной добавки «Ренолит»

4.3.3. Сравнительный качественный анализ влияния полимерных добавок «Ренолит» и «Латекс СКС-65 ГП» на свойства полимерцементогрунтовых смесей.

4.4. Определение граничных условий применения полимерцементогрунтовых смесей по критерию морозостойкости.

4.5. Выводы по главе.

Глава 5. РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ПРИНЦИПОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩЕЙ ПОЛИМЕРНОЙ ДОБАВКИ

УЦГСРос».

5.1. Методические особенности экспериментальных исследований.

5.2. Результаты исследований.

5.2.1. Исследование физико-механических характеристик дорожного цементогрунта модифицированного полимерными добавками.

5.2.2. Оценка структурных параметров исследуемых материалов.

5.2.3. Дифференциально-термический анализ.

5.3. Выводы по главе.

Глава 6. ОПЫТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА

РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

6.1 Выбор места опытного строительства и конструкция дорожной одежды.

6.2.Технология производства опытных работ.

6.2.1. Приготовление полимерцементогрунтовой смеси.

6.2.2. Укладка и уплотнение полимерцементогрунтовой смеси.

6.3. Свойства вырубок полимерцементогрунта из опытной дорожной одежды.

6.4. Оценка экономической эффективности дорожных одежд с основаниями из полимерцементогрунтовых смесей.:.

6.4.1.Определение граничных условий применения полимерцементогрунтовых смесей по критериям экономической эффективности.

6.4.2.Технико-экономическое обоснование состава полимерцементогрунтовых смесей.

Одной из важных задач подпрограммы «Автомобильные дороги» Федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России (2002-2010 гг.)» является переход дорожного хозяйства России на инновационный путь развития в соответствии с «Основами развития Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу», утвержденными Президентом РФ 30 марта 2002года.

Этот переход обеспечивается широкомасштабным использованием новейших эффективных технологий и материалов с целью увеличения надежности и сроков службы дорожных сооружений, роста технического уровня и транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог, снижения стоимости, повышения экологической безопасности на автомобильных дорогах.

Дорожный цементогрунт - композиционный материал, используемый для устройства оснований и покрытий дорожных одежд. Применение цементогрунтов в строительстве дорожных одежд в России достаточно хорошо освоено. Технология применяется более 50 лет, имеет научное, методическое и нормативно-техническое обеспечение (ГОСТ, СНиП, ВСН). В то же время известно, что конструктивные слои дорожной одежды из цементогрунта имеют существенный недостаток, заключающийся в образовании сетки трещин вследствие воздействия на них различного рода факторов. Такие трещины могут возникнуть не только из-за прилагаемых динамических и климатических нагрузок, но и из-за особенности структуры материала.

При укреплении грунтов цементом применяют различные добавки с целью создания оптимальных условий твердения цемента и улучшения технологических свойств цементогрунтовых смесей, повышения деформативных свойств цементогрунта и как следствие повышения прочности и долговечности цементогрунтов, расширения количества видов грунтов, пригодных для укрепления, а также в целях экономии цемента.

Для улучшения деформативных свойств цементогрунтовых смесей в мире используют полимерные добавки (ренолит, латекс с лигносульфонатами, смолы, битумы, эмульсии и т.п.). Отметим, что зарубежные добавки использовать неэффективно ввиду их высокой стоимости, а применение существующих добавок отечественного производства не дает устойчивого выраженного эффекта. Поэтому возникает необходимость в разработке комплексной полимерной добавки отечественного производства, которая позволила бы улучшить физико-механические свойства цементогрунта, а именно повысить такие показатели, как сопротивление при изгибе, морозостойкость и как следствие деформативность материала, повысить трещиностойкость, снизить стоимость дорожного полимерцементогрунта.

Указанные проблемы обусловили выбор объекта и предмета исследования.

Объект исследования - дорожный цементогрунт, модифицированный различными полимерными добавками.

Предмет исследования - элементы рецептурно-технологической системы (составы, виды полимерных вяжущих, орудия и предметы труда, способы их объединения), оптимальное сочетание которых позволит улучшить деформативные качества полимерцементогрунтовых смесей.

Цель работы — повышение эффективности дорожного цементогрунта применением полимерной добавки, содержащей механоактивированную целлюлозу.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Получены многофакторные модели физико-механических свойств цементогрунта, модифицированного полимерной добавкой «Ренолит».

2. Установлены граничные условия применимости в цементогрунтах полимерной добавки «Ренолит».

3. Разработаны основные принципы получения импортозамещающей добавки типа «Ренолит».

4. Проведена опытно-производственная проверка разработанных составов и выполнены расчёты технико-экономической эффективности данных исследований.

Научная новизна работы состоит: в установлении теоретических и экспериментальных зависимостей изменения качественных показателей дорожного цементогрунта, модифицированного полимерными добавками (прочность при сжатии, прочность на растяжение при изгибе, морозостойкость, модуль упругости, мера хрупкости и др.);

- в исследовании применимости полимерной добавки «Ренолит» в дорожном цементогрунте и определении граничных условий применимости; в реализации золь-гель технологии для получении импортозамещающей добавки на основе «Латекса СКС- 65 ГП» и механоактивированной целлюлозы, заключающейся в предварительной механоактивации целлюлозы;

- в установлении закономерности твердения цементогрунта при различном соотношении в смеси цемента и добавки «Латекс СКС-65ГП» и механоактивированной целлюлозы, показывающей рост физико-механических свойств материала по полиномиальной зависимости; в изучении характера структурообразования цементогрунта, модифицированного импортозамещающей добавкой, подтверждающего идентичность структуры дорожного цементогрунта, модифицированного полимерной добавкой «УЦГСРос» и структуры дорожного цементогрунта, модифицированного полимерной добавкой «Ренолит».

Практическая значимость работы состоит в решении важной народнохозяйственной проблемы, заключающейся в расширении возможностей использования местных материалов, укрепленных минеральными вяжущими веществами в конструктивных слоях дорожных одежд, и снижении стоимости строительства автомобильных дорог в районах, не имеющих собственных сырьевых баз каменных материалов. С этой целью:

- установлены граничные условия применимости полимеров в цементогрунтах;

- разработаны составы полимерцементогрунтовых смесей для устройства оснований дорожных одежд;

- разработан состав и т технология получения импортозамещающей добавки на основе «Латекса СКС -65ГП» и механоактивированной целлюлозы.

Патент, полученный в ходе исследования, и разработанные методические рекомендации могут быть реализованы в России и за её пределами.

На основе технологических разработок и технических решений могут быть созданы новые строительные машины и механизмы для приготовления высокоэффективных цементогрунтовых смесей, модифицированных полимерными добавками отечественного производства, а также для устройства оснований из полимерцементогрунтовых смесей.

На защиту выносятся:

1. Методика оценки влияния различных полимерных добавок на физико-механические свойства дорожного цементогрунта.

2. Методика прогнозирования качества дорожного цементогрунта модифицированного различными полимерными добавками, в зависимости от состава смесей, по разработанным математическим моделям.

3. Результаты экспериментального исследования по созданию импортозамещающей добавки типа «УЦГСРос», путем введения механоактивированной целлюлозы в «Латекс СКС-65-ГП» (отечественного производства).

4. Оценка экономической эффективности применения дорожного цементогрунта в основаниях дорожных одежд.

Достоверность основных положений, выводов и рекомендаций обеспечена применением современных методов расчетов, позволяющих получить достаточный уровень надежности результатов математического моделирования.

Реализация работы. Полученные результаты вошли в состав научно-исследовательских работ: 2001-2006г. «Исследование и технико-экономическое обоснование применения ренолит- цемент- грунтовой смеси для опытного строительства дорожной одежды участка Коротчаево -Пуровск (км 60-63) автомобильной дороги Сургут- Салехард» . ( договор № 47 от 05.06 2001 г. с государственным учреждением «Дирекция по строительству автомобильной дороги Сургут- Салехард», г. Новый Уренгой.

Исследования водорастворимых полимеров для улучшения потребительских характеристик конструкций дорожных одежд из полимерцементогрунтов». Основанием для проведения исследования является план НИОКР Государственной Службы Дорожного Хозяйства (ГСДХ- Росавтодора) на 2002 год, пункт 2.2.18, контракт ПО-12/391-1.

Разработка рекомендаций по внедрению укрепляющих композиций в комбинации с местными грунтами при капитальном ремонте участка автомобильной дороги Певек-Апапельгино - Янранай км 18+400 - км 35+000 и при ремонте участка автомобильной дороги Певек -Валькумей км 0+000 -км 2+200 с целью улучшения прочностных характеристик грунта земляного полотна и дорожной одежды для экспериментального внедрения». (Договор № 1/ НИОКР от 28 мая 2004 г.)

Реализация результатов исследований осуществлена путём строительства и испытаний оснований из полимерцементогрунта на участке автомобильной доги «Амур», федеральной трассы «Чита-Хабаровск». Научные результаты исследований реализованы в виде методических рекомендации по применению полимерцементогрунтовых смесей для строительства дорожных одежд (распоряжение Росавтодора № ОС-1069 от 16.12.03г), патента России на изобретение. Теоретические и прикладные разработки были положены в основу принятия конструктивно-технологических решений дипломного проектирования студентов факультета «Автомобильные дороги и мосты».

Апробация работы. Материалы диссертационной работы представлены на конференциях и семинарах, организаторами которых были: Казанский государственный архитектурно-строительный университет КГ АСУ (20072008 гг.). Белгородский государственный технический университет им. Шухова БГТУ (2007); АНОО «Приволжский дом знаний» (2007); Томский государственный архитектурно-строительный университет (2008); Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия СибАДИ (2001-2009 гг.). Материалы диссертационной работы использовались в дипломном проектировании.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 12 статьях, опубликованных в журналах и сборниках трудов, в том числе 1 статья в журналах по списку ВАК.

Структура работы.

В первой главе проведен анализ состояния предметной области исследования. Определены цель и задачи исследования.

Во второй главе изложены теоретические предпосылки исследований, в частности рассмотрено современное представление о структурообразовании в полимерцементных системах. Определены теоретические предпосылки выбора полимерной добавки для повышения эффективности дорожного цементогрунта. Определены основные задачи упрочняющего модифицирования полимерцементогрунтовых смесей. Сформулированы основные выводы. Определены рабочие гипотезы.

В третьей главе приведена общая методика исследований по изучению влияния водорастворимых полимеров на физико-механические характеристики дорожного цементогрунта. Дана характеристика исследуемых материалов. Составлен план факторного эксперимента.

Приведены результаты анализа экспериментального исследования влияния полимерных добавок на свойства дорожного цементогрунта.

Четвертая глава формулирует граничные условия применимости полимерных добавок в дорожном цементогрунте. Разработаны аналитические модели для всех типов смесей дорожного цементогрунта, модифицированного полимерными добавками.

В пятой главе разработаны основные принципы получения импортозаменяющей полимерной добавки «УЦГСРос», в основе которой лежит «Латекс СКС-65 ГП» и механоактивированная целлюлоза. Приведены сравнительные характеристики дорожного цементогрунта, модифицированного различными полимерными добавками по основным физико-механическим показателям. Выполнен анализ структур исследуемых материалов.

В шестой главе приведены результаты по опытному строительству участка автомобильной дороги «Амур» федеральной трассы «Чита-Хабаровск», 1370-1415км; 1669-1682 км. Приведена технология производства работ. Выполнено сравнение физико-механических характеристик полимерцементогрунта с требованиями ГОСТ 23558-94 ГОСТ 30491-97 и СНиП 2.05.02-85. Выполнены экономические расчеты по приготовлению импортозамещающей полимерной добавки «УЦГСРос». Выполнена оценка экономической эффективности применения дорожного цементогрунта, модифицированного полимерными добавками в конструктивных слоях дорожных одежд по критерию «модуль упругости материала/цена материала». Определен экономический эффект от применения дорожного цементогрунта, модифицированного полимерной добавкой, в основании дорожной одежды автомобильной дороги 3 технической категории.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Установлена высокая степень теоретической проработки и практических методов получения и применения в строительстве композиционных материалов на основе грунтов. Однако широкое применение цементогрунта в дорожном строительстве сдерживается такими его отрицательными свойствами, как низкая деформативность, обуславливающая интенсивное усадочное трещинообразование, особенно при прочности выше 4,0 МПа.

2. Патентными исследованиями технических решений в области материалов на основе грунтов глубиной в тридцать лет определено, что основное внимание исследователей уделено разработке составов композиционных материалов на основе грунтов, и очень мало внимания уделено вопросам разработки технологии получения модифицирующих добавок.

3. На основе теоретических предпосылок определены выбор полимерной добавки для повышения эффективности цементогрунтовых композиций, а также основные задачи упрочняющего модифицирования полимерцементогрунтовых смесей. При этом установлено, что модификация цементогрунта полимерными веществами и, в частности, импортной добавкой «Ренолит», содержащей в своём составе латекс и целлюлозу, позволяет повысить его физико-механические характеристики, достичь увеличения деформации материала в упругой стадии, при которой не будет происходить образования трещин от воздействия на дорожную одежду динамичных подвижных нагрузок, приводящих к возникновению растягивающих напряжений в конструктивных слоях.

4. На основе сформированных многофакторных моделей изучены физико-механические свойства дорожного цементогрунта, модифицированного импортной полимерной добавкой «Ренолит», определены граничные условия её применения в дорожном цементогрунте: для песчаных грунтов расход добавки составляет 3 —9 % от массы цемента, а для грунтов, с числом пластичности, от 2,0 до 12,0 — 3 —9% .

5. Теоретически и экспериментально подтверждена применимость золь-гель технологии для получения состава импортозамещающей полимерной добавки типа «УЦГСРос» на основе полимеров, выпускаемых отечественной промышленностью, и механоактивированной целлюлозы.

6. Установлено, что введение в латекс механоактивированной целлюлозы в размере 25—30% от массы латекса позволяет создать в структуре полимерцементогрунта разветвленный микроарматурный каркас из целлюлозы, обуславливающий высокие показатели прочности на сжатие, растяжения при изгибе, морозостойкости, деформативности.

7. Предложена методика оценки эффективности применения полимерцементогрунтовых смесей в основаниях дорожных одежд по критерию «Модуль упругости материала/цена». Определена стоимость приготовления импортозамещающей добавки типа «УЦГСРос». В результате установлено, что стоимость добавки, полученной на основе «Латекса СКС-65 ГП», модифицированного механоактивированной целлюлозой, ниже, чем полимерной добавки «Латекс СКС- 65 ГП» на 15 % , а полимерной добавки «Ренолит» — на 47 %.

8. Установлено, что внедрение в производство предлагаемой импортозамещающей полимерной добавки «УЦГСРос» и применение местных грунтов для устройства несущих элементов автомобильных дорог, снижение толщины и количества конструктивных слоёв дорожных одежд позволит снизить стоимость строительства 1 км автомобильной дороги 3 технической категории ориентировочно на 12,3 млн. руб.(в ценах 2009г.).

9. Полученные результаты позволили сформировать практические рекомендации по применению отечественных композиций на основе полимерцементогрунтов, при строительстве автомобильных дорог различных технических категорий в регионах Российской Федерации. Разработаны принципы создания импортозамещающего отечественного полимера в качестве модификатора дорожного цементогрунта.

1. Агапова Р. А., Любимова Т. Ю. Исследование прочностных идеформативных свойств цементогрунта при различных добавках цемента// Труды Союздорнии.- М.,1965.- Вып.5.- С. 25-28.

2. Акунов В.И. Струйные мельницы. Элементы теории и расчета.-М.:

3. Машиностроение, 1967.-263 с.

4. Агафонцева В.П., Васильев Ю.М. Улучшение уплотняемостицементогрунта// Автомоб. дороги.- 1973.-№ 4.-С. 26-27.

5. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука,- М.: Советское радио, 1979. С. 25-28

6. Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. Новосибирск: Наука, 1986.- 209 с.

7. Ананьев В. П., Кейльман В. А. Укрепление массовых грунтов цементом// Материалы к V Совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. -Новосибирск: НИИШТ, 1966.-86 с.

8. Асколонов В.В., Токин А.Н. Здания и сооружения из цементогрунта.-М.: ЦБНТИ Минстроя РСФСР, 1957. 34 с.

9. Архангельский Б.А. Пластические массы., Л.- 1961.-720 с.

10. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1981. - 464 с.

11. Баженов Ю.М. Технология бетона: учеб. пособие для технол. спец. строит, вузов. 2-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1987. - 415 с.

12. Баженов Ю.М. Технология бетона: учебник. М.: Изд-во АСВ, 2002.-500 с.

13. Баженов П.И. Комплексное использование минерального сырья для производства строительных материалов. Л.;-М.:Строиздат,1963.160 с.

14. Бальман П., Бэр Ф., Хилман Р., Кох К., Шульте В., Зультен П. Дорожно-строительные материалы в Германии// Автомобильные дороги: безопасность, экологические проблемы, экономика.- М.:1. ЛОГОС, 2002.- 607 с.

15. Баженов Ю.М. Бетонополимеры. М.гСтройиздат, 1983. - 472 с.

16. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. 2-е изд. М.: Стройиздат, 1998,- 768 с.

17. Безбородов В.И., Белан П.И.,- Мельников Е.Г. Сухие смеси в современном строительстве. Н.:Новосибирск: НГАУД989.- 126 с.

18. Безрук В.М. Технология и механизация укрепления грунтов в дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1976. -232 с.

19. Безрук В. М., Князюк К. А. Устройство цементогрунтовых оснований и покрытий. М.: Дориздат, 1951.-220 с.

20. Безрук В.М. Теоретические основы укрепления грунтов цементами. М.: Автотрансиздат, 1958.- 159 с.

21. Безрук В.М. Основные принципы укрепления грунтов. М.: Транспорт, 1987. -32 с.

22. Безрук В.М. Теоретические принципы и перспективы развития комплексных методов укрепления грунтов//Материалы VIII Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов. Л.: Энергия, 1978.- С. 24-25.

23. Безрук В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве. -М.: Транспорт, 1971. 243 с.

24. Безрук В.М., Ястребова А.Н., Любимова Т. Ю., Волков А. И. Современные методы строительства дорожных оснований и покрытий из грунтов, укрепленных цементом, известью, битумом, дегтем. М.: Автотрансиздат, I960.- 248 с.

25. Безрук В.М. Укрепление грунтов. М.: Транспорт, 1965.-340 с.

26. Безрук В.М. Методы укрепления грунтов в дорожном строительстве США. -М.: Оргтрансстрой, 1961. 98 с.

27. Безрук В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве. М.: Транспорт, 1971.-274 с.

28. Безрук В.М. Основные принципы технологии работ при укреплении грунтов в дорожном и аэродромном строительствах// Материалы IV Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов. — Тбилиси: ГЛИ, 1964. С. 152 -158.

29. Безрук В.М., Тулаев А. Я. Дорожные основания из стабилизированных грунтов. М.: Дориздат, 1948. - 176 с.

30. Безрук В.М., Линцер А.В., Юрченко В.А., Илясов Б.Ф. Применение нефтегрунта в строительстве автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1975. -72 с.

31. Безрук В. М., Князюк К. А. Устройство цементогрунтовых оснований и покрытий. -М.: Дориздат, 1951.- 176 с.

32. Безрук В.М. Теоретические основы укрепления грунтов цементами. М.: Автотрансиздат, 1958.- 124 с.

33. Белоусов Б.В. Материалы для долговечных и экономичных оснований дорожных одежд. Омск: Изд-во СибАДИ, 2000. - 165 с.

34. Бируля А. К. Теоретические основы укрепления грунтов битумами и дегтями// Труды совещания по теоретической мелиорации грунтов.- М.: МГУ, 1961.-С.62-69.

35. Бойкова А.И. Твёрдые растворы цементных минералов. Л.: Наука, 1974.- 128 с.

36. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Портландцемент минералогический и гранулометрический составы, процессы модифицирования и гидратации - М.: Стройиздат, 1974,- 176 с.

37. Бутт Ю.М., Сычёв М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих веществ. М.: Стройиздат, 1980.- 115 с.

38. Бутт Ю. М. и др. Ускорение твердения цементов при t=20. 1000 ° С. -М.: Стройиздат, 1964. 24 с.

39. Бушуев Л.П. О конструировании и применении планетарных центробежных мельниц// Изв. вузов. Горн. журн. I960,- № 2.- С. 17-20.

40. Васильев Ю. М. Работа цементогрунтовых оснований в северо-западных районах//Автомобильные дороги.- 1972.- № 7.- С. 26-27.

41. Голованенко С.Л. Исследование дорожных покрытий из грунтов, обработанных дегтями и битумами холодным способом: дис. канд. техн. наук. Харьков, 1953.-199 с.

42. Голованенко С. Л. Дорожные покрытия из обработанных грунтов.- М.: Автотрансиздат, 1959. -126 с.

43. Голосов С.И., Молчанов В. И. Центробежная планетарная мельница, ее технические возможности и применение на практике геологических исследований//Физико-химические изменения минералов в процессе сверхтонкого измельчения.- Новосибирск, 1966.- С. 5-15.

44. Гонтарь Ю.В., Чалова А.И. Модифицированные сухие смеси для отделочных работ //Строительные материалы. 2001. - № 4. - С. 8 - 9.

45. Гончарова Л. В., Самойлов В. Г. Влияние минералогического состава грунтов на эффективность их цементации/УМатериалы совещания по закреплению и уплотнению грунтов. Киев: Изд-во Академии строительства и архитектуры УССР, 1962.-122 с.

46. Гончарова Л.В. Основы искусственного улучшения грунтов. М.: Изд-во Московского ун-та, 1973.-376 с.

47. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы,- М.: Стройиздат, 1986. 688 с.

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

49. ГОСТ 304911-97. Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия.

50. ГОСТ 10564-75. Латекс синтетический СКС-65 ГП. Технические условия.

51. ГОСТ 30416-96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения.

52. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость: Пер. с англ. 2-е изд. - М.: Мир, 1984.-306 с.

53. Грушко И.М., Ильин А.Г., Рашевский С.Т. Прочность бетонов на растяжение. -Харьков: Изд-во Харьков, ун-та, 1973. 155 с.

54. Данков В.И. Кристаллохимический механизм взаимодействия поверхности кристалла с чужеродными элементарными частицами //Физическая химия. -1946. № 8.- С. 853-869.

55. Данилов В.И. Строение и кристаллизация жидкости. Киев: Изд-во АН УССР, 1956. - 568 с.

56. Детье Ж. Глиняная архитектура: будущее старой продукции. М., 1981.145 с.

57. Долгов Э.Г., Торопин Ю.А. Укрепление обочин цементогрунтом// Автомобильные дороги.- 1968.-№6.-С. 15-16.

58. Дудкин А.С. Исследование методов регулирования длительности технологического разрыва при устройстве дорожных оснований из цементогрунтов: дис. канд. техн. наук.- Балашиха, 1974.-155 с.

59. Евдокимов А.В. Использование латексов в стеновых отделочных материалах // Строительные материалы. 1999. -№ 2. - С.45-46.

60. Евтушенко Е.И. Активационные процессы в технологии строительных материалов.- Белгород, 2003. -208 с.

61. Жирнов Е. Н. Современные измельчающие аппараты, основанные на принципе планетарного движения, их классификация//Физико-химические исследования механически активированных веществ.

62. Новосибирск: Наука, 1975. С. 3-12.

63. Завадский Ю.В. Статистическая обработка эксперимента. М.: Высшая школа, 1976. - 270с.

64. Иванова B.C. и др. Синергетика и фракталы в материаловедении / B.C. Иванова, А.С. Балакин, И.Ж.Бунин, А.А.Оксогоев.- М.: Наука, 1994.383 с.

65. Иванов Ф.М., Колоколов Н.М., Рояк Г.С. и др. Добавки к бетонам и растворам //Бетон и железобетон. -1974.- № 8.-С.2-4.

66. Иванцов В. А., Самойленко Г. И. Надежность конструкций дорожных одежд в условиях Западной Сибири// Труды Союздорнии.-Омск, 1974.-№78.- С.-132-144.

67. Калашников В.И., Демьянова B.C., Дубошина Н.М. Сухие строительные смеси на основе местных материалов // Строительные материалы. -2000.-№5.-С.30-32.

68. Клетеник Ю.Б., Марьева Н.Н., Полякин Л.Ю.Лабораторный микроизмельчитель// Изв. АН СССР. Сер. Хим. наук.-1982.-№ 14.-С.125-127.

69. Кнатько В.М. Управление свойствами горных пород в инженерной геологии (проблемные задачи, используемые материалы и технологические решения): учеб.пособие. Л.: -1987.-97 с.

70. Кнатько В.М. • Укрепление дисперсных грунтов путём синтеза неорганических вяжущих.-Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1989.-272 с.

71. Козлов В. И., Козырев С. А., Редькин В. Ф. Модернизация планетарных мельниц с целью их применения в механохимической технологии и создание специальных мельниц-активаторов// Изв. АН СССР Сер.хим.наук. -1983.-№ 12. Вып. 5.- С. 25-30.

72. Колбас Н. С., Ковалев Р. Н. Применение сырой нефти в качестве вяжущего материала для укрепления грунтов//Лесное хозяйство, лесная деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность. -Л., 1975.-С. 41-43.

73. Кострико М. Т. Вопросы теории гидрофобизации грунтов. Д.: Военная академия тыла и транспорта, 1957. - 186 с.

74. Комохов П.Г. Золь-гель как концепция нанотехнологии цементного композита, структура системы и пути её реализации.- Белгород. 2006.280 с.

75. Красовский Г. И., Филаретов Г. Ф. Планирование эксперимента. -Минск: Изд-во БГУ, 1982.- 302с.

76. Круглицкий Н.Н., Бойко Г.П. Физико-химическая механика цементополимерных композиций. Киев: Наук, думка, 1981.- 240 с.

77. Левчановский Г.Н., Марков Л.А., Попандопуло Г.А. Укрепление грунтов известью в аэродромном и дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1977. -150 с.

78. Линцер А.В. Основы индустриального применения укреплённых грунтов в дорожном строительстве: автореф. дис. д-ра техн. наук.- М.: 1984.-34 с.

79. Луканина Т. М., Фридман А. А. и др. Устройство дополнительных слоев основания из барханного песка, укрепленного битумной эмульсией//Автомобильные дороги,- 1975.- № 3.- С.16-17.

80. Логвиненко Д. Д., Шеляков О. П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем.- Киев: Техника, 1976.-144 с.

81. Луканина Т.М., Куликова B.C., Рубцова З.И. Укрепление песчаного грунта композиционным вяжущим на основе карбомидной смолы// Труды Союздорнии.- М.,1981.- С.31-38.

82. Михайлов К.В., Патуроев В.В., Крайс С.Р. Полимербетоны и конструкции на их основе. -М.:Стройиздат, 1989.- 300 с.

83. Могилевич В. М., Щербакова Р. П., Тюменцева О. В. Дорожные одежды из цементогрунта. М.: Транспорт, 1973. - 214 с.

84. Могильный B.C. Устройство цементогрунтовых фундаментов//Строительство и архитектура.- 1979.-№ 12.- С.16-19.

85. Нехорошее А.В. Ресурсосберегающие технологии керамики, силикатов и бетонов.Структурообразование и тепловая обработка //Г.И. Цителаури, Е. Хлебионек, Ц. Жадамбаа; под общ. ред. А.В. Нехорошева.- М.: Стройиздат, 1991.- 488 с.

86. Нехорошее А.В. Теоретические основы технологии тепловой обработки неорганических строительных материалов.- М.: Стройиздат, 1978.-232 с.

87. Никитин В.П. Исследование технологии строительства цементогрунтовых дорожных одежд и перспектива её совершенствования// Опыт и перспектива стр-ва автомоб. дорог с использованием местных материалов/ СибАДИ.- Омск,-1968.- С. 93-110.

88. Никитин В. П. Влияние технологии строительства цементогрунтовых дорожных одежд на их прочность/ЛЗопросы строительства автомобильных дорог. — Омск: Зап.-Сиб. книжное изд-во, 970.- С. 100-120.

89. Никифоров А.К. Физико-химические основы комплексной переработки бедных и труднообогатимых руд. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984.-224 с.

90. Отрощенко Д. М., Бутлицкий Ю. В. Применение поверхностно-активных добавок при укреплении грунтов жидкими битумами в условиях Узбекской ССР//Труды Союздорнии. Ташкент, 1968. Вып. 25.-С. 204-234.

91. Орда Н.Н. Разработка технологии изготовления фундаментных изделий из грунтобетона (цементогрунта): дис. канд. техн. наук. М.:- 1982.- 157 с.

92. Охотин В.В. Обработка грунтовых дорог неорганическими вяжущими материалами// Новости дорожной техники.- 1941,- №3.- С .7-12.

93. Патуроев В.В. Полимербетоны. М.:Стройиздат, 1987. - 286 с.

94. Пащенко А. А., Сербии В. П., Старчевская Е. А. Вяжущие материалы.-Киев: Вища школа, 1975.- 444 с.

95. Пермяков В.Б. Регулирование структурообразования цементогрунтов в технологическом процессе: -дис. канд. техн. наук.-Омск, 1969. 208 с.

96. Першин М. Н., Глинская К. П. К теории связывания избыточной воды при укреплении грунтов//Совершенствование проектирования и строительства автомобильных дорог. JL, 1977.- С. 6-13.

97. Першин М. Н., Платонов А. П., Глинская К. П. Теория и методы укрепления переувлажненных грунтов смолами холодного твердения// Материалы к VI Всесоюзному совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М., 1968.-С. 36-42.

98. Платонов А. П. Теоретические основы и практические способы применения смол холодного отверждения для укрепления грунтов в транспортном строительстве. -JL: ВАТТ, 1969. 150 с.

99. Платонов А. П., Першин М. Н. Композиционные материалы на основе грунтов. М.: Химия, 1987.- 144 с.

100. Пономарева С.Г. Способ определения температуры хрупкости асфальтобетона// Информ.листок №85-38/Омский ЦНТИ.-Омск, 1985.-3 с.

101. Попов К.П., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия. М.: Высшая школа, 2001. - 367 с.

102. ЮЗ.Прокопец B.C., Лесовик B.C. Производство и применение дорожно-строительных материалов на основе сырья, модифицированного механической активацией.— Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. 264 с.

103. Прокопец B.C., Голубева Е.А. Влияние механоактивированной целлюлозы на свойства полимерцементогрунтовой смеси// Вестник ТГАСУ. 2008.- № 4(21).- С. 176-182.

104. Прокопец B.C. Влияние содержания цемента в смеси на прочность и однородность цементогрунта// Производство и применение165пластбетонов и цементных бетонов в Сибири: сборник научных трудов. Омск: ОмПИ, 1987.-С. 119 - 122.

105. Прокопец B.C. Комплексное исследование воздействия технологических факторов и многократного нагружения на прочность дорожных цементогрунтовых оснований: Дис. канд. техн. наук.-М.:МАДИ, 1981. 204 с.

106. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Добавки в бетон. М: Стройиздат. 1989.188 с.

107. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика. Новая область науки.- М.: 1958.-64 с.

108. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика.-М., 1979.-384 с.

109. Ребиндер П.А., Липман М.С. Физико-химические основы модифицирования металлов и сплавов малыми добавками поверхностно-активных примесей // Исследования в области прикладной физической химии поверхностных явлений.- М.: ОНТИ, 1932. С. 225 -236.

110. Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. М.: Наука, 1978. - 196 с.

111. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика как основа укрепления грунтов в дорожном строительстве и производстве строительных материалов на основе грунтов// Труды совещания по теоретическим основам технической мелиорации грунтов.- М., 1961.- С. 12-21.

112. Ручьев А. П., Толкачев П. И., Телина Л. Н., Тарасов М.В. Устройство грунтобетонных свай. М.: Стройиздат, 1968. - 36 с.

113. Рыбьев И.А. Материалы на основе вяжущих веществ (искусственные строительные конгломераты): учебное пособие для вузов. -М.: Высшая школа, 1978. 309 с.

114. Рыбьев И.А., Нехорошев А.В. Исходные методические позиции при исследовании искусственных строительных конгломератов // Строительные материалы. -1980. № 2. -С. 24-26.166

115. Сайфулин Р.С. Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов. -М.: Химия, 1990.-240 с.

116. Саталкин А.В., Солнцев В.А., Попова О.С. Цементополимерные бетоны. -Л., 1971.-169 с.

117. Сиденко П. М. Измельчение в химической промышленности.-М.:Химия, 1977.- 382 с.

118. Смирнов А.В. Исследование напряжённо-деформированного состояния цементогрунтовых дорожных одежд: дис. канд.техн.наук.-Омск, 1968. -253 с.

119. Соломатов В.И. Развитие полиструктурной теории композиционных строительных материалов //Изв.вузов. Строительство и архитектура — 1985.-№8. С.58-64.

120. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Прошин А.П. Кластеры в структуре и технологии композиционных строительных материалов// Изв. вузов. Строительство и архитектура.- 1983. №4. - С.56-61.

121. Соломатов В. И. Полимерцементные бетоны и пластбетоны.- М. : Строй-издат, 1967.- 184 с.

122. Соломатов В.И., Дворкин Л.И., Чудновский С.М. Пути активации наполнителей композиционных строительных материалов// Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1987. - №1.- С. 60-63.

123. Соломатов В.И., Выровой В.Н. Физические особенности формирования структуры композиционных строительных материалов// Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1984.- № 8. - С.59-64.

124. Соломатов В.И., Тахиров М.К., Тахер Шах Мд. Интенсивная технология бетонов: Совм. изд. СССР-Бангладеш. -М.: Стройиздат, 1989. 264 с.

125. Соломатов В.И. Элементы общей теории композиционных строительных материалов// Изв. вузов. Строительство и архитектура. -1980.-№ 8.-С. 61-70.

126. Соломатов В.И. Полиструктурная теория композиционных строительных материалов// Новые композиционные материалы в167строительстве,- Саратов: СПИ, 1981. С. 5-9.

127. Сычев М. М. Твердение вяжущих веществ.-Л.:Стройиздат, 1974.- 176 с.

128. Сычев М. М. Некоторые вопросы механизма гидратации и адгезии цемента// Гидратация и твердение вяжущих.- Львов, 1981.- 68 с.

129. Сычев М. М. Некоторые вопросы химии межзерновой конденсации при твердении цементов // Цемент.- 1982.- № 8,- С. 7-9.

130. Сычев М. М. Активация твердения портландцемента с помощью глинистых добавок//Цемент,- 1982.-№ 1. С. 12-13.

131. Сычев М. М. Способы повышения активности клинкера и цемента // Цемент.- 1985. -№ 3.- С. 19-21.

132. Сычёв М.М. Технологические свойства сырьевых цементных шихт.- Л., М.: Госстройиздат, 1962. — 184 с.

133. Токин А.Н. Фундаменты из цементогрунта.- М.:СтроЙиздат, 1984.- 184 с.

134. Токин А. Н., Ветштейн А. И, Влияние влажности цементогрунтовой смеси на качество перемешивания,-М.:- 1987,- 124с,

135. Тулаев А. Я. и др. Проектирование оптимальных нежестких дорожных одежд. -М., Транспорт, 1977. 114 с.

136. Тюменцева О. В., Мокина В. И. Комплексное укрепление грунтов в дорожном строительстве Тюменской области// Автомобильные дороги.-1968.-№7.- 7 с.

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

138. Филатов М. М. Основы дорожного грунтоведения. М.: Гострансиздат, 1936. -326 с.

139. Филатов М. М. Стабилизация дорожных грунтов прогревом, солями, битуминозными, дегтевыми и другими материалами// Стабилизация грунтов. -М.: Гушосдор, 1938. С. 5-33.

140. Флеминге М. Процессы затвердевания: пер. с англ.; под ред. А.А.Жукова и Б.В. Рабиновича. М.: Мир, 1977. - 424 с.

141. Цветков B.C., Либерман М.А., Исаев B.C. Повышение качества168цементогрунтовых смесей//Автомобильные дороги.- 1968.-№ 9.- С.3-25.

142. Черкинский Ю.С. Полимерцементный бетон. М.: Стройиздат, 1980. -384 с.

143. Черкинский Ю. С, Слипченко Г. Ф., Хмелевская Т. А. и др. Взаимодействие гипса с водными дисперсиями полимеров// Строит. Материалы.- 1971. -№ 12.- С. 25-52.

144. Чернышов Е.М., Дьяченко Е.И. Силовые взаимодействия в структуре строительных композитов — фундаментальная проблема их материаловедения и технологии // Изв. вузов. Стр-во и архитектура. -1996.- № 3. С.43-48.

145. Шейкин А.Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. -М.:Стройиздат, 1974.- 192 с.

146. Шестаков В.Н. О конструировании дорожных одежд с цементогрунтовыми слоями для суровых климатических условий// Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура.-1971.-№8.-С. 146-150.

147. Штакельберг Д.И., Сычёв М.М. Самоорганизация в дисперсных системах. -Рига: Знание, 1990. -175 с.

148. Ястребова JI. Н. Методы укрепления переувлажненных грунтов органическими вяжущими. М.: Автотрансиздат, 1962. - 125 с.

149. Ястребова JI. Н. и др. Комплексное укрепление грунтов цементом и эмульсией// Автомобильные дороги.- 1974.- № 2.- С. 21-23

150. Ястребова JI. Н. Укрепление переувлажненных грунтов. М.: Транспорт, 1966. -162 с.

151. GelstJ.M., Amagna S. V., MellorB. В. Improved portland cement mortars with polyvinyl Acetate Emulsions// Industrial and Eng. Chem.- 1953, 45.- № 4.- P. 759-767.

152. GelstJ.M., Amagna S. V., MellorB. B. Improved portland cement mortars with polyvinyl Acetate Emulsions// Industrial and Eng. Chem.- 1953, 45.- № 4.-P. 775-777.

153. Ramachandran V., Malhotra V., Jolicouer C., Spiratos N. Superplasticizers: properties andapplications in concrete. -Canmet, Ottawa, 1998.- 404 p.

154. Rose H. E., Sullivan R. M. S. Vibration mills and vibration milling.-L., 1961.-302 p.