автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Стабилизация прочности тяжелого бетона на основе использования пластификаторов - отходов производства и прогнозирования активности цемента

О

Г.

• ; У Ч /

' МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ОТУНАЛШиГО ХОЗЯЙСТВА И СТРиИ^ЯЬСТВА

На правах рукописи

ЯВОРСКАЯ Валентина Августиновна

СТАБИЛИЗАЦИЯ ПРОЧНОСТИ ШЕЛиГи БЕ1ША НА иСНиВЕ ИСаиЛЬЭиВАШЯ ПДАСЖИКАТиРиВ - ОТХиДиВ ОРиИЗВцЦСТВА И ЦРШШ1РШАШЯ АКТИВНОСТИ ЦЕИЕШ

Специальность 05.23.05 - строитёльнье материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наух

Москва - 1932 г.

Работа выполнена в НОВОСИЕйРСКС!.! ОРДЕНА. ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНА!.'12й'1 И1ЕК^£0-СТР01П:ЕЛЬШа ШСТИХУГЕ ел.. Б.В. КУ*ШШЕВА И КОБГОРСДСКО.,: ЙРОЕКТЫО-СТРОЛТЕШЮК ОБКДЩШИ крлшошшешюго ДОЮСТРОЕНИЙ. . • .

НАУЧНШ РШВОДСТЕЯЬ

ОЖЦ1ЙЛШ ошюшшы

ЕВДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

- доктор технических наук, профессор

Еердов Г. И.

- докгор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники Р2ФСР

КОйар А. Г.

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник Тарнарушсий Г.М.

- Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский, проектнсмсонструкторский и технологический институт бетона

и железобетона " НИШЕ".

Защита диссертации состоится

1эагг. в

//

ей

часов на заседании специализированного Сова таг К 063.С8.01 ло . присуждении' учиной степени кандидата технических наук в Московское институте коммунального хозяйства ж строительства по адресу: 109807, ГСП,Москва, Ж-29, Средняя Калитниковская ул. д.30, ШКХиС, актовый зал.

С диссертацией дааво ознакомиться в библиотеке Московского института ксвдунапьного хозяйства и строительства.

Автореферат разослан " 932 г.

Ученый секретарь специализированного Совета К 053.0В.01

Кандидат хиштеских наук, доцент

Бутюл* и.Фг

РОССИЙСКАЯ 5

ГОСУДАРС .'ЗиЧИАП -з-

бибди.о гска

ОБЩ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Технический прогресс в строительстве связан с дальнейшим развитием её индустриальной базы, широким внедрением матеркало- и энергосберегающих технологий, повышением качества продукции н экономией цемента, удельный расход которого в индустриально развития: странах постоянно снижается. ___С позиций современннх требовал^ ускорения_научно-технического прогресса работа обращает внимание на неиспользованные резервы и возможности в части решения задач управления 'процессами структурообразования и качеством бетона в начальных стадиях их развития.

В качестве единой основы управления структурообразованием__

и проектированием прочности бетона может служить; эффективно метод ускоренного,автоматического контроля активности цемента на ранней стадии твердения,что дает основу оперативного регулирования технических процессов при . изготовлении изделий и конструкций из бетона и железобетона.

Важным и перспективным направлением совершенствования технологии бетона и реальных путей' экономии цемента является также использование химических добавок.

Количество исследованных в развой степени добавок весьма обпирно. Ряд известных пластификаторов нестабильны по составу

• и качеству, даже нормативный акт (ОСТ 13-183-83) регламентирует содержание редуцирующих веществ, в яироко использующихся в строи-Квлыюй индустрии лигносульфаиатах, от О до 12%. Многие известные добавка сказывают замедляющее действие на процессы гидратации цемента в ранней стадии твердения приводящие к увеличению времена предварительной выдержки и тепловой обработки. Кроме того часть из них синтезируется при помощи нескольких (4-6) химических веществ, явлвдихся дефицитным материалом, технология получения таких добавок многостадийна и дорога.

Учитывая изложенное, повшение качества и эффективности пластификаторов, снижение стоимости, а также расширение их ассортимента путем разработки новых пластифицирующих добавок на основе недефицитных материалов, являщихся отходами про»,золенное -тл, является актуальной задачей. •

Представляется, что обогащение технических лигносуяьфона-тов кубовыми остатками производства фурфурола сможет ослабить

замедляющее действие на структурообразовение цементного камня и снизить объем избыточного воздухововлечения, способствуя повы-яению прочности и морозостойкости бетона при смфащении расхода цемента.

Реаение этих задач является важной народнохозяйственной задачей.

Дельго работы является разработка научно-обоснованных способов повнпенЕИ прочности и морозостойкости пропаренного бетона с эффективным пластификатором МС-Нов-1, а также операетвного регулированиясостава бетона с учетом фактической активности цемента и качества заполнителей и их использование в крупнопанельного домостроении.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- разработать оптимальный состав и способ получения нового пластификатора. МС-Нов-1 на основе технических лигносульфонатов и . кубовых остатков производства фурфурола;

- исследовать влияние пластификатора МС-Нов-1 на процессы гидратации и структурообразование цементного камня и физико-ые-ханические свойства цементных систем;

- разработать рекомендации по производственному применению пластификатора МС-Нов-1 в пропариваемых бетонах;

- разработать методику экспресс-оценки активности цемента дай оперативного,-управления технологическим процессом изготовления изделий из пропаренного бетона на заводах крупнопанельного домостроения.

Научная новизна работа: __

• - Высказавши экспериментально подтвераде^а)гипотвза о влиянии модифицирующих веществ в технических лигносульфонатах на структурообразование цементных систем, в связи с чем предложен способ приготовления шшстифицирувдей "добавки на основе технических лигносульфонатов, модифицированных кубовыми остатками производства фурфурола' (авторское свидетельство СССР & 1256822 1986 г.).

- Установлены особенности гидратации и структурообразования цементного камня с добавками лигносульфонатов, модифицированных кубовыми остатками производства фурфурола.'Показано, что добавка МС-Нов-1 в оптешльном количестве не заиедляег гидратацию цемента, способствует формаровашэ более плотной структура це-

ментного камня, за счет увеличения степени гидратации С^ и появлению в большем количестве низкоосновных гидросиликатов кальция с мелкокристаллической структурой. Это приводит к увеличению прочности цементного камня во все сроки твердения, а также повышает морозо- и сулъфатостойкость бетона.

- Предложен способ приготовления бетонной смеси с добавкой МС-Нов-1, позволяющий повышать подвижность бетонных смесей, и увеличить прочность и морозостойкость бетона.

- Обоснованы принципы технологии приготовления бетонов с добавками эффективного пластификатора МС-Нов-1.

- Разработана методика прогнозирования прочности бетона по фактической , активности цемента на ранней стадии его твердения

и система регулирования параметров технологических процессов.

- Установлена взаимосвязь между структурной прочностью цементного теста и прочностью бетона, после тешговой_обработки.

Практическое значение работа. Разработана",нон(ая! пластифицирующая добавка~на основе технического лигносульфоната и недифи-цитных побочных продуктов производства фурфурола.

' Применение таких добавок обеспечивает повышение прочности бетона после тепловой обработки до 305? или экономию на 1Ъ% цемента при переходе на равнопрочные бетоны без добавок. Морозостойкость бетонов с добавками пластификатора МС-Нов-1 повышается на I марки и более.

Разработана и внедрена методика прогнозирования прочности пропаренного бетона по фактической активности цемента, определяемой системой "Рапид-Прогноз" на начальной стадии его твердения. Это дало возможность получить экономию цемента в пределах 9-17 кг на I м3 бетона, уменьшить коэффициент вариации прочности бетона после тепловой обработки с 11% до 7%.

Реализация результатов работы. По результатам исследований разработаны и утверждены общесоюзные технические условия ТУ 6633-001-85 на пластификатор ШЗ-Нов-1 "Технические лигносульфона-тнмодифицированные кубовыми остатками производства фурфурола".

Разработаны "Рекомендации по применению обогащенных технических лигносульфонатов в качестве пластифицирующих добавок в бетонных смесях", утверзденнне НИШЕВ Госстроя СССР 16.05.87г. к применению на Новгородской проектно-строительном объединении крупнопанельного домостроения.

Результаты исследований внедрены на Новгородском проектно-строительном объединении крупнопанельного домостроения. Было выпущено около 400 тыс.м3 сборного железобетона .с добавкой МС-Пов-I. Фактический экономический эффект составил 57S тыс.рублей.

Разработан и внедрен способ оперативного регулирования тех. нологического процесса изготовления железобетонных изделий заданной прочности по фактической активности цемента, определяемой по методу "Рапид-Прогноз".

Для оперативной оценки качества исходных материалов и управления технологическим процессом и прогнозирования прочности изделий использовались ЭШ типа Электроника ДЗ-28 и Искра 1030 тип III. Разработан пакет программ для решения следующих задач:

- ускоренного определения активности цемента,

- контроля и статистического анализа качества заполнителей,

- подбора состава бетона по фактической активности цемента, свойствам заполнителей с учетом, применяющихся химических добавок и требуемых значений отпускной прочности бетона._

- статистической оценки расчета средней прочности бетона

в изделиях, коэффициентов вариации прочности, среднеквадратичес-ких отклонений, цоршсруемах значений прочности.

Внедрение этого способа оценки качества бетона на .Новгородс-ском цроектно-строительном объединении крупнопанельного домостроения за период с 1987 по 1992 гг.. позволило полутать экономию цемента в количестве более 7 тыс.т.

Диссертационная работа выполнялась в рамках плана важнейших научно-исследовательских работ Госстроя СССР - заказ 05-0057-87 "Провести исследование и разработать технологический регламент на активацию химических добавок на основе отходов промышленности". Автор

- обоснование и способ получения пластификатора МС-Нов-1;

- результаты оценки влияния ИС-Нов-I на структурообразование цементных систем;

- результаты исследования технологических свойств бетошой смеси, прочности и морозостойкости бетона с добавкой МС-Нов-1;

- рекомендации ло технологии производственного применения добавок МС-Нов-1 для пропариваемых бетонных и железобетонных изделий;

- результаты прогнозирования прочности бетона по фактической активности цемента и качеству заполнителей;

. -ч- систему регулирования параметров технологических процессов и оценку качества готовых изделий.

Апробация работы. Основные положения работы долояены и обсуждены на II всесоюзных, республиканских, областных научно-технических конференциях и семинарах (Новгород, 1983,1988,1989гг.; Москва, 1985,1987,1988 гг.; Владимир, 1987г.; Новосибирск, 1987г.; Казань,1988г.; Ленинград,1988 г.; Псков,1987г.).

Цублдкатпт. Полученные в работе результаты опубликованы в 17 статьях, получено авторское свидетельство СССР на изобретение. Результаты работы были представлены в трех экспозициях на ВДНХ СССР. Автор награвдан золотой у тремя бронзовыми медалями этой выставки.

Объем рабоуц. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, общи выводов, списка литература, включающего 130 наименований и 6 приложений. Основная часть работы содержит 10? страниц машинописного' текста, иллюстрирована 38 рисунками и содержит 21 таблицу.

СОДЕРВАНИЕ РАБОТЫ

Использование лигносульфонатов и добавок на их основе в качестве пластификаторов цементных систем показало перспективность их использования в заводской технологии производства железобетонных изделий и конструкций.

Технические лигносульфонаты (1СТ) представляют собой вещества, состоящие из солей лигносульфоновых кислот и редуцирующих-веществ с примесью минеральных веществ. Вместе о тем их применение в качестве добавок в бетоны, как и многих других отходов производства, без соответствующей переработки малоэффективно.

В связи с этим в анализе работы был сделан вывод, что эффективность пластифицирующего действия технических лигносульфонатов может бить повидана путем модифицирования их хубовнми остатками производства фурфурола. Эта добавка позволяет не только повысить подвижность бетонной смеси, повнсить прочность и морозостойкость бетона, но и сократить время приготовления и уплотнения бетонной смеси, а также тепловую обработку изделий.

Экспериментальные исследования выполнены с применением низко- и среднеалвыинатннх цементов Чернореченского и Пжалснекого заводов. Расход цемента в бетонной смеси составлял 235... . 525 кг, песок использовался кварцевый речной с ^ = 1,2-1,4

I! щебень фракции 5...40 мм с содераанием глины 3-5?.

Реологические свойства бетонной смеси, физико-механические показатели свойств бетонов определялись по действующим стандартам. Структурообразование цементного камня исследовали на коническом пластометре и путем измерения электропроводности. Изменение контракционного объема при пропаривании определяли на дифракционном контрактометре. Фазовый состав новообразований исследовали с помощью рентгенострутстурного, электронно-микроскопического, петрографического, термографического методов анализа. Рентгеновский анализ вШолняли на установке ДРОН-3 с использованием излучения Си К^ с никелевым фильтром, дифйеренцлально-термичес- . кий анализ осуществляли на дериватографе систеш Паулик, Паулик, Эрден фирмы МОМ (Венгрия), типа ОД-100. Петрографический анализ выполняли с помощью поляризационного микроскопа ШН-8, и злект-ронномикроскопические исследования - на микроскопе марки "Те5¿а В5-340". Инфракрасные спектры снимали на спектрофотометре У К-20. Физико-химические свойства добавок изучались посредством изме- . ренш оптической плотности, а также микроскопических наблюдений. Изготовление, твердение и испытание образцов цементных растворов и бетонов осуществляли по■соответствующим стандартам.

Влияние добавки МС-Нов-1 на процессы структурообра-зования и твердения цементных систем

С целью определения влияния химической добавки на процессы структурообразования в начальные периоды исследовалась кинетика пластической прочности цементного теста нормальной густоты с представителями двух групп цементов, отличающихся по химико-минералогическому составу.

На первом этапе исследований дозировка МС-Нов-1 для всех видов цемента была принята произвольно по массе цемента. Ограничение верхнего предела дозировки пластификатора в зависимости от вида цемента связана с там, что дальнейшее увеличение его количества приводит к существенному замедлению процессов структурооб-разсвания. В связи с этим была принята следующая дозировка добавок к различным цементам: 0,08^-0,1^-0,12^-0,15^-0,20^.

Результаты значений пластической прочности цементного теста (рис. I) показывая?, что введение добавки замедляет период формировании структуры в период до 1-1,5 часа, затем наблэдается интенсивный рост пластической прочности цементного теста, главном образом .после начала схватызашя.

-в-

12 3 4 время, час

05 и

к о

К нч

О

1.2 3 4 время, час

Рис. I. Кинетика пластической прочности цементного теста Пикалевского (а) и Чернореченского (б) заводов. I - без добавки; 2- с добавкой МС-Нов-1 - 0,12%.

А Н О О X э-о -а. с

о О]

а

X

е* о

о ч к

-п-

-Ц— 7

2 У

/

■ и 1:: 1— —То

С3А, %

Рис. 2. Зависимость пластической прочности цементного теста от содержания С^А в цементе

I - без добавки 2-е добавкой МС-Нов-1 -- 0,12%.

Период формирования структуры образцов с добавкой МС-Нов-1 в кристаллизационную структуру по сравнению с контрольными образцами происходит значительно интенсивнее, что свидетельствует о возможности установления более коротких периодов предварительного ввдернивания изделий до гепловлаяностной их обработки.

Как следует из анализа кшетжа">структурообразованкя для каждого вица цемента различна и зависит от содержания в ном С3А. Так при использовании добавки МС-Нов-1 через 2 ч после эатзоре-ния пластическая прочность Пикалевского цемента составила «оТо"? МПа, в то время, как на Чернореченском цементе она составила*о7з' .Ия.

Изменение значения пластической прочности цементного теста без добавки через 2 ч незначительно и имеет прямолинейный характер, мало оно и у низкоаломинатното цемента, 1Г^~|5аТоксалтйнат-кого цемента оно резко увеличивается (рис. 2 ).

-/о-

Определение теплоты гидратации Чернореченского и Пикалевс-кого цементов проводили калориметрическим способом. Изучали влияние добавки на характер изменения температур! гидратации" цё-рентного теста нормальной густоты. ' '

Анализ тепловыделения при твердении цементов показал (рис.. .3), что цементный камень с добавкой МС-Нов-1 твердеет более длительное время.

время, час время, час

Рис. 3. Температурные'кривые гидратации цементного теста Пикалевского (а) и Чернореченското заводов (б) : I - без добавки; 2-е добавкой МС-Нов-1 - 0,12?.

Более рашГеБ достш.енйё, максимума в температурных кривых гидратации цементов с добавкой показывает на более интенсивную гидратацию в начальный период твердения. Эти максимумы достигаются на 3-5 ч раньше, чем при гидратации портландцемента без добавки. Следует отметить, что максимальная температура образцов с добавкой вызе, чем без добавки. Изложенное позволяет сделать предположение о возможности сыфащения времени тепловой обработки бетонов с добавкой МС-Нов-1.

■ - Исследованием установлено, что температура гидратации цементного теста с добавкой зависит от содержания СдА в цементе, с увеличением его содержания максимальная температура гидратация достигается значительно быстрее. Из сказанного моето заключить, что тепловая обработка бетонов на цементах с различным химйко-щшералогическЕД составом должна соответствовать характеру температурных кривых гидратации. Интенсификация процессов гидратации цементов с добавкой МС-Нов-1 подтверждается данными реитгенофа-зезого, дифферзнциально-терыичэского анализов в электронномшеро-скопическими исследованиями.

Рентгеновским анализом во всех образцах бшш обнаружены кварц {¿, % - 4,25; 3,33; 2,28; 1,819 и др.), кальцит -3,03; 1,902; 1,602 и др.), нелрогвдратироэаннне фазы хшпсерных минералов -шли Ы,А - 3,022; 2,77; 2,74; 1,759; 1,632 и др.), белит Ы, А - 2,77; 2,74 и др.), портландит {¿,1- 4,91; 3,11; 2,63; 1,93 и др.), низкоосновные и высокоооновные гидросиликаты кальция Ы.к - З.П; 2,77; 1,974; 1,819 и сС Л - 3,03; 2,80; 1,819; 1,665; 1,384 и др.).

При этом показано, что во всех исследуемых пробах качественный состав продуктов гидратации примерно одинаков.

Кстгчественяш методом анализа било установлено, что е пробах с добавкой МС-Нов-1 от 0,08 до 0,155?, где фиксировалось по-вшение прочностных характеристик образцов, степень гидратации агата на 10-19!? выше, по сравнению с контрольным образцом без добавок, а в пробе с повышенным содержанием добавки МС-Нов-1 до 0,2% степень гидратации С35 значительно понижается. Кроме того, в образцах с Ш-Нов-1 от 0,08 до 0,14% фиксировалось больнее количество низкоосновша гидросиликатов кальция по сравнению с васбноосновннда. '

Дифференциально-термический анализ подтверждает выводы рентгеновского анализа о больней степени гидратации клинкерных минералов при введении в систему добавки МС-Нов-1: общие потери вода в контрольном образце составляли 18,4%, а в опытных пробах -.20,4-22,

Петрографическим анализом было установлено, что в образцах с оптимальным количеством добавки Ш-Нов-1 (0,08-0,155!) ниже степень карбонизации по сравнению с контрольным образцом. Показано, что 'в опытных пробах гидратныэ новообразования более тонкодисперсны и по составу приближаются к С$Я-фазе, тогда как в контрольном образце фиксируется в основном портлавдит и СаСОд.

Б опытных пробах реже наблюдаются чёткие (почти неизмененные) частицы клинкерных минералов. В частности замечено, в образцах с добавкой непрогидратированный белит преломляет в несколько более слабых тонах. Всё это подтверждает сделанный ранее вывод (рентгеновским и ДТА ветодамз анализа) о большей степени гидратации ялжнеряых минералов в присутствии добавки МС-Нов-1.

Показано, что поверхность частиц песка в опытных образцах претерпевает больше изменения. В частности, "кайма" на них наблюдается чаде и четче, чей в контрольная пробах, что связано,

вероятно, с более "активной" жидкой фазой цементного теста -(раствора).

Злекгронномикроскопические исследования также подтвердили выводы, сделанные ранее на основании рентгеновских, тершграви-метрических и петрографических исследований о том, что в опытных образцах наблюдается значительно больнее количество -третированных продуктов, причем образующиеся соединения более мелкокристаллические, чем в контрольных образцах. Вследствие этого образцы с добавкой МС-Нов-I в оптимальном количестве более плотные и обладают повышенными прочностными характеристиками. Заключая сказанное можно утверждать, что введение добавки ускоряет процесс твердения цементных систем и не вызывает побочных эффектов. В то же время ДТА показал создание более дисперсных тидрат-ных новообразований. Следовательно добавка МС-Нов-I не оказывает отрицательного влияния на долговечность бетонов. .

Исследованиями установлено, что добавка МС-Нов-I оказывает положительное влияние на свойства' бетонной смеси и бетона.

Подвижность бетонных смесей на плотных заполнителях в зависимости от расхода цемента и водоцементного отношения снижается на 40-60$ при введении добавки в количестве от 0,06 до 0,2%. Оптимальное содержание добавки составляет 0,1.. .0,15^ от массы цемента (табл.).

Таблица

Изменение прочности пропаренного бетона М 200 с добавкой МС-Нов-I в зависимости от вида цемента

Дозивовка МС41ов-1 в % от массы цемента

Прочность бетона,изготовленного из Черноре-ченского цемента, в % от Sgg

Прочность бетона, изготовленного из Пякалевс-кого цемента, в % от

<!8

12 часов 28 суток 12 часов 28 суток

0 76 108 72 102

0,06 78 112 75 104

0,03 81 II8 80 112

0,1 85 122 85 128

0,12 84 121 81 125

0,14 83 120 80 121

0,16 80 114 76 112

0,18 75 108 71 100

0,2 71 98 57 94

-fi-

Введение добавки в тяжелые бетоны М 200 позволяет получать прочность бетона через 12 ч после пропаривания 80-855? от прочности бетона в 28 суточном возрасте твердеющего в нормальных условиях. По истечении 28 суток после пропаривания прочность бетона составила II2-I28/? марочной.

Следовательно добавка МС-Нов-Г оказывает положительное влияние не только на подвижность смеси, но и на прочность бетона.

При исследовании двух составов бетонных смесей с одинаковыми показателями подвижности, в одном с добавкой Ш-Нов-I, а в . другом- с увеличенным содержанием вода, было показано,что использование добавки в оптимальном количестве дает возможность снизить В/Ц до 13-15%. Прочность бетона при этом увеличивается на 15-Г83.

Установлено также, что бетонная смесь с добавкой ЫС-Нов-1. обладает хорошей связностью, без признаков расслоения или отделения вода.

Оптимальное содержание добавки МС-Нов-I вследствиз пластифицирующего эффекта обеспечивает лучшее уплотнение бетонной смеси и повышенную плотность и прочность бетона.

При введении добавки в количестве выше оптимального увели. чивается пористость цементного камня, уменьшается плотность и прочность бетона.

Оптимальная дозировка добавки ЫС-йов-I на Пикалевском портландцемента с С3А равное 4% составила 0,1/1 массы цемента. Пша._____

этой дозировке добавки бетон через 12 ч после пропаривания, и через 28 субнормального твердения превышал прочность контрольного состава соответственно на I3& и на 2б#.Бетоя на Чернореченском цементе с С3'А равным 9% и оптимальном содержйнии добавки дал превышение прочности на 9% через 12 часов после пропаривания и на 14% через 28 суток . нормального твердёшиГ __.__

В работе исследовано влияние скорости подъема./я?к протарпяания на прочность бетона с добавкой. Исследование показало, что при яодьеые теш&ратурн в течение 2 ч до изотермического прогрева, прочность образцов из пропаренного бетона вше на 14% по сраше-нгао с контрольным образцом без добавок.

Такие яе данннэ были получены при более медленном подъеш температуры изотермического прогрева (до 3,5 ч). При более т-■ теясивяом подъеме температуры (до I ч) имело место снижение прочности пропаренного бетона. Полученные данные доказывают,что

-и-

наиболее целесообразным следует стегать подъем температуры-в течение 2 ч., очевидно, деструктивные процессы в бетоне, протекающие при повышении температура,нэ оказывают сколь-либо значительное влияние ка прочность бетона.

Изучение влияния продолжительности изотермического прогрева на прочность бетона с добавкой МС-Нов-I проводилось кри температуре 80-85°С. Установлено, что увеличение продолжительности изотермического прогрева с 2 до 7 часов ведет к более интенсивному росту прочности бетона в раннем возрасте, в 28-суточном возрасте прирост прочности бетона имеет меньшие значения.

Установлена взаимосвязь между временем сокращения режима тепловой обработки и ростом прочности бетона.

Исследования бетонов с добавкой МС-Нов-I показали их высокую морозостойкость, превщам^_шрозас^ бетонов__

без добавок. Так введение добавки Ш-Цов-I в количестве 0,1$-от кассы, цемента обеспечило получение бетонов марки 200 с морозостойкостью до 300 циклов без потери прочности и массы бетона; коэффициент морозостойкости составил, 1, 0, что в два раза вше морозостойкости контрольного состава бетона без добавки. .

В работе исследовались и другие свойства бетонов с добавкой МС-Нов-1; призменная прочность, модуль упругости и дефор-мативность. Было показано, что перечисленные выше характеристики у бетонов с добавкой Ш-Нов-I были лучше,чей соответствующие показатели контрольного состава, в частости, модуль упругости и дефор-мативность опытных составов бшм на 6-I2S6 выше,чем у контрольного.

Добавка МС-Нов-I не оказывает значительного влияния на защитные свойства бетонов по отношению к арматуре.

В работе проведен глубокий анализ эффективности применения других видов пластификаторов (С-3, МТС-I, НИЛ-20, JICT+КОЭ) в сравнении с пластификатором ЫС-Нов-I и показана его высокая эффективность.

Исследования качества исходных материалов, оперативное уп-.равление технологическим процессом и прогнозирование прочности бетона осуществлялось по методу "Рапид-Прогноз" с решением задач на ЭВК. При прогнозировании активности цементного камня ислоль-зсзали портландцемента Ы "400" Чернореченского и Пикалевского заводов, длк чего применяли ультразвуковой прибор УН-1Ш.

Стабильное качество железобетонных изделий в значительной

даре ?агисит от фактического качества исходных материалов, точности их дозщювания, способа приготовления, уплотнения бетонной смеси и режимов тепловой обработки.

В работе исследована и разработана система контроля качества исходных материалов до приготовления бетонной смеси, разработана программа подбора состава бетона, позволяющая оперативно учитывать активность цемента, качество заполнителей, доля песка в смеси заполнителей, наличие химических добавок для различных отпускных прочностей. Эта система включает входной, пооперационный и выходной приемочный контроль, позволяет быстро оценить особенности исходных материалов, получить необходимую информацию для воздействия на параметры технологического про. цесса, определить уровень качества готовой продукции.

Разработанная система позволила стабилизировать качество изделий на домостроительном комбинате г.Новгорода. Коэффициент вариации прочности бетона снижен § II до 7-8?.

Разработан пакет программ дая ЭВМ типа Электроника ДЗ-28 и Ис1фа 1030. тип Ш для решения следующих задач:

- оперативный контроль фактической активности цемента,

- контроль и статистический анализ "качества заполнителей,

' - подбор и корректирование состава бетона по фактической активности цемента, качеству заполнителей, доле песка в саеси заполнителе!, применяемых химических добавок и требуемой отпуск. ной прочности бетона,

- статистической оценки качества изделий с расчетом средней прочности конструкций, коэффициентов вариации прочности," нормируй- • шх значений прочности.

ОНЩЙ выводы

1. Анализ литературных данных и производства показал, что большинство имеющихся модификаций лнгносульфаяатов, как пластификатора, мало эффективно в пропариваемых бетонах ввиду замедления струятурообразования и повышенного воздухововлечения в бетонную смесь.

2. Установлено, что модифицирование лигносульфонатов кубовыми остатками производства фурфурола ослабляет их замедяяэдее действие на структурообразование пропариваемых бетонов и способствует снижению избыточного воздухововлечения в бетонную сяэсь.

-iS-

3. Предложен способ приготовления пластифицирующей добавки МС-Нов-I путем модифицирования лигносульфонатов кубовыми остатками производства фурфурола.

4. Исследована кинетика гидратации и структурообразования цементного камня о добавкой Ш-Нов-1. Установлено, что добавка МС-Нов-1 не снижает степень гидратации цемента, а структура новообразований после пропарившая имеет мелкодисперсный характер с меньшим количеством эттрангита по сравнению с составом без добавок и с добавкой ICI.

5. Установлено, что введение добавки МС-Нов-I в бетонные смеси с целью экономии цемента и улучшения фпзико-механичэских свойств возможно в количестве 0,1-0,15$ от массы цемента; оптимальное содержание добавки МС-Нов-I в бетонах на низкоалшинат-ных цементах составляет 0,1$ от массы цемента, а на среднеалю-минатннх - 0,15$ массы цемента. ; .

6. Установлено, что применение добавки МС-Нов-I в. оптимальных дозировках улучшает удобоукладаваемость, структуру и физико-механические свойства бетона и позволяет на 15? сократить расход цемента.

7. Разработан оптимальный режим ТВО, который позволяет повысить отпускную прочность пропариваемого бетона с добавками МС-Нов-I по сравнению с бездобавочннм составом на 30...40$.

8.' Бетон с добавкой МС-Нов-I выдерживал 300 циклов попеременного замораживания и оттаивания, т.е. его морозостойкость в 2 раза выше морозостойкости бетона без добавки.

9. Изучены деформативные свойства пропаренных бетонов с добавкой МС-Нов-I. Установлено, что начальный модуль упругости

' бетонов с равншл В Ai одинаков. У равноподвшного состава с добавкой МС-Нов-I он в 1,3 раза выше, по сравнению с составом без добавки. Мера ползучести одинаковая у состава без добавки и равкоподвижного состава, с добавкой МС-Нов-I. При постоянном В/Ц состав с добавкой МС-Нов-I имеет на 22-30$ большую меру . ползучести.

10. Разработан способ приготовления добавки и принципы приготовления бетонной смеси с добавкой ИС-Нов-1.

11. Экономическая эффективность от внедрения добавки "С-Нов-1 на Новгородском проектно-строительном объединении крупнопанельного домостроения составляет 1,44 руб. на I м3 же-

' - 1t-

лэзобэтона, при згой было вылущено около 400 тнс.м3 сборного железобетона, а фактический экономический эффект составил 576 тыс.руб.

12. Разработана методика по оперативному регулированию технологического процесса изготовления'железобетонных изделий по фактической активности цемента и качеству заполнителей по способу "Рапид-Прогноз" с пакетом программ на ЭВМ.

13. Внедрение этого способа оценки качества бетона на Новгородском комбината крупнопанельного домостроения за период с 1987 г. по настоящее время позволило получить экономию цемента а пределах 9... 17 кг на I ы3 бетона, уменьшить коэффициент вариации прочности бетона с II до 1% после тепловой обработки.

. Экономия цемента на указанном комбинате составила 5 ООО тонн за период с 1987 г. по настоящее время.

Основные яолозевдя диссертации опубликованы в следующих работах:

I. Зубов Г .А., Кустршкоз Е.И., Яворская В.А. Опыт применения неразруиащкх методов контроля качества бетона.//Бетон и железобетон, 1980. - JS 7, - с.5...б. ' 2, Яворская В,А, Ошт использования бетонов с добавкой суперпластификатора С-3 на Новгородском ДСК.//Передовой опыт в строительстве. Серия Ш, Технология производства строительных материалов и конструкций. - Ярославль. Министерство строительства СССР,'1982. вып. 4. - С.2...4.

3. Яворская В.А. Электроника ДЗ-28 в система контроля'качества • железобетонных изделий. - М.: НТШ-87. ВДНХ СССР. 1987. - 4с.'

4. Яворская В.А., фрвдман 'З.М. Обработка данных неразрушавдего контроля прочности бетона на микро-ЭВМ "Электроника ДЗ-28"// На стройках России, 1986. В 7. - С.24...25.

5. A.C. СССР В 1258822. Комплексная добавка дан бетонных смесей. / Лещенюк СЛ., Яворская В.А., Соловьева Л.И. - Б.И. I98S.

- J6 35.

6. Яворская В.А., Лемешева В.А., Симаженкова H.A., Ванникова Л.Б. Комплексная химическая добавка МС-Нов-1. - M. : НТТМ - 87. ВДХ СССР. 1987. - 4 с.

7. Яворская В.А., Печенский A.A., Алексеев A.C. Добавка МС-Нов-1 на основе модифицированных лигносульфояатов в производстве изделий крупнопанельного домостроения. // Химические .добавки для бетонов. - М.: ШШВ, 1987. - C.83...85.

8. Яворская В.А. Кошшзксная химическая добавка МС-Нов-I.// Передовой опыт в строительстве. Серия: Технология и организация производства строительных конструкций, изделий и материалов. Экспресс-информация. - Ярославль, 1987. вып. 8. -с.10,11. ,

9. Яворская В.А. Методы повышая эффективности лигносулъфона-тов. - Информационный листок ЦНТИ 88-16. - Новгород, - с. I...4.

10. Яворская В.А., Аронов Б.Л. Прогнозирование прочности цементных материалов с использованием ультразвуковых приборов.// Прогнозирование качества цементных строительных материалов. -Новосибирск: 1987. - с.23...27.

11. Бердов Г.И., Аронов Б.Я., Яворская В.А. Прогнозирование прочности цементных материалов в смесях ультразвуковыми приборами. // Бетон и железобетон, 1987. 87. - с.34...36.

12. Яворская В.А. Комплексная химическая добавка МС-Нов-I. // На стройках России, 1988. - В 5«27 с.

13. Бердов Г.И.,. Аронов Б.1., Яворская В.А., Печенский A.A. Экспресс-метод прогнозирования активности цемента - один

из путей экономии цемента и управления качеством бетона. // Передовой опыт в строительстве. Серия: Технология и организация производства строительных конструкций, изделий и материалов. Экспресс-информация. - Ярославль: 1988, вып, 3. - с.32... 34.

14. Яворская В.А. Экспресс-метод "Прогноз" - Информационный листок П 89-11. - Новгород: ЩТИ. 1989.

15. Аронов Б.Я., Бердов Г.И., Яворская В.А. Корректирование составов бетонных смесей по активности цемента. // Бетон и железобетон, 1989. - й 6. - C.I3...I5.

1в. Яворская В.А., Бердов Г.И., Аронов Б.Л. Опыт экономии цемента на Новгородском ДСК. // Бетон и железобетон, 1989. - В?. - с. 38...39.

17. Яворская В.А. Опыт экономии цемента на Новгородском ПСО КЩ. // Передовой производственный опыт, рекомендуемый Шн-сьвзапстроем РСФСР для внедрения в строительстве. Научно-технический информационный сборник. Выпуск 3. Технология и организация проазводства строительных конструкций, дад^тй и материалов. - Ярославль: 1990. - С.25...27.