реклама

У дома - Врати
Реакционен прах бетон. Праходисперсен стоманобетон от ново поколение. Нови видове свързващи вещества за създаване

www.freepatent.ru

Строителни артикули

Статията описва свойствата и възможностите на праховия бетон с висока якост, както и областите и технологиите на тяхното приложение.

Високи темпове на строителство на жилищни и промишлени сградис нови и уникални архитектурни форми и особено специални, силно натоварени конструкции (като мостове с дълги разстояния, небостъргачи, офшорни нефтени платформи, резервоари за съхранение на газове и течности под налягане и др.) изискват разработването на нови ефективни бетони. Значителен напредък в това е особено отбелязан от края на 80-те години на миналия век. Класификацията на съвременните висококачествени бетони (VKB) съчетава широка гама от бетони за различни цели: бетони с висока якост и свръхвисока якост [виж. Bornemann R., Fenling E. Ultrahochfester Beton-Entwicklung und Verhalten.// Leipziger Massivbauseminar, 2000, Bd. 10; Schmidt M. Bornemann R. M?glichkeiten und Crensen von Hochfestem Beton.// Proc. 14, Jbausil, 2000, Bd. 1], самоуплътняващ се бетон, силно устойчив на корозия бетон. Тези видове бетон отговарят на високи изисквания за якост на натиск и опън, устойчивост на пукнатини, якост на удар, устойчивост на износване, устойчивост на корозия и устойчивост на замръзване.

Разбира се, преходът към нови видове бетон беше улеснен, първо, от революционни постижения в областта на пластификацията на бетона и хоросанови смеси, и второ, появата на най-активните пуцоланови добавки - микросилика, дехидратирани каолини и високодисперсна пепел. Комбинации от суперпластификатори и особено екологични хиперпластификатори на поликарбоксилатна, полиакрилатна и полигликолова основа позволяват получаването на суперфлуидни циментово-минерални дисперсни системи и бетонови смеси. Благодарение на тези постижения броят на компонентите в бетона с химически добавки достигна 6–8, съотношението вода-цимент намаля до 0,24–0,28, като същевременно се запази пластичността, характеризираща се с утаяване на конус от 4–10 cm в самоуплътняващ се бетон ( Selbstverdichtender Beton-SVB) с добавка на каменно брашно (CM) или без него, но с добавка на MC в бетони с висока обработваемост (Ultrahochfester Beton, Ultra hochleistung Beton) върху хиперпластификатори, за разлика от тези, излети върху традиционни SPs, перфектният течливостта на бетонните смеси се комбинира с ниска седиментация и самоуплътняване със спонтанно отстраняване на въздуха.

„Висока“ реология със значително намаляване на водата в суперпластифицирани бетонови смеси се осигурява от флуидна реологична матрица, която има различни нива на мащаба на структурните елементи, които я съставят. В трошен каменен бетон реологичната матрица на различни микро-мезо нива е цименто-пясъчен разтвор. В пластифицирани бетонови смеси за бетон с висока якостза трошен камък като макроструктурен елемент, реологичната матрица, чийто дял трябва да бъде значително по-висок от този в конвенционалния бетон, е по-сложна дисперсия, състояща се от пясък, цимент, каменно брашно, микросилициев диоксид и вода. От своя страна, за пясъка в конвенционалните бетонови смеси реологичната матрица на микро ниво е циментово-водна паста, чийто дял може да бъде увеличен, за да се осигури течливост чрез увеличаване на количеството цимент. Но това, от една страна, е неикономично (особено за бетонни класове B10 - B30), от друга страна, суперпластификаторите са лоши добавки за намаляване на водата за портландцимент, въпреки че всички те са създадени и се създават за него. Почти всички суперпластификатори, както показахме от 1979 г. насам, „работят“ много по-добре върху много минерални прахове или върху сместа им с цимент [вж. Калашников V.I. Основи на пластификацията на минерални дисперсни системи за производство на строителни материали: дисертация под формата на научен доклад за докторска степен. техн. Sci. – Воронеж, 1996], отколкото върху чист цимент. Циментът е неустойчива на вода, хидратираща система, която образува колоидни частици веднага след контакт с вода и бързо се сгъстява. А колоидните частици във водата трудно се диспергират със суперпластификатори. Пример за това са глинени суспензии, които са слабо податливи на свръхвтечняване.

По този начин заключението се налага: към цимента трябва да се добави каменно брашно и това ще увеличи не само реологичния ефект на SP върху сместа, но и дела на самата реологична матрица. В резултат на това става възможно значително да се намали количеството вода, да се увеличи плътността и да се увеличи якостта на бетона. Добавянето на каменно брашно на практика ще бъде еквивалентно на увеличаване на цимента (ако ефектите на намаляване на водата са значително по-високи, отколкото при добавяне на цимент).

Тук е важно да се съсредоточи вниманието не върху замяната на част от цимента с каменно брашно, а върху добавянето му (и значителна част - 40–60%) към портландцимента. Въз основа на полиструктурната теория през 1985–2000г. Цялата работа по промяна на полиструктурата имаше за цел да замени 30–50% от портландцимента с минерални пълнители, за да го запази в бетон [вж. Соломатов В.И., Вировой В.Н. и др. Композиционни строителни материали и конструкции с намалена материалоемкост. – Киев: Budivelnik, 1991; Аганин С. П. Бетони с ниско потребление на вода с модифициран кварцов пълнител: Резюме за академичния конкурс. Докторски степени техн. Sci. – М, 1996; Fadel I. M. Интензивна отделна технология на бетон, напълнен с базалт: Резюме на дисертацията. Доцент доктор. техн. науки - М, 1993]. Стратегията за спестяване на портландцимент в бетон със същата якост ще отстъпи място на стратегията за спестяване на бетон с 2-3 пъти по-висока якост не само при натиск, но и при огъване и аксиално напрежение, както и при удар. Спестяването на бетон в по-ажурни конструкции ще даде по-висок икономически ефект от спестяването на цимент.

Като се имат предвид съставите на реологичните матрици на различни нива на мащаба, ние установяваме, че за пясъка в бетон с висока якост, реологичната матрица на микро ниво е сложна смес от цимент, брашно, силициев диоксид, суперпластификатор и вода. От своя страна, за бетон с висока якост с микросилициев диоксид, за смес от цимент и каменно брашно (еднаква дисперсия) като структурни елементи, се появява друга реологична матрица с по-малко мащабно ниво - смес от микросилициев диоксид, вода и суперпластификатор.

За трошен бетон тези мащаби на структурните елементи на реологичните матрици съответстват на мащаба на оптималната гранулометрия на сухите компоненти на бетона, за да се получи високата му плътност.

По този начин добавянето на каменно брашно изпълнява както структурно-реологична функция, така и функция за запълване на матрицата. За бетон с висока якост не по-малко важна е реакционно-химичната функция на каменното брашно, която се изпълнява с по-висок ефект от реактивния микросилициев диоксид и микродехидратирания каолин.

Максималните реологични и намаляващи водата ефекти, причинени от адсорбцията на SP върху повърхността на твърдата фаза, са генетично характерни за фино диспергирани системи с висока интерфейсна повърхност.

Маса 1.

Реологичен и водоредуциращ ефект на SP във водно-минерални системи

От таблица 1 може да се види, че в суспензиите за отливане на портландцимент със SP, водонамаляващият ефект на последния е 1,5–7,0 пъти (sic!) по-висок, отколкото в минералните прахове. За скалите този излишък може да достигне 2-3 пъти.

По този начин комбинацията от хиперпластификатори с микросилициев диоксид, каменно брашно или пепел направи възможно повишаването на нивото на якост на натиск до 130–150, а в някои случаи до 180–200 MPa или повече. Значителното увеличение на якостта обаче води до интензивно увеличаване на крехкостта и намаляване на съотношението на Поасон до 0,14–0,17, което води до риск от внезапно разрушаване на конструкциите в аварийни ситуации. Отърваването от това отрицателно свойство на бетона се извършва не само чрез подсилване на последния с армировка от пръти, но и чрез комбиниране на армировка на пръти с въвеждане на влакна от полимери, стъкло и стомана.

Основите на пластификацията и намаляването на водата на минерални и циментови дисперсни системи са формулирани в докторската дисертация на В. И. Калашников. [см. Калашников V.I. Основи на пластификацията на минерални дисперсни системи за производство на строителни материали: дисертация под формата на научен доклад за докторска степен. техн. Sci. – Воронеж, 1996] през 1996 г. въз основа на предварително завършена работа в периода от 1979 до 1996 г. [Калашников V.I., Иванов I.A. За структурното и реологично състояние на изключително втечнени висококонцентрирани дисперсни системи. // Сборник доклади от IV Национална конференция по механика и технология на композитните материали. – София: БАН, 1985; Иванов И. А., Калашников В. И. Ефективност на пластификацията на минерални диспергирани състави в зависимост от концентрацията на твърдата фаза в тях. // Реология на бетонови смеси и нейните технологични задачи. Резюме. Доклад от III Всесъюзен симпозиум. - Рига. – FIR, 1979; Калашников В.И., Иванов И.А. За характера на пластификацията на минерални дисперсни състави в зависимост от концентрацията на твърдата фаза в тях // Механика и технология на композитните материали. Материали от II Национална конференция. – София: БАН, 1979; Калашников V.I. Относно реакцията на различни минерални състави към суперпластификатори на нафталин-сулфонова киселина и влиянието на мигновени алкали върху него. // Механика и технология на композитните материали. Материали от III Национална конференция с участието на чуждестранни представители. – София: БАН, 1982; Калашников V.I. Отчитане на реологичните промени в бетонови смеси със суперпластификатори. // Материали на IX Всесъюзна конференция по бетон и стоманобетон (Ташкент, 1983 г.). - Пенза. – 1983 г.; Калашников V.I., Иванов I.A. Характеристики на реологичните промени в циментовите състави под въздействието на йонно-стабилизиращи пластификатори. // Сборник трудове “Технологична механика на бетона”. – Рига: RPI, 1984]. Това са перспективите за целенасочено използване на най-високата водоредуцираща активност на SP във фино диспергирани системи, характеристиките на количествените реологични и структурно-механични промени в суперпластифицираните системи, които се състоят в техния лавинообразен преход от твърда фаза към течност състояния със супер ниско добавяне на вода. Това са разработени критерии за гравитационно разпръскване и посттиксотропен ресурс на потока на високодисперсни пластифицирани системи (под въздействието на собственото им тегло) и спонтанно изравняване на дневната повърхност. Това е усъвършенствана концепция за екстремна концентрация на циментови системи с фини прахове от скали от седиментен, магматичен и метаморфен произход, селективни за нива на висока редукция на вода до SP. Най-важните резултати, получени в тези работи, са възможността за 5–15-кратно намаляване на потреблението на вода в дисперсии при запазване на гравитационната разпръскваемост. Доказано е, че чрез комбиниране на реологично активни прахове с цимент е възможно да се засили ефектът на SP и да се получат отливки с висока плътност. Именно тези принципи се прилагат в реакционния прахов бетон с увеличаване на тяхната плътност и якост (Reaktionspulver concrete - RPB или Reactive Powder Concrete - RPC [виж Долгополов Н.Н., Суханов М.А., Ефимов С.Н. Нов типцимент: структурата на циментов камък. // Строителни материали. – 1994. – № 115]). Друг резултат е увеличаване на редуциращия ефект на SP с увеличаване на дисперсията на праховете [виж. Калашников V.I. Основи на пластификацията на минерални дисперсни системи за производство на строителни материали: дисертация под формата на научен доклад за докторска степен. техн. Sci. – Воронеж, 1996]. Използва се и в прахообразен фин бетон чрез увеличаване на дела на фините съставки чрез добавяне на силициев диоксид към цимента. Новото в теорията и практиката на праховия бетон е използването на фин пясък с фракция 0,1–0,5 mm, което прави бетона финозърнест за разлика от обикновения пясък върху пясък с фракция 0–5 mm. Нашето изчисление на средната специфична повърхност на дисперсната част от прахообразния бетон (състав: цимент - 700 kg; фин пясък fr. 0,125–0,63 mm - 950 kg, базалтово брашно Ssp = 380 m2/kg - 350 kg, микросилициев диоксид Svd = 3200 m2/ kg - 140 kg) със съдържание от 49% от общата смес с дребнозърнеста пясъчна фракция 0,125–0,5 mm показва, че при финост на МК Smk = 3000 m2/kg средната повърхност на прахообразната част е Svd = 1060 m2/kg, а при Smk = 2000 m2 /kg – Svd = 785 m2/kg. Именно от тези фино диспергирани компоненти се произвеждат фино-зърнести реакционно-прахови бетони, в които обемната концентрация на твърдата фаза без пясък достига 58–64%, а с пясък – 76–77% и е малко по-ниска от концентрацията на твърдата фаза в суперпластифициран тежък бетон (Cv = 0, 80–0,85). Въпреки това, в трошен бетон, обемната концентрация на твърдата фаза минус трошен камък и пясък е много по-ниска, което определя високата плътност на диспергираната матрица.

Високата якост се осигурява от наличието не само на микросилика или дехидратиран каолин, но и на реактивен прах от смляна скала. Според литературата се въвеждат предимно летлива пепел, балтийско, варовиково или кварцово брашно. Широки възможности в производството на реактивен прахов бетон се откриха в СССР и Русия във връзка с разработването и изследването на композитни свързващи вещества с ниска водопотребност от Ю. М. Баженов, Ш. Т. Бабаев, А. Комаров. А., Батраков В.Г., Долгополов Н.Н. Доказано е, че замяната на цимента в процеса на смилане на ВНВ с карбонатно, гранитно, кварцово брашно до 50% значително увеличава водонамаляващия ефект. Съотношението W/T, което осигурява гравитационната разстилаемост на трошен бетон, се намалява до 13–15% в сравнение с обичайното въвеждане на SP, якостта на бетона на такъв VNV-50 достига 90–100 MPa. По същество съвременният прахов бетон може да се получи на базата на VNV, микросилика, фин пясък и дисперсна армировка.

Дисперсно-армираният прахов бетон е много ефективен не само за носещи конструкциис комбинирана армировка с предварително напрегната армировка, но и за производство на много тънкостенни, включително пространствени архитектурни части.

По последни данни е възможно текстилно укрепване на конструкции. Развитието на производството на текстилни влакна на (тъканни) обемни рамки от високоякостни полимерни и алкално устойчиви нишки в развитите чужди страни мотивира развитието преди повече от 10 години във Франция и Канада на реакционен прахбетон с SP без големи добавъчни материали с особено фин кварцов добавъчен материал, напълнен с каменни прахове и микросилициев диоксид. Бетонните смеси, направени от такива фино-зърнести смеси, се разпространяват под въздействието на собственото си тегло, запълвайки изцяло плътната мрежеста структура на тъканата рамка и всички филигранни фуги.

„Високата“ реология на прахообразните бетонови смеси (PBC) осигурява граница на провлачване 0 = 5–15 Pa при водно съдържание 10–12% от масата на сухите компоненти, т.е. само 5–10 пъти по-високи, отколкото в маслени бои. С това?0, за да го определите, можете да използвате минихидрометричния метод, разработен от нас през 1995 г. Ниската граница на провлачване е осигурена оптимална дебелинаслоеве от реологична матрица. Като се има предвид топологичната структура на PBS, средната дебелина на слоя X се определя по формулата:

където е средният диаметър на пясъчните частици; – обемна концентрация.

За състава, даден по-долу при W/T = 0,103, дебелината на междинния слой ще бъде 0,056 mm. De Larrard и Sedran установиха, че за по-фините пясъци (d = 0,125–0,4 mm) дебелината варира от 48 до 88 µm.

Увеличаването на междинния слой на частиците намалява вискозитета и крайното напрежение на срязване и увеличава течливостта. Течливостта може да се увеличи чрез добавяне на вода и въвеждане на SP. IN общ изгледвлиянието на водата и SP върху промяната на вискозитета, крайно напрежениесрязване и провлачване са двусмислени (фиг. 1).

Суперпластификаторът намалява вискозитета в много по-малка степен от добавянето на вода, докато намаляването на границата на провлачване поради SP е много по-високо, отколкото под въздействието на вода.

Ориз. 1. Ефект на SP и водата върху вискозитета, границата на провлачване и течливостта

Основните свойства на суперпластифицираните изключително напълнени системи са, че вискозитетът може да бъде доста висок и системата може да тече бавно, ако границата на провлачване е ниска. За конвенционалните системи без SP вискозитетът може да е нисък, но повишената граница на провлачване им предотвратява разпръскването, тъй като те нямат ресурс на посттиксотропен поток [вж. Калашников V.I., Иванов I.A. Характеристики на реологичните промени в циментовите състави под въздействието на йонно-стабилизиращи пластификатори. // Сборник трудове “Технологична механика на бетона”. – Рига: RPI, 1984].

Реологичните свойства зависят от вида и дозировката на SP. Влиянието на три вида SP е показано на фиг. 2. Най-ефективното съвместно предприятие е Woerment 794.

Ориз. 2 Влияние на вида и дозировката на SP върху?o: 1 – Woerment 794; 2 – S-3; 3 – Разтопяване F 10

В същото време не вътрешният SP S-3 се оказа по-малко селективен, а чуждестранният SP на базата на меламин Melment F10.

Разстилаемостта на прахообразните бетонови смеси е изключително важна при оформянето на бетонови изделия с плетени обемни мрежести рамки, положени във форма.

Такива обемни рамки от ажурна тъкан под формата на T-лъч, I-лъч, канал и други конфигурации позволяват бързо укрепване, което се състои в монтиране и фиксиране на рамката във форма, последвано от изливане на окачен бетон, който лесно прониква през рамкови клетки с размери 2–5 mm (фиг. 3) . Платнените рамки могат радикално да увеличат устойчивостта на бетона на пукнатини, когато са изложени на променливи температурни колебания и значително да намалят деформациите.

Бетонната смес трябва не само да тече лесно локално през мрежестата рамка, но и да се разпространява при запълване на формата чрез „обратно“ проникване през рамката с увеличаване на обема на сместа във формата. За оценка на течливостта се използват прахообразни смеси със същия състав по отношение на съдържанието на сухи компоненти, а разстилаемостта от конуса (за масата за разклащане) се регулира от количеството SP и (частично) вода. Разпръскването беше блокирано от мрежест пръстен с диаметър 175 mm.

Ориз. 3 Примерна рамка от плат

Ориз. 4 Смесени разпръсквания със свободно и блокирано разпръскване

Мрежата има ясен размер от 2,8 × 2,8 mm с диаметър на телта от 0,3 × 0,3 mm (фиг. 4). Контролните смеси бяха направени с разпределения от 25.0; 26,5; 28,2 и 29,8 cm В резултат на експериментите беше установено, че с увеличаване на течливостта на сместа, съотношението на диаметрите на свободното dc и блокираното разпространение d намалява. На фиг. Фигура 5 показва промяната в dc/dbotdc.

Ориз. 5 Променете dc/db от стойността на свободното разпространение dc

Както следва от фигурата, разликата в разпространението на сместа dc и db изчезва с течливостта, характеризираща се със свободно разпространение от 29,8 cm, разпространението през мрежата намалява с 5%. Сместа с разпръскване от 25 см изпитва особено голямо спиране при разпръскване през мрежата.

В тази връзка, когато се използват мрежести рамки с клетка от 3–3 mm, е необходимо да се използват смеси с разпръскване най-малко 28–30 cm.

Физико-техническите свойства на дисперсно-армиран прахов бетон, армиран с 1% обемни стоманени фибри с диаметър 0,15 mm и дължина 6 mm, са представени в таблица 2

Таблица 2.

Физически и технически свойства на прахов бетон със свързващо вещество с ниско потребление на вода, използвайки домашно SP S-3

Според чуждестранни данни при 3% армировка якостта на натиск достига 180–200 MPa, а якостта на аксиален опън – 8–10 MPa. Силата на удар се увеличава повече от десет пъти.

Възможностите на прахобетона далеч не са изчерпани, като се има предвид ефективността на хидротермалното третиране и влиянието му върху увеличаването на дела на тоберморита и, съответно, на ксонотлита

www.allbeton.ru

Реакционен прах бетон

Последна актуализация на енциклопедията: 17.12.2017 г. - 17:30 ч.

Реактивният прахов бетон е бетон, произведен от фино смлени реактивни материали с размер на зърната от 0,2 до 300 микрона и характеризиращ се с висока якост (повече от 120 MPa) и висока водоустойчивост.

[ГОСТ 25192-2012. Бетон. Класификация и общи технически изисквания]

Реакционен прах бетон реактивен прахов бетон-RPC] - композитен материал с висока якост на натиск 200-800 MPa, огъване >45 MPa, включващ значително количество високо диспергирани минерални компоненти - кварцов пясък, микросилициев диоксид, суперпластификатор, както и стоманени влакна с ниско W /T (~0,2), използвайки топлинна и влажна обработка на продуктите при температура 90-200°C.

[Ушеров-Маршак А.В. Конкретна наука: лексикон. М.: РИФ Строителни материали - 2009. – 112 с.]

Притежатели на авторски права! Ако свободният достъп до даден термин е нарушение на авторските права, авторите са готови, при поискване от носителя на авторските права, да премахнат линка или самия термин (дефиниция) от сайта. За да се свържете с администрацията, използвайте формата за обратна връзка.

enciklopediyastroy.ru

Настоящото изобретение се отнася до промишлеността на строителните материали и се използва за производството на бетонови изделия: високохудожествени ажурни огради и решетки, стълбове, тънки тротоарни плочи и бордюри, тънкостенни плочки за интериорни и външна облицовкасгради и съоръжения, декоративни изделия и малки архитектурни форми. Методът за приготвяне на самоуплътняваща се, особено високоякостна реакционна прахообразна смес от подсилен с влакна бетон се състои в последователно смесване на компонентите до получаване на смес с необходимата течливост. Първоначално в миксера се смесват вода и хиперпластификатор, след което се налива цимент, микросилика, каменно брашно и сместа се разбърква 2-3 минути, след което се добавят пясък и фибри и се разбърква 2-3 минути. Получава се самоуплътняваща, особено високоякостна реакционно-прахова фибробетонна смес с много висока течливост, която съдържа следните компоненти: портланд цимент PC500D0, пясък с фракции от 0,125 до 0,63, хиперпластификатор, фибри, микросилика, камък брашно, ускорител за укрепване и вода. Методът за производство на бетонови изделия във форми се състои в приготвяне на бетонна смес, подаване на сместа във формите и след това съхраняване в камера за парене. Вътрешната, работна повърхност на матрицата се обработва с тънък слой вода, след което във формата се излива самоуплътняваща се, особено високоякостна прахообразна смес от подсилен с влакна бетон с много висока течливост. След като напълните формата, напръскайте сместа върху повърхността тънък слойвода и формата се покрива с технологична тава. Техническият резултат е получаването на самоуплътняваща, особено високоякостна реакционна прахообразна армирана бетонова смес с много висока течливост, високи якостни характеристики, ниска цена и позволяваща производството на ажурни изделия. 2 п. и 2 заплати f-ly, 1 табл., 3 ил.

Настоящото изобретение се отнася до промишлеността на строителните материали и се използва за производството на бетонови изделия: високохудожествени ажурни огради и решетки, стълбове, тънки тротоарни плочи и бордюри, тънкостенни плочки за вътрешно и външно облицоване на сгради и конструкции, декоративни изделия и малки архитектурни форми.

Има известен метод за производство на декоративен строителни продуктии/или декоративни покритиячрез смесване с вода на свързващо вещество, съдържащо портландциментов клинкер, модификатор, включващ органичен водоредуциращ компонент и определено количество ускорител на втвърдяване и гипс, пигменти, пълнители, минерални и химични (функционални) добавки, и получената смес се съхранява до бентонитовата глина е наситена (функционална добавка, стабилизатор на сместа) пропилей гликол (органичен водоредуциращ компонент), фиксиране на получения комплекс с желиращ агент хидроксипропилцелулоза, полагане, формоване, уплътняване и термична обработка. Освен това смесването на сухите компоненти и приготвянето на сместа се извършва в различни смесители (виж RF патент № 2084416, MPK6 C04B 7/52, 1997).

Недостатъкът на това решение е необходимостта от използване различно оборудванеза смесване на компонентите на сместа и последващи операции по уплътняване, което усложнява и оскъпява технологията. Освен това при използване този методНевъзможно е да се получат продукти с тънки и деликатни елементи.

Известен е метод за приготвяне на смес за производство на строителни продукти, който включва активиране на свързващото вещество чрез съвместно смилане на портландциментов клинкер със сух суперпластификатор и последващо смесване с пълнител и вода, при което активираният пълнител първо се смесва с 5- 10% вода за смесване, след което се добавя активираното свързващо вещество и сместа се разбърква, след което се добавя 40 - 60% вода за смесване и сместа се разбърква, след това се добавя останалата вода и се извършва окончателно смесване до получаване на хомогенна смес се получава. Смесването на компонентите стъпка по стъпка се извършва в рамките на 0,5-1 минути. Продуктите, направени от получената смес, трябва да се държат при температура 20°C и влажност 100% в продължение на 14 дни (виж RF патент № 2012551, MPK5 C04B 40/00, 1994).

Недостатъкът на този известен метод е сложната и скъпа операция на съвместно смилане на свързващото вещество и суперпластификатора, което изисква големи разходи за организиране на комплекса за смесване и смилане. Освен това, когато се използва този метод, е невъзможно да се получат продукти с тънки и ажурни елементи.

Известен състав за приготвяне на самоуплътняващ се бетон съдържа:

100 тегл. части от цимент,

50-200 тегл. части от пясъчни смеси от калциниран боксит с различен гранулометричен състав, най-фин пясък със среден гранулометричен състав по-малък от 1 mm, най-едър пясък със среден гранулометричен състав по-малък от 10 mm;

5-25 тегл. части ултра-малки частици калциев карбонат и бели сажди, като съдържанието на бели сажди е не повече от 15 тегл. части;

0,1-10 тегл. части против пяна;

0,1-10 тегл. части от суперпластификатор;

15-24 тегл. влакнести части;

10-30 тегл. части вода.

Масовото съотношение между количеството ултра-малки частици калциев карбонат в бетона и количеството бели сажди може да достигне 1:99-99:1, за предпочитане 50:50-99:1 (виж RF патент № 2359936, IPC S04B 28/04 S04B 111/20 S04B 111/62 (2006.01), 2009, параграф 12).

Недостатъкът на този бетон е използването на скъпи пясъци от калциниран боксит, обикновено използвани в производството на алуминий, както и прекомерно количество цимент, което съответно води до увеличаване на потреблението на други много скъпи компоненти на бетона и, съответно до увеличаване на цената му.

Търсенето показа, че не са намерени решения, които да осигуряват самоуплътняващ се бетон на прахообразна реакция.

Известен е метод за приготвяне на бетон с добавяне на фибри, при който всички компоненти на бетона се смесват, за да се получи бетон с необходимата течливост, или първо се смесват сухи компоненти, като цимент, различни видовепясък, супер фини частици калциев карбонат, бял въглен и евентуално суперпластификатор и пеногасител, след това добавете вода и, ако е необходимо, суперпластификатор и пеногасител, ако присъства в течна форма, и влакна, ако е необходимо, към сместа и разбъркайте до бетон с необходимата течливост. След смесване, например, в продължение на 4-16 минути, полученият бетон може лесно да бъде формован поради много високата си течливост (виж RF патент № 2359936, IPC S04B 28/04, S04B 111/20, S04B 111/62 (2006.01 ), 2009 г., параграф 12). Това решениеприет за прототип.

Полученият самоуплътняващ се бетон със свръхвисоки свойства може да се използва за производство на сглобяеми елементи като стълбове, напречни греди, греди, подове, плочки, художествени конструкции, предварително напрегнати елементи или композитни материали, материал за уплътняване на празнини между структурни елементи, елементи на канализационни системи или в архитектурата.

Недостатъкът на този метод е високата консумация на цимент за приготвяне на 1 m3 от сместа, което води до увеличаване на цената на бетонната смес и продуктите, направени от нея, поради увеличеното потребление на други компоненти. В допълнение, методът за използване на получения бетон, описан в изобретението, не предоставя никаква информация за това как да се произвеждат например художествени ажурни и тънкостенни бетонови изделия.

Има широко известни методи за производство на различни бетонови изделия, когато бетонът, излят във форма, впоследствие се подлага на вибрационно уплътняване.

Но с помощта на такива известни методи е невъзможно да се получат художествени, ажурни и тънкостенни бетонни изделия.

Известен е метод за производство на бетонови изделия в опаковъчни форми, който се състои в приготвяне на бетонова смес, подаване на сместа във форми и втвърдяване. Използва се въздухо- и влагоустойчива форма под формата на тънкостенни многокамерни опаковъчни форми, покрити с въздухо- и влагоустойчиво покритие след подаване на сместа в тях. Втвърдяването на продуктите се извършва в запечатани камери за 8-12 часа (виж патент за изобретение на Украйна № UA 39086, MPK7 B28B 7/11; B28B 7/38; C04B 40/02, 2005 г.).

Недостатъкът на този известен метод е високата цена на формите, използвани за производство на бетонови изделия, както и невъзможността за производство на художествени, ажурни и тънкостенни бетонни изделия по този начин.

Първата задача е да се получи съставът на самоуплътняваща се, особено високоякостна прахообразна смес от подсилени с влакна бетон с необходимата обработваемост и необходимите якостни характеристики, което ще намали цената на получената самоуплътняваща се бетонна смес.

Втората задача е да се повишат якостните характеристики на еднодневна възраст с оптимална обработваемост на сместа и подобряване на декоративните свойства на предните повърхности на бетоновите изделия.

Първата задача е решена поради факта, че е разработен метод за приготвяне на самоуплътняваща се, особено високоякостна прахообразна смес от подсилен с влакна бетон, който се състои в смесване на компонентите на бетоновата смес до достигане на необходимата течливост. получен, при който смесването на компонентите на армираната с влакна бетонова смес се извършва последователно, като първоначално в миксера се смесват вода и хиперпластификатор, след това се добавя цимент, микросилициев диоксид, каменно брашно и сместа се разбърква за 2-3 минути , след което се добавят пясък и фибран и се смесват в продължение на 2-3 минути до получаване на фибробетонна смес, съдържаща следните компоненти, тегл.%:

Общото време за приготвяне на бетоновата смес е от 12 до 15 минути.

Техническият резултат от използването на изобретението е да се получи самоуплътняваща, особено високоякостна прахообразна смес от армиран с влакна бетон с много високи свойства на течливост, подобряваща качеството и разстилаемостта на сместа от армиран с влакна бетон, поради специално подбран състав, последователност на въвеждане и време на смесване на сместа, което води до значително увеличаване на течливостта и якостните характеристики на бетона до M1000 и по-високи, намалявайки необходимата дебелина на продуктите.

Смесване на съставките в определена последователност, като първоначално в миксера се смесват измерено количество вода и хиперпластификатор, след което се добавят цимент, микросилициев диоксид, каменно брашно и се смесват 2-3 минути, след което се добавят пясък и фибри и получената смес бетонната смес се смесва за 2-3 минути, което позволява значително повишаване на качеството и характеристиките на течливостта на получената самоуплътняваща се прахообразна бетонова смес с висока якост.

Техническият резултат от използването на изобретението е да се получи самоуплътняваща се, особено високоякостна прахообразна смес от армиран с влакна бетон с много висока течливост, високи якостни характеристики и ниска цена. Съответствие с даденото съотношение на компонентите на сместа, тегл.%:

дава възможност да се получи самоуплътняваща се, особено високоякостна реакционна прахообразна смес от подсилен с влакна бетон с много висока течливост, високи якостни характеристики и в същото време ниска цена.

Използването на горните компоненти, при спазване на определените пропорции в количествено съотношение, позволява при получаване на самоуплътняваща се, особено високоякостна прахообразна прахообразна армирана бетонова смес с необходимата течливост и високи якостни свойства, да се осигури ниска цената на получената смес и по този начин да се повишат нейните потребителски свойства. Използването на компоненти като микросилициев диоксид и каменно брашно позволява да се намали процентното съдържание на цимент, което води до намаляване на процента на други скъпи компоненти (хиперпластификатор, например), както и да се откаже от използването на скъпи пясъци, направени от калциниран боксит, което също води до намаляване на цената на бетонната смес, но не засяга нейните якостни свойства.

Втората задача е решена поради факта, че е разработен метод за производство на продукти във форми от фибробетонна смес, приготвена по описания по-горе начин, който се състои от подаване на сместа във формите и последващо втвърдяване и първоначално тънък слой вода се напръсква върху вътрешната, работна повърхност на формата, а след напълване на формата със сместа се напръсква тънък слой вода върху повърхността й и се покрива с технологична тава.

Освен това сместа се подава последователно във формите, покривайки напълнената форма отгоре с технологичен палет; след инсталирането на технологичния палет процесът на производство на продукта се повтаря многократно, като следващата форма се поставя върху технологичния палет над предишния.

Техническият резултат от използването на изобретението е подобряване на качеството на предната повърхност на продукта, значително повишаване на якостните характеристики на продукта, чрез използването на самоуплътняваща се влакнесто-бетонна смес с много високи свойства на течливост, специална обработка на форми и организиране на грижи за бетон на еднодневна възраст. Организацията на грижите за бетона на възраст от един ден се състои в осигуряване на достатъчна хидроизолация на формите с излят в тях бетон чрез покриване на горния слой бетон във формата с воден филм и покриване на формите с палети.

Техническият резултат се постига чрез използването на самоуплътняваща се фибробетонна смес с много високи свойства на течливост, която позволява производството на много тънки и ажурни продукти с всякаква конфигурация, повтарящи всякакви текстури и видове повърхности, елиминира процеса на вибрационно уплътняване при формоване на продукти, а също така позволява използването на всякакви форми (еластични, фибростъкло, метал, пластмаса и др.) За производството на продукти.

Предварително намокряне на формата с тънък слой вода и крайната операция на пръскане на тънък слой вода върху повърхността на излятата фибробетонна смес, покриване на формата с бетон със следващия технологичен палет, за да се създаде запечатан камера за по-добро узряване на бетона ви позволява да елиминирате появата на въздушни пори от уловения въздух, постигане Високо качествопредната повърхност на продуктите, намаляват изпарението на водата от втвърдяващия се бетон и повишават якостните характеристики на получените продукти.

Броят на формите, които се изливат едновременно, се избира въз основа на обема на получената самоуплътняваща се, особено високоякостна реакционна прахообразна смес от подсилен с влакна бетон.

Получаването на самоуплътняваща се фибробетонна смес с много високи свойства на течливост и поради това подобрени качества на обработваемост позволява производството арт продуктине използвайте вибрираща маса и опростете технологията на производство, като същевременно увеличите якостните характеристики на художествените бетонни продукти.

Техническият резултат се постига благодарение на специално подбрания състав на финозърнеста самоуплътняваща се свръхвисокоякостна прахообразна прахообразна фибробетонна смес, последователността на въвеждане на компонентите, метода на обработка на формите и организацията на грижата за бетон на еднодневна възраст.

Предимства на тази технология и използвания бетон:

Използване на модул на размера на пясъка fr. 0,125-0,63;

Липса на едър добавъчен материал в бетоновата смес;

Възможност за производство на бетонови изделия с тънки и ажурни елементи;

Идеална повърхност на бетонови изделия;

Възможност за производство на продукти със зададена грапавост и текстура на повърхността;

Якост на бетон с висока степен на натиск, не по-малко от M1000;

Якост на огъване на бетон от висок клас, не по-малко от Ptb100;

Настоящото изобретение е обяснено по-подробно по-долу с помощта на неограничаващи примери.

Фиг. 1 (a, b) - диаграма на производството на продукти - изливане на получения бетон, подсилен с влакна, във форми;

Фиг. 2 е изглед отгоре на продукта, получен чрез използване на претендираното изобретение.

Метод за производство на самоуплътняваща се, особено високоякостна прахообразна смес от подсилен с влакна бетон с много висока течливост, съдържаща горните компоненти, се осъществява както следва.

Първо, всички компоненти на сместа се претеглят. След това в миксера се налива премерено количество вода и хиперпластификатор. След което миксерът се включва. В процеса на смесване на вода и хиперпластификатор последователно се вливат следните компоненти на сместа: цимент, микросилициев диоксид, каменно брашно. Ако е необходимо, могат да се добавят пигменти от железен оксид за оцветяване на бетон в насипно състояние. След въвеждане на тези компоненти в миксера, получената суспензия се разбърква в продължение на 2 до 3 минути.

На следващия етап последователно се въвеждат пясък и фибри и бетонната смес се смесва за 2 до 3 минути. След това бетоновата смес е готова за употреба.

По време на приготвянето на сместа се въвежда ускорител за увеличаване на якостта.

Получената самоуплътняваща се, особено високоякостна реакционна прахообразна фибробетонна смес с много високи свойства на течливост е течна консистенция, един от показателите за която е разпространението на конуса на Хагерман върху стъклото. За да се разнесе добре сместа, разстилането трябва да е минимум 300 мм.

В резултат на прилагането на претендирания метод се получава самоуплътняваща, особено високоякостна реакционна прахообразна армирана бетонова смес с много високи свойства на течливост, която съдържа следните компоненти: портланд цимент PC500D0, пясък от фракции от 0,125 до 0,63, хиперпластификатор, фибри, микросилициев диоксид, каменно брашно, ускорител на втвърдяване и вода. При прилагането на метода за производство на армирана с влакна бетонна смес се спазва следното съотношение на компонентите, тегл.%:

Освен това, при прилагането на метода за производство на фибробетонна смес се използва каменно брашно от различни природни материали или отпадъци, като например кварцово брашно, доломитово брашно, варовиково брашно и др.

Могат да се използват следните марки хиперпластификатори: Sika ViscoCrete, Glenium и др.

При приготвянето на сместа може да се добави ускорител за развитие на якост, например Master X-Seed 100 (X-SEED 100) или подобни ускорители за развитие на якост.

Получената самоуплътняваща се, особено високоякостна реакционно-прахообразна фибробетонна смес с много високи свойства на течливост може да се използва при производството на художествени продукти със сложна конфигурация, например ажурни огради (виж фиг. 2). Използвайте получената смес веднага след нейното приготвяне.

Метод за производство на бетонови продукти от самоуплътняваща се прахообразна прахообразна бетонова смес с много висока течливост, получена чрез описания по-горе метод и имаща определен състав, с изключително висока якост, се осъществява по следния начин.

За производството на ажурни изделия чрез изливане на самоуплътняваща се особено високоякостна прахова прахообразна армирана бетонова смес с много високи свойства на течливост се използват еластични (полиуретанови, силиконови, формовъчни) или твърди. пластмасови форми 1. Обикновено е показан формуляр с проста конфигурация, но този тип формуляр не е представителен и е избран за опростяване на диаграмата. Формата се монтира върху технологичната тава 2. Върху вътрешната работна повърхност 3 на формата се напръсква тънък слой вода, което допълнително намалява броя на задържаните въздушни мехурчета върху предната повърхност на бетоновото изделие.

След това получената фибробетонна смес 4 се излива във форма, където се разстила и самоуплътнява под въздействието на собственото си тегло, изстисквайки въздуха в нея. След самонивелиране на бетоновата смес във формата върху излятия във формата бетон се напръсква тънък слой вода, за да се осигури по-интензивно отделяне на въздух от бетоновата смес. След това формата, напълнена с армирана бетонова смес, се покрива отгоре със следващия технологичен палет 2, който създава затворена камераза по-интензивно увеличаване на якостта на бетона (виж фиг. 1 (а)).

Върху този палет се поставя нова форма и процесът на производство на продукта се повтаря. По този начин от една част от приготвената бетонова смес могат да се напълнят последователно няколко форми, монтирани една над друга, което повишава ефективността на използване на приготвената фибробетонна смес. Формите, напълнени с фибробетонна смес, се оставят да втвърди сместа за около 15 часа.

След 15 часа бетоновите продукти се разформовват и се изпращат за смилане на задната страна, а след това в камера за пропарване или в камера за топлинно-влажностна обработка (HHT), където продуктите се съхраняват до достигане на пълна якост.

Използването на изобретението позволява да се произвеждат силно декоративни ажурни и тънкостенни високоякостни бетонови изделия от клас M1000 и по-високи, като се използва опростена технология за леене без използване на вибрационно уплътняване.

Изобретението може да се осъществи с изброените известни компоненти при спазване на количествените съотношения и описаните технологични режими. При реализиране на изобретението може да се използва известно оборудване.

Пример за прилагане на метод за приготвяне на самоуплътняваща се, особено високоякостна прахообразна смес от подсилен с влакна бетон с много висока течливост.

Първо, всички компоненти на сместа се претеглят и измерват в дадените количества (тегл.%):

След това в миксера се налива премерено количество вода и хиперпластификатора Sika ViscoCrete 20 Gold. След това миксерът се включва и компонентите се смесват. По време на процеса на смесване на вода и хиперпластификатор, следните компоненти на сместа се изсипват последователно: портланд цимент PC500 D0, микросилика, кварцово брашно. Процесът на смесване се извършва непрекъснато в продължение на 2-3 минути.

На следващия етап последователно се въвежда пясък. 0,125-0,63 и стоманено влакно 0,22×13 мм. Бетонната смес се разбърква за 2-3 минути.

Намаляването на времето за смесване не позволява получаване на хомогенна смес, а увеличаването на времето за смесване не осигурява допълнително подобряване на качеството на сместа, но забавя процеса.

След това бетоновата смес е готова за употреба.

Общото време за производство на фибробетонна смес е от 12 до 15 минути, като това време включва допълнителни операции за запълване на компонентите.

Приготвената самоуплътняваща, особено високоякостна реакционно-прахова фибробетонна смес с много висока течливост се използва за производство на ажурни изделия чрез изливане във форми.

Примери за състава на получената самоуплътняваща се прахообразна прахообразна бетонова смес от армирани с влакна с много висока якост с много висока течливост, произведена по заявения метод, са дадени в таблица 1.

1. Метод за приготвяне на самоуплътняваща се, особено високоякостна реакционна прахообразна смес от армиран с влакна бетон с много високи свойства на течливост, който се състои в смесване на компонентите на бетоновата смес до получаване на необходимата течливост, характеризиращ се с това, че смесването на компонентите на фибробетонната смес се извършва последователно, като първоначално в миксера се смесват вода и хиперпластификатор, след това се добавят цимент, микросилициев диоксид, каменно брашно и сместа се разбърква за 2-3 минути, след което пясък и добавят се влакна и се разбъркват 2-3 минути до получаване на фибробетонна смес, съдържаща тегл.%:

2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че общото време за приготвяне на бетоновата смес е от 12 до 15 минути.

3. Метод за производство на продукти във форми от армирана с влакна бетонна смес, получена по метода съгласно претенции 1, 2, който се състои в подаване на сместа във формите и последваща топлинна обработка в камера за пара и първоначално тънък слой. вода се напръсква върху вътрешната работна повърхност на формата, след напълване на формата със сместа се напръсква тънък слой вода върху повърхността й и се покрива с технологична тава.

4. Метод съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че сместа се подава последователно във формите, покривайки напълнената форма отгоре с технологичен палет, след инсталирането на технологичния палет, процесът на производство на продукта се повтаря многократно, като се монтира следващият; калъп върху технологичния палет над предходния и запълването му.

www.findpatent.ru

високоефективен реакционен прах бетон с висока и супер якост и армиран с влакна бетон (опции) - заявка за патент 2012113330

IPC класове: C04B28/00 (2006.01) Автор: Володин Владимир Михайлович (RU), Калашников Владимир Иванович (RU), Ананьев Сергей Викторович (RU), Абрамов Дмитрий Александрович (RU), Яценко Андрей Михайлович (RU)

Жалбоподател: Володин Владимир Михайлович (RU)

1. Реакционно-прахов тежък бетон, съдържащ Портланд цимент PC 500 D0 (сив или бял), суперпластификатор на базата на поликарбоксилатен етер, микросилициев диоксид, съдържащ аморфно-стъклен силициев диоксид от най-малко 85-95%, характеризиращ се с това, че включва допълнително смлян кварц пясък (микрокварц) или смляно каменно брашно от плътни скали със специфична повърхност (3-5)·103 cm2/g, дребнозърнест кварцов пясък с тесен гранулометричен състав на фракцията 0,1-0,5÷0,16-0,63 mm, има специфично потреблениецимент на единица якост на бетона е не повече от 4,5 kg/MPa, има висока плътност с нова формулировка и нова структурна и топологична структура, със следното съдържание на компоненти, % от теглото на сухите компоненти в бетоновата смес:

Микросилициев диоксид - 3,2-6,8%;

Вода - W/T=0,95-0,12.

2. Реакционно-прахов бетон, подсилен с влакна, съдържащ портланд цимент PC 500 D0 (сив или бял), суперпластификатор на базата на поликарбоксилатен етер, микросилициев диоксид със съдържание на аморфно-стъклообразен силициев диоксид най-малко 85-95%, характеризиращ се с че включва допълнително смлян кварцов пясък (микрокварц) или смляно каменно брашно от плътни скали със специфична повърхност (3-5)·103 cm2/g, финозърнест кварцов пясък с тесен гранулометричен състав на фракция 0,1 -0,5÷0,16-0,63 mm, както и съдържанието на влакна от стоманен корд (диаметър 0,1-0,22 mm, дължина 6-15 mm), базалт и въглеродни влакна, имат специфичен разход на цимент за единица якост на бетона не повече от 4,5 kg/MPa, а специфичният разход на влакна за единица увеличава якостта на опън при огъване, не надвишава 9,0 kg/MPa има висока плътност с нова формула и нова структурна и топологична структура, а бетонът има пластичен (пластичен) характер на разрушаване със следното съдържание на компоненти, % от масата на сухите компоненти в бетонови смеси:

Портланд цимент (сив или бял) с клас не по-нисък от PC 500 D0 - 30,9-34%;

Суперпластификатор на база поликарбоксилатен етер - 0,2-0,5%;

Микросилициев диоксид - 3,2-6,8%;

Смлян кварцов пясък (микрокварц) или каменно брашно - 12,3-17,2%;

Дребнозърнест кварцов пясък - 53,4-41,5%;

Корд от стоманени влакна 1,5-5,0% от обема на бетона;

Базалтови влакна и въглеродни влакна 0,2-3,0% от обема на бетона;

Вода - W/T=0,95-0,12.

Учените не спират да учудват с развитието на революционни технологии. Смес с подобрени свойства е получена не толкова отдавна - в началото на 90-те години на 20 век. В Русия използването му в строителството на сгради не е толкова често, основното приложение е производството на саморазливни подове и декоративни продукти: плотове, ажурни арки и прегради.

Идентифицирайте предимствата на повече качествен материал RPB ще позволи разглеждането на следните параметри:

  • Съединение.
  • Имоти.
  • Обхват на използване.
  • Икономическа обосновка на ползите.

Съединение

Бетонът е строителен материал, формован от уплътнена смес от различни състави:

1. Основата е стягащо вещество, което "слепва" пълнителя. Способността за надеждно комбиниране на компонентите в едно цяло осигурява основните изисквания на обхвата на приложение. Видове свързващи вещества:

  • Цимент.
  • Гипс.
  • Лайм.
  • Полимери.
  • Битум.

2. Пълнител – компонент, който определя плътността, теглото, здравината. Видове и размери на зърното:

  • Пясък – до 5 мм.
  • Разширена глина - до 40.
  • Шлак - до 15.
  • Натрошен камък - до 40.

3. Добавки - модификатори, които подобряват свойствата и променят процесите на втвърдяване на получената смес. Видове:

  • Пластифициране.
  • Подсилващи.
  • Поризиране.
  • Регулиране на устойчивостта на замръзване и/или скоростта на втвърдяване.

4. Водата е компонент, който реагира със свързващото вещество (не се използва в битумния бетон). Процентът на течността към масата на основата определя пластичността и времето за втвърдяване, устойчивостта на замръзване и здравината на продукта.

Използването на различни комбинации от основа, пълнител, добавки, техните съотношения и пропорции позволява да се получи бетон с различни характеристики.

Разликата между RPB и другите видове материали е фината инертна фракция. Намаляването на процента на цимента и замяната му с каменно брашно и микросилициев диоксид направи възможно създаването на смеси с висока течливост и самоуплътняващи се състави.

Изключително силна RRP се получава чрез смесване на вода (7-11%) и реактивен прах. Пропорции (%):

  • Портландцимент марка M500 сив или бял – 30~34.
  • Микрокварц или каменно брашно - 12-17%.
  • Микросилициев диоксид – 3,2~6,8.
  • Дребнозърнест кварцов пясък (фракция 0,1~0,63 mm).
  • Суперпластификатор на база поликарбоксилатен етер – 0,2~0,5.
  • Ускорител за увеличаване на силата – 0,2.

Технология на производство:

  • Компонентите се приготвят според процентите.
  • Към миксера се подава вода и пластификатор. Процесът на смесване започва.
  • Добавете цимент, каменно брашно, микросилика.
  • За добавяне на цвят могат да се добавят багрила (железен оксид).
  • Разбъркване за 3 минути.
  • Добавка с пясък (за стоманобетон).
  • Процес на смесване 2-3 минути. През този период от време се въвежда ускорител на втвърдяване в процент от 0,2 от общата маса.
  • Повърхността на формата се навлажнява с вода.
  • Изсипете сместа.
  • Напръскайте с вода повърхността на разтвора, разпределен във формата.
  • Покрийте контейнера за отливане.

Всички операции ще отнемат до 15 минути.

Свойства на реакционния прахов бетон

Положителни черти:

1. Използването на силициев диоксид и каменно брашно доведе до намаляване на дела на цимента и скъпите суперпластификатори в RPM, което доведе до спад в цената.

2. Състав от самоуплътняващ се прах тежък бетон с висока степентечливост:

  • Не е необходимо да използвате вибрираща маса.
  • Предната повърхност на получените продукти практически не изисква механична модификация
  • Възможност за изработка на елементи с различна текстура и грапавост на повърхността.

3. Армировката със стомана, целулозни влакна и използването на рамки от ажурна тъкан повишава класа до M2000, якостта на натиск до 200 MPa.

4. Висока устойчивост на карбонатна и сулфатна корозия.

5. Използването на прахова реакционна смес спомага за създаването на ултраздрави (˃40-50 MPa), леки конструкции (плътност 1400~1650 kg/m3). Намаляването на теглото намалява натоварването върху основата на конструкциите. Здравината позволява носещите елементи на конструкцията на сградата да бъдат направени с по-малка дебелина - намаляване на потреблението.

Характеристики

На етапа на проектиране инженерите извършват изчисления и изготвят редица препоръки и изисквания за строителни материали и параметри. Основни показатели:

  1. Степен на бетон - числото след буквата "M" (M100) в маркировката показва диапазона на статично натоварване на натиск (kg / cm2), след превишаване на което настъпва разрушаване.
  2. Якост: якост на натиск - експериментално фиксирано количество на натиск при пресоване върху проба, преди да се деформира, единица за измерване: MPa. Огъване – натиск върху центъра на образеца, монтиран върху две опори.
  3. Плътност - масата на продукт с обем 1 кубичен метър, мерна единица: kg/m3.
  4. Устойчивост на замръзване - броят на циклите на замразяване и обратния процес с разрушаване на пробата по-малко от 5%.
  5. Коефициент на свиване - процентно намаляване на обема, линейни размерипроекти, когато са готови.
  6. Водопоглъщането е съотношението на масата или обема на водата, абсорбирана от проба, когато е потопена в контейнер с течност. Характеризира отворената порьозност на бетона.

Обхват на приложение

Новата технология, базирана на реакционно-прахова смес, прави възможно създаването на бетон с подобрени характеристики и широк спектър от приложения:

  • 1. Саморазливни подове с висока износоустойчивост с минимална дебелина на нанесения слой.
  • 2. Производство на бордюри с дълъг експлоатационен живот.
  • 3. Различни в необходимата пропорциядобавките могат значително да намалят процеса на абсорбция на вода, което позволява материалът да се използва при изграждането на офшорни нефтени платформи.
  • 4. В гражданското и промишленото строителство.
  • 5. Строителство на мостове и тунели.
  • 6. За плотове с висока якост, повърхности с различна структура и грапавост.
  • 7. Декоративни пана.
  • 8. Изработка на прегради и художествени изделия от прозрачен бетон. По време на постепенното изливане във формата се поставят светлочувствителни влакна.
  • 9. Производство на архитектурни тънкостенни части с тъканна армировка.
  • 10. Използвайте за издръжлив лепилни съставии ремонтни смеси.
  • 11. Топлоизолационен разтвор с помощта на стъклени сфери.
  • 12. Високоякостен бетон върху гранитен трошен камък.
  • 13. Барелефи, паметници.
  • 14. Цветен бетон.

Цена

Високата цена подвежда разработчиците по отношение на целесъобразността на употребата. Намалените транспортни разходи, увеличеният експлоатационен живот на конструкциите и саморазливните подове и други положителни свойства на материала изплащат финансовата инвестиция. Намирането и закупуването на RPB е доста трудно. Проблемът е свързан с ниското търсене.

Цени, на които можете да закупите RPB в Русия:

За съжаление е трудно да се дадат примери за граждански или промишлени съоръжения, построени в Русия с помощта на RPB. Прахообразният бетон се използва главно при производството на изкуствен камък, плотове, а също и като саморазливни подове и ремонтни смеси.

Автореферат на дисертацията по тази тема ""

Като ръкопис

ФИННОЗЪРНЕСТ РЕАКТИВЕН ПРАХ ДИСПЕРСНО АРМИРАН БЕТОН С ИЗПОЛЗВАНЕ НА СКАЛИ

Специалност 05.23.05 - Строителни материали и изделия

Работата е извършена в катедра „Технология на бетона, керамиката и свързващите вещества” в държавното висше учебно заведение. професионално образование„Пенза Държавен университетархитектура и строителство“ и в Института по строителни материали и конструкции на Техническия университет в Мюнхен.

Научен ръководител -

Доктор на техническите науки, професор Валентина Серафимовна Демянова

Официални опоненти:

Заслужил учен на Руската федерация, член-кореспондент на RAASN, доктор на техническите науки, професор Владимир Павлович Селяев

Доктор на техническите науки, професор Олег Вячеславович Тараканов

Водеща организация - OJSC "Penzastroy", Пенза

Защитата ще се проведе на 7 юли 2006 г. от 16:00 часа на заседание на дисертационния съвет D 212.184.01 в държавната образователна институция за висше професионално образование "Пензенски държавен университет по архитектура и строителство" на адрес: 440028, Пенза , ул. Г. Титова, 28, сграда 1, конферентна зала.

Дисертацията може да се намери в библиотеката на държавата образователна институциявисше професионално образование "Пензенски държавен университет по архитектура и строителство"

Научен секретар на дисертационния съвет

В. А. Худяков

ОБЩО ОПИСАНИЕ НА РАБОТАТА

При значително увеличаване на якостта на бетона при едноосно натиск устойчивостта на пукнатини неизбежно намалява и опасността от крехко разрушаване на конструкциите се увеличава. Дисперсното армиране на бетон с фибри елиминира тези отрицателни свойства, което прави възможно производството на бетон от класове по-високи от 80-100 с якост 150-200 MPa, което има ново качество - вискозен характер на разрушаване.

Анализът на научните трудове в областта на диспергирания стоманобетон и тяхното производство в местната практика показва, че основната ориентация не преследва целта за използване на високоякостни матрици в такъв бетон. Класът на дисперсния стоманобетон по отношение на якостта на натиск остава изключително нисък и се ограничава до B30-B50. Това не позволява добра адхезия на влакното към матрицата или пълно използване на стоманени влакна дори при ниска якост на опън. Освен това на теория се разработват и на практика произвеждат бетонови продукти с насипни влакна с обемна армировка 59%. Влакната под вибрационни въздействия се отделят с непластифицирани „мазни“ цименто-пясъчни разтвори с висока свиваемост с цименто-пясъчен състав - 14-I: 2,0 при W/C = 0,4, което е изключително разточително и повтаря нивото на работа през 1974 г. Значително научният напредък в създаването на суперпластифицирани VNV, микродисперсни смеси с микросилициев диоксид, с реактивни прахове от скали с висока якост, направи възможно увеличаването на ефекта на намаляване на водата до 60% с помощта на суперпластификатори от олигомерен състав и хиперпластификатори полимерен състав. Тези постижения не станаха основа за създаването на дисперсно-армиран стоманобетон с висока якост или финозърнест прахов бетон от ляти самоуплътняващи се смеси. Междувременно напредналите страни активно разработват нови поколения реакционен прахов бетон, подсилен с диспергирани влакна. Използват се прахообразни бетонови смеси

за запълване на калъпи с положени в тях плетени обемни тънкорешетъчни рамки и комбинирането им с прътова армировка.

Да се ​​идентифицират теоретичните основи и мотивация за създаването на многокомпонентен финозърнест прахообразен бетон с много плътна, високоякостна матрица, получена чрез леене при ултраниско съдържание на вода, осигуряваща производството на бетон с вискозен характер по време на разрушаване и високо якост на опън при огъване;

Да се ​​идентифицира структурната топология на композитни свързващи вещества и дисперсно-подсилени фино-зърнести състави, да се получат математически модели на тяхната структура за оценка на разстоянията между частиците на пълнителя и геометричните центрове на усилващите влакна;

За оптимизиране на съставите на финозърнести дисперсно-стоманобетонни смеси с влакна c1 = 0,1 mm и I = 6 mm с минимално съдържание, достатъчно за повишаване на якостта на опън на бетона, технологията на приготвяне и установяване на влиянието на формулировката върху течливостта, плътността , съдържание на въздух, якост и други физични и технически свойства на бетона.

Научна новост на работата.

1. Възможността за производство на високоякостен финозърнест циментов прах, включително дисперсен стоманобетон, изработен от бетонови смеси без натрошен камък с фини фракции кварцов пясък, с реактивни скални прахове и микросилициев диоксид, със значително повишаване на ефективността на суперпластификатори е научно обосновано и експериментално потвърдено, докато съдържанието на вода в отлятата самоуплътняваща смес достигне 10-11% (съответстващо на полусуха смес за пресоване без SP) от теглото на сухите компоненти.

4. Преобладаващият чрез разтвор дифузионно-йонен механизъм на втвърдяване на композитни циментови свързващи вещества е теоретично предвиден и експериментално доказан, нараствайки с увеличаване на съдържанието на пълнителя или неговата дисперсност се увеличава значително в сравнение с дисперсията на цимента.

5. Изследвани са процесите на структурообразуване на дребнозърнест прахов бетон. Доказано е, че прахообразният бетон, произведен от суперпластифицирани отлети самоуплътняващи се бетонови смеси, е много по-плътен, кинетиката на нарастване на якостта им е по-интензивна, а средната якост е значително по-висока от бетона без SP, пресован при същото водно съдържание под налягане 40-50 MPa. Разработени са критерии за оценка на реакционно-химичната активност на праховете.

6. Оптимизирани са съставите на дребнозърнести дисперсно-стоманобетонни смеси с тънки стоманени влакна с диаметър 0,15 и дължина 6 mm,

технологията на тяхното приготвяне, реда на въвеждане на компонентите и продължителността на смесване; Установено е влиянието на състава върху течливостта, плътността, съдържанието на въздух в бетонните смеси и якостта на бетона на натиск.

Практическото значение на работата се състои в разработването на нови отлети фино-зърнести прахообразни бетонови смеси с фибри за изливане на форми за продукти и конструкции, както без, така и с комбинирана армировка на пръти. Използвайки бетонови смеси с висока плътност, е възможно да се произведат силно устойчиви на пукнатини огъващи или компресирани стоманобетонни конструкциис вискозен характер на разрушаване под действието на екстремни натоварвания.

Получена е композитна матрица с висока плътност и висока якост с якост на натиск 120-150 MPa за повишаване на адхезията към метала, за да се използва тънко и късо влакно с висока якост с диаметър 0,04-0,15 mm и дължина 6-9 мм, което позволява да се намали консумацията му и устойчивостта на течливост на бетонови смеси за технология за леене за производство на тънкостенни филигранни продукти с висока якост на опън при огъване.

Апробация на работата. Основните положения и резултати от дисертационния труд бяха представени и докладвани на международни и общоруски

Научно-технически конференции в Сийск: „Младата наука за новото хилядолетие” (Набережние Челни, 1996), „Въпроси на градското планиране и развитие” (Пенза, 1996, 1997, 1999), „ Съвременни въпросинаука за строителни материали" (Пенза, 1998), " Модерно строителство"(1998), Международни научно-технически конференции "Композитни строителни материали. Теория и практика", (Пенза, 2002, 2003, 2004, 2005), "Икономията на ресурси и енергия като мотивация за творчество в архитектурно-строителния процес" (Москва-Казан, 2003), "Актуални въпроси на строителството" (Саранск, 2004). ), „Нови енерго- и ресурсоспестяващи наукоемки технологии в производството на строителни материали“ (Пенза, 2005 г.), Всеруска научно-практическа конференция „Градско планиране, реконструкция и инженерна подкрепа за устойчиво развитие на градовете в Поволжието " (Толиати, 2004 г.), Академични четения на RAASN „Постижения, проблеми и перспективни насоки за развитие на теорията и практиката на науката за строителните материали" (Казан, 2006 г.).

Публикации. Въз основа на резултатите от изследването са публикувани 27 работи (3 работи в списания по списъка на ВАК).

Във въведението се обосновава уместността на избраната насока на изследване, формулират се целта и задачите на изследването, показва се неговото научно и практическо значение.

В първата глава, посветена на аналитичен преглед на литературата, се извършва анализ на чуждестранния и местния опит в използването на висококачествен бетон и армиран с влакна бетон. Показано е, че в чуждестранната практика започва да се произвежда бетон с висока якост с якост до 120-140 MPa, главно след 1990 г. През последните шест години са идентифицирани широки перспективи за увеличаване на якостта на висока якост бетон от 130-150 MPa и прехвърлянето им в категорията на бетон с особено висока якост с якост 210 250 MPa, благодарение на топлинната обработка на бетона, разработена през годините, достигайки якост 60-70 MPa.

Съществува тенденция да се разделят особено високоякостните бетони според грануларността на пълнителя на 2 вида: финозърнест бетон с максимален размер на зърното до 8-16 mm и финозърнест със зърна до 0,5-1,0 mm , И двете задължително съдържат микросилика или микродехид, прахове от здрави скали, а за придаване на пластичност на бетона, устойчивост на пукнатини - влакна от различни материали (Reaktionspulver beton-RPB). Reactive Powder Concrete) с максимален размер на зърната 0,6 mm Доказано е, че такива бетони с аксиална якост на натиск от 200-250 MPa с коефициент на армиране от максимум 3-3,5% по обем. якост на огъване до 50 MPa се осигурява преди всичко чрез подбор на матрица с висока плътност и якост, която позволява повишена адхезия към влакното и пълно използване на неговата висока якост на опън.

Анализира се състоянието на научните изследвания и опита в производството на армиран с влакна бетон в Русия. За разлика от чуждестранните разработки, руските изследвания са насочени не към използването на фибробетон с високоякостна матрица, а към увеличаване на процента на армировка до 5-9% по обем в нискоякостни три- и четирикомпонентни бетони на класове B30-B50 за увеличаване на якостта на опън при огъване до 17-28 MPa. Всичко това е повторение. чужд опит 1970-1976 г., т.е. тези години, когато не са използвани ефективни суперпластификатори и микросилика, а армираният с влакна бетон е предимно трикомпонентен (пясъчен). Препоръчва се за производство на фибробетон с разход на портланд цимент 700-1400 kg/m3, пясък - 560-1400 kg/m3, фибран - 390-1360 kg/m3, което е изключително разточително и не вземат предвид напредъка, постигнат в разработването на висококачествен бетон.

Извършен е анализ на еволюцията на развитието на многокомпонентните бетони на различни революционни етапи от появата на специални функционално определящи компоненти: влакна, суперпластификатори, микросилика. Показано е, че шест-седемкомпонентните бетони са в основата на високоякостна матрица за ефективно използване на основната функция на фибрите. Точно такива бетони стават многофункционални.

Формулирани са основните мотиви за появата на високоякостни и особено високоякостни реакционно-прахови бетони, възможността за получаване на „рекордни“ стойности на намаляване на водата в бетоновите смеси и тяхното специално реологично състояние. Изисквания към праховете и

разпространението им като техногенни отпадъци от минната промишленост.

Въз основа на анализа се формулират целта и задачите на изследването.

Втората глава представя характеристиките на използваните материали и описва използваните суровини от немско и руско производство: цименти CEM 1 42.5 R HS Werk Geseke, Werk Bernburg CEM 1 42.5 R, Weisenau CEM 1 42.5, Volsky PC500 DO. , Stary Oskolsky PC 500 DO; пясък Surskiy класифициран fr. 0.14-0.63, Балашейски (Сизран) класифициран fr. 0,1-0,5 mm, пясък Хале fr. 0,125-0,5 "mm; микросилика: Eikern Microsilica 940 със съдържание на Si02 > 98,0%, Silia Staub RW Fuller със съдържание на Si02 > 94,7%, BS-100 (асоциация на сода) с ZO2 > 98,3%, Chelyabinsk EMC със съдържание на SiO = 84- 90%, влакна от немско и руско производство с d = 0,15 mm, 7 = 6 mm с якост на опън 1700-3100 MPa; суперпластификатори на базата на нафталин, меламин и поликарбоксилат.

За приготвяне на бетонови смеси, високоскоростен миксер от Eirich и турбулентен миксер от Kaf. ТБКиВ, модерни устройстваи оборудване немско и местно производство. Рентгеноструктурният анализ беше извършен на Seifert анализатор, електронномикроскопският анализ на Philips ESEM микроскоп.

Третата глава разглежда топологичната структура на композитни свързващи вещества и прахов бетон, включително дисперсен стоманобетон. Структурна топология на композитни свързващи вещества, в които обемна фракцияпълнителите надвишава съотношението на основното свързващо вещество, предопределя механизма и скоростта на реакционните процеси. За да се изчислят средните разстояния между пясъчните частици в прахообразния бетон (или между частиците от портландцимент в силно запълнени свързващи вещества), беше приета елементарна кубична клетка с лицев размер A и обем A3, равен на обема на композита.

Като се вземе предвид обемната концентрация на цимент C4V, средният размер на циментовите частици<1ц, объёмной концентрации песка С„, и среднего размера частиц песка d„, получено:

за разстоянието от център до център между циментовите частици в композитно свързващо вещество:

Ac =^-3/i-/b-Sy =0,806-^-3/1/^ "(1)

за разстоянието между пясъчните частици в прахов бетон:

Z/tg/6 -St = 0,806 ap-shust (2)

Като се вземе обемната част на пясъка с фракция 0,14-0,63 mm в финозърнеста прахообразна бетонова смес, равна на 350-370 литра (масов дебит на пясък 950-1000 kg), минималното средно разстояние между геометричните центрове на частиците се получава равен на 428-434 микрона. Минималното разстояние между повърхностите на частиците е 43-55 микрона, а при размер на пясъка 0,1-0,5 мм - 37-44 микрона. При шестоъгълно опаковане на частици това разстояние се увеличава с коефициент K = 0,74/0,52 = 1,42.

По този начин, по време на потока на прахообразната бетонова смес, размерът на празнината, в която е поставена реологичната матрица на суспензия от цимент, каменно брашно и микросилициев диоксид, ще варира от 43-55 микрона до 61-78 микрона, с намаление на пясъчната фракция до 0,1 -0,5 mm матричен междинен слой ще варира от 37-44 микрона до 52-62 микрона.

Топология на диспергирани влакна с дължина / и диаметър c? определя реологичните свойства на бетонните смеси с фибри, тяхната течливост, средното разстояние между геометричните центрове на фибрите и определя якостта на опън на стоманобетона. Изчислените средни разстояния се използват в нормативни документи и в много научни трудове за дисперсна армировка. Показано е, че тези формули са противоречиви и изчисленията, базирани на тях, се различават значително.

От разглеждане на кубична клетка (фиг. 1) с лицева дължина / с поставени в нея влакна

влакна с диаметър b/, с общо съдържание 11 влакна /V, определя се броя на влакната на лицето.

P = и разстояние o =

като се вземе предвид обемът на всички влакна У„ = fE.iL. /. dg и коефициент Фиг. 14

коефициент на усилване /l = (100-l s11 s)/4 ■ I1, средното разстояние се определя:

5 = (/ - th?) / 0,113 ■ l/ts -1 (3)

Изчисленията 5 бяха извършени с помощта на формулите на Romuapdi I.R. и Мендел И.А. и по формулата на Мак Ки. Стойностите на разстоянието са представени в таблица 1. Както се вижда от таблица 1, формулата Mak Kee не може да се използва. Така разстояние 5 се увеличава с увеличаване на обема на клетката от 0,216 cm3 (/ = 6 mm) до 1000 m3 (/ = 10000 mm).

се топи 15-30 пъти при едно и също μ, което лишава тази формула от геометричен и физически смисъл. Формулата на Ромуапди може да се използва, като се вземе предвид коефициентът 0,64:

По този начин получената формула (3) от строги геометрични конструкции е обективна реалност, която се проверява на фиг. 1. Обработката на резултатите от нашите собствени и чуждестранни изследвания с помощта на тази формула позволи да се идентифицират варианти за неефективна, по същество неикономична армировка и оптимална армировка.

маса 1

Стойности на разстояния 8 между геометричните центрове на диспергирани _ влакна, изчислени с помощта на различни формули_

Диаметър, c), mm B mm за различни c и / по формулите Отношение на разстоянията ZA^M, изчислено по формулата на автора и McKee Отношение на разстоянията, изчислено по формулата на автора и Romualdi

1=6 mm 1 = 6 mm Изобщо / = 0-*"

ts-0,5 ts-1,0 ts-3,0 ts=0,5 и -1,0 ts-3,0 11=0,5 ¡1=1,0 ts=3,0 (1-0,5 (1-1,0 c-3,0 (»=0,5 c=1,0 (1*3,0)

0,01 0,127 0,089 0,051 0,092 0,065 0,037 0,194 0,138 0,079 1,38 1,36 1,39 0,65 0,64 0,64

0,04 0,49 0,37 0,21 0,37 0,26 0,15 0,78 0,55 0,32 1,32 1,40 1,40 0,62 0,67 0,65

0,15 2,64 1,66 0,55 1,38 0,98 0,56 2,93 2,07 1,20 1,91 1,69 0,98 0,90 0,80 0,46

0,30 9,66 4,69 0,86 1,91 1,13 5,85 4,14 2,39 2,45 0,76 1,13 0,36

0,50 15,70 1,96 3,25 1,88 6,90 3,96 1,04 0,49

0,80 4,05 5,21 3,00 6,37 1,40 0,67

1,00 11,90 3,76 7,96

/= 10 mm /= 10 mm

0.01 0.0127 0.089 0.051 0.118 0.083 0.048 Стойностите на разстоянието не са променени 1.07 1.07 1.06 0.65 0.67 0.72

0,04 0,53 0,37 0,21 0,44 0,33 0,19 1,20 1,12 1,10 0,68 0,67 0,65

0,15 2,28 1,51 0,82 1,67 1,25 0,72 1,36 1,21 1,14 0,78 0,73 0,68

0,30 5,84 3,51 1,76 3,35 2,51 1,45 1,74 1,40 1,21 1,70 1,13 0,74

0,50 15,93 7,60 2,43 5,58 4,19 2,41 2,85 1,81 1,01 1,63 2,27 0,61

0,80 23,00 3,77 6,70 3,86 3,43 0,98 2,01 0,59

1,00 9,47 4,83 1,96 1,18

1= 10000 mm 1= 10000 mm

0,01 0,125 0,089 0,053 3,73 0,033 0,64

0,04 0,501 0,354 0,215 14,90 0,034 0,64

0,15 1,88 1,33 0,81 37,40 0,050 0,64

0,30 3,84 2,66 1,61 56,00 0,068 0,66

0,50 6,28 4,43 2,68 112.OS 0,056 0,65

0,80 10,02 7,09 4,29 186,80 0,053 0,64

1,00 12,53 8,86 5,37 373,6С 0,033 0,64

Четвъртата глава е посветена на изследването на реологичното състояние на суперпластифицирани дисперсни системи, прахобетонни смеси (ПБС) и методиката за оценката му.

PBS трябва да има висока течливост, осигуряваща пълно разстилане на сместа във формите до образуване на хоризонтална повърхност с освобождаване на увлечения въздух и самоуплътняване на смесите. Като се има предвид, че прахообразната бетонна смес за производство на фибробетон трябва да има дисперсна армировка, разпръскването на такава смес трябва да бъде малко по-малко от разстилането на смес без влакна.

Бетонната смес, предназначена за изливане на форми с триизмерна многоредова фино-мрежеста плетена рамка с чист размер на отворите 2-5 mm, трябва лесно да се стича до дъното на формата през рамката, разпределена по протежение на формата, като се гарантира, че след напълване образува хоризонтална повърхност.

За разграничаване на сравняваните дисперсни системи по реология са разработени прости методи за оценка на крайното напрежение на срязване и провлачване.

Разгледана е диаграма на действащите сили върху хидрометър, разположен в суперпластифицирана суспензия. Ако течността има граница на провлачване m0, хидрометърът не е напълно потопен в нея. За m„ се получава следното уравнение:

където ¿/ е диаметърът на цилиндъра; t е масата на цилиндъра; p е плътността на суспензията; ^-гравитационно ускорение.

Простотата на извеждане на уравнения за определяне на r0 е показана, когато течността е в равновесие в капиляр (тръба), в междината между две плочи, на вертикална стена.

Установена е инвариантността на методите за определяне на t0 за циментови, базалтови, халцедонови суспензии и PBS. Набор от методи определи оптималната стойност на t0 за PBS, равна на 5-8 Pa, която трябва да се разпространява добре, когато се излива във форми. Доказано е, че най-простият прецизен метод за определяне на ta е хидрометричният.

Установено е условие за разстилане на прахообразната бетонова смес и самонивелиране на нейната повърхност, при което всички неравности в полусферичната повърхност се изглаждат. Без да се вземат предвид силите на повърхностно напрежение, при нулев контактен ъгъл на капките върху повърхността на насипна течност, t0 трябва да бъде:

Те

където d е диаметърът на полусферичните неравности.

Установени са причините за много ниската граница на провлачване и добрите реотехнологични свойства на PBS, които се състоят в оптималния избор на пясъчно зърно с размер 0,14-0,6 mm или 0,1-0,5 mm и неговото количество. Това подобрява реологията на сместа в сравнение с дребнозърнестия пясъчен бетон, при който големите пясъчни зърна са разделени от тънки слоеве цимент, което значително повишава r„ и ​​вискозитета на смесите.

Разкрито е влиянието на вида и дозировката на различните класове SP върху t„ (фиг. 4), където 1-Woerment 794; 2-SP S-3; 3-разтопен FIO. Разстилаемостта на прахообразните смеси се определя с помощта на конус от разклащаща маса, монтирана върху стъкло. Установено е, че ширината на шишарката трябва да бъде в рамките на 25-30 cm, намалявайки с увеличаване на съдържанието на увлечен въздух, чийто дял може да достигне 4-5 обемни процента.

В резултат на турбулентно смесване, получените пори имат размер предимно от 0,51,2 mm и при r0 = 5-7 Pa и разпръскване от 2730 cm, те могат да бъдат отстранени до остатъчно съдържание от 2,5-3,0%. При използване на вакуумни миксери съдържанието на въздушни пори се намалява до 0,8-1,2%.

Разкрито е влиянието на мрежестото препятствие върху промяната в разпространението на прахообразна бетонова смес. При блокиране на разстилането на смеси с мрежест пръстен с диаметър 175 mm с мрежа със светъл диаметър 2,8x2,8 mm се установи, че степента на намаляване на разстилането

niya нараства значително с увеличаване на границата на провлачване и с намаляване на контролното разпространение под 26,5 cm.

Промяна в съотношението на диаметрите на свободния c1c и блокирания дис-

плаване от Ls, илюстрирано на фиг. 5.

За прахообразни бетонови смеси, изляти във форми с тъкани рамки, разстилането трябва да бъде най-малко 27-28 cm.

Влиянието на вида на влакното върху намаляването на разпространението на диспергирани

подсилена смес.

¿с, cm За използваните три типа

^ влакна с геометричен фактор

равно: 40 (sI), 15 mm; 1=6 mm; //=1%), 50 (¿/= 0.3 mm; /=15 mm; зигзаг c = 1%), 150 (c1- 0.04 mm; / =6 mm - микрофибър със стъклено покритие c - 0 .7%) и стойностите на контролното разпространение c1n върху промяната в разпространението на подсилената смес c1a са показани в таблица. 2.

Най-силно намаляване на разстилаемостта е установено при смеси с микрофибър с d = 40 µm, въпреки по-ниския процент на армировка d по обем. С увеличаване на степента на армиране течливостта намалява още повече. С коефициент на армиране //=2,0% фибран с<1 = 0,15 мм, расплыв смеси понизился до 18 см при контрольном расплыве 29,8 см с увеличением содержания воздуха до 5,3 %. Для восстановления расплыва до контрольного необходимо было увеличить В/Т с 0,104 до 0,12 или снизить содержание воздуха до 0,8-1%.

Петата глава е посветена на изучаването на реакционната активност на скалите и изследването на свойствата на реакционно-праховите смеси и бетона.

Реактивността на скалите (Rs): кварцов пясък, силикатни пясъчници, полиморфи 5/02 - кремък, халцедон, чакъл от седиментен произход и вулканичен - диабаз и базалт е изследвана в ниско цимент (C:Gp = 1:9-4 :4), смеси, обогатени с цимент

таблица 2

контрол. размазване<1т см с/,/г/^лри различных 1/(1

25,0 1,28 1,35 1,70

28,2 1,12 1,14 1,35

29,8 1,08 1,11 1D2

syah (C:Gp). Използвани са едри скални прахове със Syd = 100-160 m2/kg и силно диспергирани с Syo = 900-1100 m2/kg.

Установено е, че най-добрите сравнителни показатели за якост, характеризиращи реакционната активност на скалите, са получени с композитни нискоциментови смеси със състав C:Gp = 1:9,5 при използване на високодисперсни скали след 28 дни и за дълги периоди от време. втвърдяване за 1,0-1 години. Получени са високи стойности на якост от 43-45 MPa върху няколко скали - смлян чакъл, пясъчник, базалт, диабаз. Въпреки това, за прахов бетон с висока якост е необходимо да се използват само прахове от високоякостни скали.

Рентгеноструктурният анализ установява фазовия състав на някои скали, както чисти, така и проби, направени от смес от цимент с тях. Образуването на фугови минерални новообразувания в повечето смеси с такова ниско съдържание на цимент не е открито; наличието на CjS, тоберморит и портландит е ясно идентифицирано. Микрографи на междинното вещество ясно показват гелообразна фаза от тоберморитоподобни калциеви хидросиликати.

Основните принципи за избор на състава на RPB се състоят в избора на съотношението на истинските обеми на циментиращата матрица и обема на пясъка, което осигурява най-добрите реологични свойства на сместа и максималната якост на бетона. Въз основа на предварително установения среден слой x = 0,05-0,06 mm между пясъчни частици със среден диаметър dcp, обемът на матрицата, в съответствие с кубичната клетка и формула (2), ще бъде:

vM=(dcp+x?-7t-d3/6 = A3-x-d3/6 (6)

При слой* = 0,05 mm и dcp = 0,30 mm се получава отношението Vu ¡Vп = 2 и обемите на матрицата и пясъка за 1 m3 от сместа ще бъдат равни съответно на 666 l и 334 l. Като се вземе постоянна масата на пясъка и се променя съотношението на цимент, базалтово брашно, MC, вода и SP, се определя течливостта на сместа и якостта на бетона. Впоследствие размерът на пясъчните частици и размерът на средния слой бяха променени и подобни вариации бяха направени в компонентния състав на матрицата. Специфичната повърхност на базалтовото брашно се приема за близка до тази на цимента въз основа на условията за запълване на кухините в пясъка с частици от цимент и базалт с техните преобладаващи размери

15-50 микрона. Празнините между базалтовите и циментовите частици бяха запълнени с MC частици с размери 0,1-1 микрона

Разработена е рационална процедура за приготвяне на RPBS със строго регламентирана последователност на въвеждане на компонентите, продължителността на хомогенизирането, „почивката“ на сместа и крайната хомогенизация за равномерно разпределение на частиците MC и дисперсната армировка в сместа.

Окончателното оптимизиране на състава на RPBS беше извършено при постоянно съдържание на количеството пясък с вариращо съдържание на всички останали компоненти. Произведени са общо 22 състава от по 12 проби, 3 от които с използване на домашни цименти със замяна на поликарбоксилат GP с SP S-3. Във всички смеси са определени разстиланията, плътностите и съдържанието на увлечен въздух, а в бетона - якостта на натиск след 2,7 и 28 дни нормално втвърдяване, якостта на опън при огъване и разцепване.

Установено е, че разпереността варира от 21 до 30 cm, съдържанието на увлечен въздух от 2 до 5%, а за вакуумираните смеси - от 0,8 до 1,2%, плътността на сместа варира от 2390-2420 kg/m3.

Установено е, че през първите минути след изливането, а именно след 1020 минути, основната част от увлечения въздух се отстранява от сместа и обемът на сместа намалява. За по-добро отстраняване на въздуха е необходимо бетонът да се покрие с филм, който предотвратява бързото образуване на плътна кора на повърхността му.

На фиг. 6, 7, 8, 9 показват влиянието на вида на SP и неговата дозировка върху течливостта на сместа и якостта на бетона на 7 и 28 дни. Най-добри резултати са получени при използване на GP Woerment 794 при дози от 1,3-1,35% грешка от масата на цимента и МС. Установено е, че при оптимално количество МК = 18-20%, течливостта на сместа и якостта на бетона са максимални. Установените модели се запазват на 28-дневна възраст.

FM794 FM787 S-3

Домашният SP има по-ниска редуцираща способност, особено когато се използват високочисти MK класове BS - 100 и BS - 120 и

При използване на специално произведен композитен VNV с подобен разход на суровини, краткотрайно топене-o.9 ¡,1 1.z),5 1.7 партида с C-3, дисперсен [hedts+mk)1 loo стоманобетон с якост беше получено

Фиг.7 121-137 MPa.

Ефектът от дозировката на HP върху течливостта на RPBS (фиг. 7) и якостта на бетона след 7 дни (фиг. 8) и 28 дни (фиг. 9) беше разкрит.

[ГШЦНИКЯО [ГШЦ+МК)] 100

Ориз. 8 Фиг. 9

Обобщената зависимост на промяната от изследваните фактори, получена по метода на математическото планиране на експериментите, с последваща обработка на данните с помощта на програмата "Градиент", се апроксимира във формата: D = 100,48 - 2,36 l, + 2,30 - 21,15 - 8.51 x\ където x е отношението MK/C; xs - отношение [GP/(MK+C)]-100. Освен това, въз основа на същността на потока от физични и химични процеси и използването на поетапни методи, беше възможно значително да се намали броят на променливите фактори в математическия модел, без да се влошава неговото оценено качество.

В шеста глава са представени резултатите от изследването на някои физични и технически свойства на бетона и тяхната икономическа оценка. Представени са резултатите от статични изпитвания на призми от прахово армиран и неармиран бетон.

Установено е, че модулът на еластичност в зависимост от якостта варира в границите (440-^470)-102 MPa, коефициентът на Поасон за неармирания бетон е 0,17-0,19, а за дисперсния стоманобетон е 0,31-0,33, което характеризира поведението на вискозния характер на бетона при натоварване в сравнение с крехкото разрушаване на неармиран бетон. Якостта на бетона при разцепване се увеличава с 1,8 пъти.

Въздушното свиване на образци за неармирани RRP е 0,60,7 mm/m, за дисперсно армирани намалява с 1,3-1,5 пъти. Водопоглъщаемостта на бетона за 72 часа не надвишава 2,5-3,0%.

Тестовете за устойчивост на замръзване на прахообразен бетон по ускорен метод показаха, че след 400 цикъла на редуване на замръзване и размразяване коефициентът на устойчивост на замръзване е 0,96-0,98. Всички проведени тестове показват, че експлоатационните свойства на прахообразния бетон са високи. Те са се доказали в стелажи с малки секции за балкони вместо стомана, в балконски плочи и лоджии по време на строителството на къщи в Мюнхен. Въпреки факта, че диспергираният стоманобетон е 1,5-1,6 пъти по-скъп от конвенционалните бетонови класове 500-600, цяла гама от продукти и конструкции, направени от него, са с 30-50% по-евтини поради значително намаляване на обема на бетона.

Производствените тестове при производството на прегради, купчини и шахти от дисперсен стоманобетон в Пензенския стоманобетонен завод LLC и производствената база на стоманобетонни изделия на Energoservice CJSC потвърдиха високата ефективност на използването на такъв бетон.

ОСНОВНИ ИЗВОДИ И ПРЕПОРЪКИ 1. Анализът на състава и свойствата на диспергирания стоманобетон, произведен в Русия, показва, че те не отговарят напълно на техническите и икономическите изисквания поради ниската якост на натиск на бетона (М 400-600). В такива три-, четири- и рядко петкомпонентни бетони се използва недостатъчно не само дисперсна армировка с висока якост, но и с нормална якост.

2. Въз основа на теоретични идеи за възможността за постигане на максимален ефект на намаляване на водата на суперпластификаторите в дисперсни системи, които не съдържат едрозърнести агрегати, висока реактивност на микросилициев диоксид и каменни прахове, които съвместно подобряват реологичния ефект на съвместното предприятие, създаване на седемкомпонентна високоякостна дребнозърнеста реакционно-прахова бетонова матрица за тънка и относително къса дисперсна армировка c1 = 0,15-0,20 μm и / = 6 mm, която не образува „таралежи“ при производството на бетон и прави не намалява значително течливостта на PBS.

4. Разкрита е структурната топология на композитните свързващи вещества и дисперсния стоманобетон и са дадени техните математически модели на структура. Установен е йонно-дифузионен механизъм през разтвора за втвърдяване на свързващи вещества с композитен пълнеж. Систематизирани са методи за изчисляване на средните разстояния между пясъчните частици в PBS и геометричните центрове на влакната в праховия бетон по различни формули и за различни параметри ¡1, 1, c1. Показана е обективността на авторовата формула за разлика от традиционно използваните. Оптималното разстояние и дебелина на слоя циментираща суспензия в PBS трябва да бъде в рамките

37-44^43-55 с разход на пясък 950-1000 kg и неговите фракции съответно 0,1-0,5 и 0,140,63 mm.

5. По разработени методи са установени реотехнологичните свойства на дисперсно-армирани и неармирани PBS. Оптимално разпръскване на PBS от конус с размери £> = 100; g!= 70; A = 60 mm трябва да бъде 25-30 cm Коефициенти на намаляване на разпространението са идентифицирани в зависимост от геометричните параметри на влакното и намаляване на разпространението на PBS при блокиране от мрежеста ограда. Доказано е, че за изливане на PBS във форми с обемни мрежести тъкани рамки, разстилането трябва да бъде най-малко 28-30 cm.

6. Разработен е метод за оценка на реакционно-химичната активност на скални прахове в нискоциментови смеси (C:P -1:10) в проби, пресовани под налягане при екструдиране. Установено е, че при една и съща активност, оценена по сила след 28 дни и в дългосрочен план

скорости на втвърдяване (1-1,5 години), предпочитание при използване в RPBS трябва да се даде на прахове от високоякостни скали: базалт, диабаз, дацит, кварц.

7. Изследвани са процесите на структурообразуване на прахов бетон. Установено е, че смесите за отливане през първите 10-20 минути след изливането отделят до 40-50% от увлечения въздух и изискват покритие с филм, който предотвратява образуването на плътна кора. Смесите започват активно да се втвърдяват 7-10 часа след изливането и придобиват якост след 1 ден 30-40 MPa, след 2 дни - 50-60 MPa.

8. Формулирани са основните експериментални и теоретични принципи за избор на състава на бетон с якост 130-150 MPa. За да се осигури висока течливост на PBS, кварцовият пясък трябва да бъде дребнозърнест с фракция 0,14-0,63 или 0,1-0,5 mm с обемна плътност 1400-1500 kg/m3 при дебит 950-1000 kg/m3. Дебелината на слоя суспензия от циментово-каменно брашно и MC между пясъчните зърна трябва да бъде съответно в диапазона 43-55 и 37-44 микрона, с водно съдържание и SP, осигуряващи разпространение на смеси от 25-30 cm дисперсия на PC и каменно брашно трябва да бъде приблизително еднакво, съдържание на MC 15-20%, съдържание на каменно брашно 40-55% от теглото на цимента. При промяна на съдържанието на тези фактори оптималният състав се избира въз основа на необходимото разпространение на сместа и максималната якост на натиск след 2, 7 и 28 дни.

9. Оптимизирани са съставите на дребнозърнест дисперсен стоманобетон с якост на натиск 130-150 MPa с използване на стоманени влакна с коефициент на армиране /4=1%. Идентифицирани са оптимални технологични параметри: смесването трябва да се извършва във високоскоростни смесители със специална конструкция, за предпочитане вакуумирани; Последователността на зареждане на компонентите и режимите на смесване и „почивка“ са строго регламентирани.

10. Изследвано е влиянието на състава върху течливостта, плътността, съдържанието на въздух на диспергирани армирани PBS и върху якостта на натиск на бетона. Установено е, че разслоимостта на смесите, както и здравината на бетона, зависят от редица рецептурни и технологични фактори. По време на оптимизацията са установени математически зависимости на течливостта и якостта от отделни, най-значими фактори.

11. Изследвани са някои физични и технически свойства на дисперсния стоманобетон. Показано е, че бетонът с якост на натиск 120-150 МРа има модул на еластичност (44-47)-103 МРа, коефициент на Поасон 0,31-0,34 (0,17-0,19 за неармиран бетон). Въздушно свиване

персийския стоманобетон е 1,3-1,5 пъти по-нисък от този на неармирания бетон. Високата устойчивост на замръзване, ниската водопоглъщаемост и въздушното свиване показват високите експлоатационни свойства на такъв бетон.

ОСНОВНИТЕ РАЗПОРЕДБИ И РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ ДИСЕРТАЦИОННАТА РАБОТА СА ИЗЛОЖЕНИ В СЛЕДНИТЕ ПУБЛИКАЦИИ

1. Калашников, С-В. Разработване на алгоритъм и софтуер за обработка на асимптотични експоненциални зависимости [Текст] / S.B. Калашников, Д.В. Квасов, Р.И. Авдеев // Материали от доклади на 29-та научно-техническа конференция. - Пенза: Пензенско държавно издателство. Университет по архитектура. и с., 1996. - с. 60-61.

2. Калашников, С.Б. Анализ на кинетични и асимптотични зависимости с помощта на метода на цикличната итерация [Текст] / A.N. Бобришев, С.Б. Калашников, В.Н. Козомазов, Р.И. Авдеев // Бюлетин на RAASN. Катедра "Строителни науки", 1999. - бр. 2. - стр. 58-62.

3. Калашников, С.Б. Някои методологични и технологични аспекти на получаване на ултрафини пълнители [Текст] / E.Yu. Селиванова, С.Б. Калашников Н Композиционни строителни материали. Теория и практика : сб. научен работи международно научно-техническа конференция. - Пенза: PDNTP, 2002. - С. 307-309.

4. Калашников, С.Б. По въпроса за оценката на блокиращата функция на суперпластификатор върху кинетиката на втвърдяване на цимента [Текст] / B.C. Демянова, А.С. Мишин, Ю.С. Кузнецов, С.Б. Калашников Н Композиционни строителни материали. Теория и практика: сб., науч. работи международно научно-техническа конференция. - Пенза: PDNTP, 2003. - стр. 54-60.

5. Калашников, С.Б. Оценка на блокиращата функция на суперпластификатор върху кинетиката на втвърдяване на цимента [Текст] / V.I. Калашников, B.C. Демянова, С.Б. Калашников, И.Е. Илина // Сборник на годишната среща на RAASN „Икономията на ресурси и енергия като мотивация за творчество в архитектурно-строителния процес.“ - Москва-Казан, 2003. - С. 476-481.

6. Калашников, С.Б. Съвременни идеи за саморазрушаването на свръхплътен циментов камък и бетон с ниско съдържание на коса [Текст] / V.I. Калашников, B.C. Демянова, С.Б. Калашников // Бюлетин. сер. Волжски регионален клон на РААСН, - 2003 г. Бр. 6. - стр. 108-110.

7. Калашников, С.Б. Стабилизиране на бетонови смеси от разслояване с полимерни добавки [Текст] / V.I. Калашников, B.C. Демянова, Н.М.Дубошина, С.Б. Калашников // Пластмасови маси. - 2003. - № 4. - стр. 38-39.

8. Калашников, С.Б. Характеристики на процесите на хидратация и втвърдяване на циментов камък с модифициращи добавки [Текст] / V.I. Калашников, B.C. Демянова, И.Е. Илина, С.Б. Калашников // Новини на университетите. Строителство, - Новосибирск: 2003. - № 6 - С. 26-29.

9. Калашников, С.Б. По въпроса за оценката на свиване и устойчивост на пукнатини при свиване на циментов бетон, модифициран с ултрафини пълнители [Текст] / B.C. Демянова, Ю.С. Кузнецов, I.O.M. Баженов, Е.Ю. Миненко, С.Б. Калашников // Композитни строителни материали. Теория и практика : сб. научен работи международно научно-техническа конференция. - Пенза: PDNTP, 2004. - стр. 10-13.

10. Калашников, С.Б. Реакционна активност на силицитни скали в циментови състави [Текст] / B.C. Демянова, С.Б. Калашников, И.А. Елисеев, Е.В. Подрезова, В.Н. Шиндин, В.Я. Марусенцев // Композитни строителни материали. Теория и практика : сб. научен работи международно научно-техническа конференция. - Пенза: PDNTP, 2004. - стр. 81-85.

11. Калашников, С.Б. По теорията на втвърдяването на композитни циментови свързващи вещества [Текст] / S.B. Калашников, В.И. Калашников // Материали на международната научно-техническа конференция „Актуални проблеми на строителството“. - Саранск, 2004. -С. 119-124.

12. Калашников, С.Б. Реакционна активност на натрошени скали в циментови състави [Текст] / V.I. Калашников, B.C. Демянова, Ю.С.Кузнецов, С.Б. Калашников // Известия. Тулски държавен университет. Серия „Строителни материали, конструкции и конструкции“. - Тула. -2004. - том. 7. - стр. 26-34.

13. Калашников, С.Б. По теорията на хидратацията на композитен цимент и шлакови свързващи вещества [Текст] / V.I. Калашников, Ю.С. Кузнецов, В.Л. Хвастунов, С.Б. Калашников и "Вестник". Серия Катедра по строителни науки. - Белгород: - 2005. -No 9-S. 216-221.

14. Калашников, С.Б. Многокомпонентността като фактор за осигуряване на многофункционалните свойства на бетона [Текст] / Ю.М. Баженов, Б.С. Демянова, С.Б. Калашников, Г.В. Лукяненко. В.Н. Гринков // Нови енерго- и ресурсоспестяващи наукоемки технологии в производството на строителни материали: сборник. статии международни. научно-техническа конференция. - Пенза: PDNTP, 2005. - С. 4-8.

15. Калашников, С.Б. Ударна якост на високоякостен дисперсен стоманобетон [Текст] / B.C. Демянова, С.Б. Калашников, Г.Н. Казина, В.М. Тростянский // Нови енерго- и ресурсоспестяващи наукоемки технологии в производството на строителни материали: сборник. международни статии научно-техническа конференция. - Пенза: PDNTP, 2005. - стр. 18-22.

16. Калашников, С.Б. Топология на смесени свързващи вещества с пълнители и механизмът на тяхното втвърдяване [Текст] / Jurgen Schubert, C.B. Калашников // Нови енерго- и ресурсоспестяващи наукоемки технологии в производството на строителни материали: сборник от статии. международни статии научно-техническа конференция. - Пенза: PDNTP, 2005. - С. 208-214.

17. Калашников, С.Б. Финозърнест прахообразен стоманобетон [Текст] I V.I. Калашников, С.Б. Калашников // Постижения. Проблеми и перспективни насоки за развитие. Теория и практика на строителното материалознание. Десети академични четения на РААСН. - Казан: Казанско държавно издателство. арх.-строител. ун-т, 2006. - с. 193-196.

18. Калашников, С.Б. Многокомпонентен дисперсен стоманобетон с подобрени експлоатационни свойства [Текст] / B.C. Демянова, С.Б. Калашников, Г.Н. Казина, В.М. Тростянски // Постижения. Проблеми и перспективни насоки за развитие. Теория и практика на строителното материалознание. Десети академични четения на РААСН. - Казан: Казанско държавно издателство. арх.-строител. ун-т, 2006.-С. 161-163.

Калашников Сергей Владимирович

ФИННОЗЪРНЕСТ РЕАКТИВЕН ПРАХ ДИСПЕРСНО АРМИРАН БЕТОН С ИЗПОЛЗВАНЕ НА СКАЛИ

05.23.05 - Строителни материали и изделия Автореферат на дисертация за научна степен кандидат на техническите науки

Подписан за печат на 5 юни 2006 г. Формат 60х84/16. Офсетова хартия. Печат на ризограф. Уч. изд. л. 1 . Тираж 100 бр.

Поръчка № 114 _

Издателство ПГУАС.

Отпечатано в оперативната печатница на ПГУАС.

440028. Пенза, ул. Г. Титова, 28г.

4 ВЪВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 СЪВРЕМЕННИ КОНЦЕПЦИИ И ОСНОВНИ

ПРИНЦИПИ ЗА ПОЛУЧАВАНЕ НА ВИСОКОКАЧЕСТВЕН ПРАХОВ БЕТОН.

1.1 Чуждестранен и вътрешен опит в използването на висококачествен бетон и армиран бетон.

1.2 Многокомпонентността на бетона като фактор за осигуряване на функционални свойства.

1.3 Мотивация за появата на високоякостния и особено високоякостен реакционно-прахов бетон и фибробетон.

1.4 Високата реактивност на диспергираните прахове е в основата на производството на висококачествен бетон.

ИЗВОДИ КЪМ ГЛАВА 1.

ГЛАВА 2 ИЗХОДНИ МАТЕРИАЛИ, МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНЕ,

УСТРОЙСТВА И ОБОРУДВАНЕ.

2.1 Характеристики на суровините.

2.2 Изследователски методи, инструменти и оборудване.

2.2.1 Технология за подготовка на суровини и оценка на тяхната реакционна активност.

2.2.2 Технология за производство на прахообразни бетонови смеси и материали

Резултатите от техните тестове.

2.2.3 Методи на изследване. Инструменти и оборудване.

ГЛАВА 3 ТОПОЛОГИЯ НА ДИСПЕРСНИТЕ СИСТЕМИ, ДИСПЕРСНИ

АРМИРАН ПРАХОБЕТОН И

МЕХАНИЗЪМЪТ НА КАЛЯВАНЕТО ИМ.

3.1 Топология на композитните свързващи вещества и техния механизъм на втвърдяване.

3.1.1 Структурен и топологичен анализ на композитни свързващи вещества. 59 R 3.1.2 Механизмът на хидратация и втвърдяване на композитни свързващи вещества - в резултат на структурната топология на съставите.

3.1.3 Топология на дисперсно-армирания дребнозърнест бетон.

ИЗВОДИ КЪМ ГЛАВА 3.

ГЛАВА 4 РЕОЛОГИЧНО СЪСТОЯНИЕ НА СУПЕРПЛАСТИФИЦИРАНИ ДИСПЕРСНИ СИСТЕМИ, ПРАХОБЕТОННИ СМЕСИ И МЕТОДИКА ЗА НЕГОВОТО ОЦЕНЯВАНЕ.

4.1 Разработване на методика за оценка на пределното напрежение на срязване и течливост на дисперсни системи и дребнозърнести прахообразни бетонови смеси.

4.2 Експериментално определяне на реологичните свойства на дисперсни системи и дребнозърнести прахообразни смеси.

ИЗВОДИ КЪМ ГЛАВА 4.

ГЛАВА 5 ОЦЕНКА НА РЕАКТИВНАТА АКТИВНОСТ НА СКАЛИ И ИЗСЛЕДВАНЕ НА РЕАКТИВНИ ПРАХОВИ СМЕСИ И БЕТОН.

5.1 Реакционна активност на скали, смесени с цимент.-■.

5.2 Принципи за избор на състава на прахообразен стоманобетон, като се вземат предвид изискванията за материалите.

5.3 Рецепта за финозърнест прахообразен стоманобетон.

5.4 Приготвяне на бетонова смес.

5.5 Влияние на съставите на прахообразните бетонови смеси върху техните свойства и якост при аксиален натиск.

5.5.1 Влияние на вида на суперпластификаторите върху разстилаемостта на бетонната смес и якостта на бетона.

5.5.2 Ефект от дозата на суперпластификатора.

5.5.3 Ефект от дозировката на микросилика.

5.5.4 Влияние на съотношението на базалт и пясък върху якостта.

ИЗВОДИ КЪМ ГЛАВА 5.

ГЛАВА 6 ФИЗИЧЕСКИ И ТЕХНИЧЕСКИ СВОЙСТВА НА БЕТОН И ТЕХНИТЕ

ТЕХНИКО-ИКОНОМИЧЕСКА ОЦЕНКА.

6.1 Кинетични характеристики на формирането на якост на RPB и фибро-RPB.

6.2 Деформиращи свойства на фибро-RPB.

6.3 Обемни промени в прахообразния бетон.

6.4 Водопоглъщаемост на дисперсен армиран прахов бетон.

6.5 Технико-икономическа оценка и производствено внедряване на РПБ.

Въведение 2006 г., дисертация по конструкция, Калашников, Сергей Владимирович

Уместност на темата. Всяка година в световната практика на производство на бетон и стоманобетон производството на висококачествен бетон с висока и особено висока якост бързо се увеличава и този напредък се превърна в обективна реалност поради значителни икономии на материални и енергийни ресурси.

При значително увеличаване на якостта на натиск на бетона устойчивостта на пукнатини неизбежно намалява и рискът от крехко разрушаване на конструкциите се увеличава. Дисперсното армиране на бетон с фибри елиминира тези отрицателни свойства, което прави възможно производството на бетон от класове по-високи от 80-100 с якост 150-200 MPa, което има ново качество - вискозен характер на разрушаване.

Анализът на научните трудове в областта на диспергирания стоманобетон и тяхното производство в местната практика показва, че основната ориентация не преследва целта за използване на високоякостни матрици в такъв бетон. Класът на дисперсния стоманобетон по отношение на якостта на натиск остава изключително нисък и се ограничава до B30-B50. Това не позволява добра адхезия на влакното към матрицата или пълно използване на стоманени влакна дори при ниска якост на опън. Освен това на теория се разработват и на практика произвеждат бетонови изделия с хлабаво положени влакна със степен на обемна армировка 5-9%; те се разливат под въздействието на вибрации с непластифицирани "мазни" високосвиваеми циментово-пясъчни разтвори със състав: цимент-пясък -1:0,4+1:2,0 при W/C = 0,4, което е изключително разточително и повтаря нивото на работа през 1974 г. Значителни научни постижения в областта на създаването на суперпластифицирани VNV, микродисперсни смеси с микросилициев диоксид, с реактивни прахове от скали с висока якост, направиха възможно увеличаването на ефекта на намаляване на водата до 60% с помощта на суперпластификатори от олигомерен състав и хиперпластификатори от полимерен състав. Тези постижения не станаха основа за създаването на високоякостен стоманобетон или финозърнест прахов бетон от ляти самоуплътняващи се смеси. Междувременно напредналите страни активно разработват нови поколения реакционен прахбетон, армиран с диспергирани влакна, тъкани прозрачни обемни рамки с фина мрежа, комбинацията им с прът или прът с дисперсна армировка.

Всичко това определя уместността на създаването на високоякостни фино-зърнести реакционни прахове, дисперсно-стоманобетонни класове 1000-1500, които са високо икономични не само при изграждането на критични уникални сгради и конструкции, но и за продукти с общо предназначение и структури.

Дисертационният труд е извършен в съответствие с програмите на Института по строителни материали и конструкции на Техническия университет в Мюнхен (Германия) и инициативната работа на катедрата на TBKiV PSUAS и научно-техническата програма на Министерството на образованието на Русия "Научни изследвания на висшето образование в приоритетни области на науката и технологиите" в подпрограмата "Архитектура и строителство" 2000-2004 г.

Цел и задачи на изследването. Целта на дисертационния труд е да се разработят състави от високоякостен финозърнест реакционно-прахов бетон, включително дисперсен стоманобетон, с помощта на натрошени скали.

За постигането на тази цел беше необходимо да се реши набор от следните задачи:

Да се ​​идентифицират теоретичните основи и мотивацията за създаването на многокомпонентен финозърнест прахообразен бетон с много плътна, високоякостна матрица, получена чрез леене с ултраниско водно съдържание, осигуряваща производството на бетон с вискозен характер по време на разрушаване и високо якост на опън при огъване;

Да се ​​идентифицира структурната топология на композитни свързващи вещества и дисперсно-подсилени фино-зърнести състави, да се получат математически модели на тяхната структура за оценка на разстоянията между грубите частици на пълнителя и между геометричните центрове на усилващите влакна;

Разработване на методология за оценка на реологичните свойства на водно-дисперсни системи, фино-зърнести прахообразни дисперсно-армирани състави; изследват техните реологични свойства;

Идентифицирайте механизма на втвърдяване на смесени свързващи вещества, изучавайте процесите на образуване на структура;

Установяване на необходимата течливост на многокомпонентни финозърнести прахообразни бетонови смеси, осигуряващи запълване на форми със смес с нисък вискозитет и свръхниска граница на провлачване;

За оптимизиране на съставите на финозърнести дисперсно-стоманобетонни смеси с фибри d = 0,1 mm и / = 6 mm с минимално съдържание, достатъчно за повишаване на якостта на опън на бетона, технологията на приготвяне и установяване на влиянието на формулировката върху течливостта, плътността , съдържание на въздух, якост и други физични и технически свойства на бетона.

Научна новост на работата.

1. Възможността за производство на високоякостен финозърнест циментов прах, включително дисперсен стоманобетон, изработен от бетонови смеси без натрошен камък с фини фракции кварцов пясък, с реактивни скални прахове и микросилициев диоксид, със значително повишаване на ефективността на суперпластификаторите докато съдържанието на вода в отлятата самоуплътняваща се смес достигне 10-11% (съответстващо на полусуха смес за пресоване без SP) от теглото на сухите компоненти.

2. Разработени са теоретичните основи на методите за определяне на границата на провлачване на суперпластифицирани течни диспергирани системи и са предложени методи за оценка на разстилаемостта на прахообразни бетонови смеси със свободно разпръскване и блокирани от мрежеста ограда.

3. Разкрита е топологичната структура на композитни свързващи вещества и прахови бетони, включително дисперсно армирани. Получени са математически модели на структурата им, които определят разстоянията между едрите частици и между геометричните центрове на влакната в бетоновото тяло.

4. Преобладаващият чрез разтвор дифузионно-йонен механизъм на втвърдяване на композитни циментови свързващи вещества е теоретично предвиден и експериментално доказан, нараствайки с увеличаване на съдържанието на пълнителя или неговата дисперсност се увеличава значително в сравнение с дисперсията на цимента.

5. Изследвани са процесите на структурообразуване на дребнозърнест прахов бетон. Доказано е, че прахообразният бетон, произведен от суперпластифицирани отлети самоуплътняващи се бетонови смеси, е много по-плътен, кинетиката на нарастване на якостта им е по-интензивна, а стандартната якост е значително по-висока от бетона без SP, пресован при същото водно съдържание под налягане 40-50 MPa. Разработени са критерии за оценка на реакционно-химичната активност на праховете.

6. Оптимизирани са съставите на дребнозърнести дисперсно-стоманобетонни смеси с тънки стоманени влакна с диаметър 0,15 и дължина 6 mm, технологията на тяхното приготвяне, редът на въвеждане на компонентите и продължителността на смесване; Установено е влиянието на състава върху плътността на течността, съдържанието на въздух в бетонните смеси и якостта на бетона на натиск.

7. Изследвани са някои физични и технически свойства на дисперсно-армирания прахов бетон и основните модели на влияние върху тях на различни фактори на формулировката.

Практическото значение на работата се състои в разработването на нови финозърнести прахообразни бетонови смеси с влакна за изливане на форми за продукти и конструкции, както без, така и с комбинирана армировка на пръти или без влакна за изливане на форми с готова обемна тъкана фина мрежа рамки. Използвайки бетонови смеси с висока плътност, е възможно да се произвеждат силно устойчиви на пукнатини огъващи се или компресирани стоманобетонни конструкции с вискозен модел на счупване при екстремни натоварвания.

Получена е композитна матрица с висока плътност и висока якост с якост на натиск 120-150 MPa за увеличаване на адхезията към метала, за да се използва тънко и късо влакно с висока якост 0 0,040.15 mm и дължина 6-9 mm, което позволява да се намали консумацията му и устойчивостта на изтичане на бетонови смеси за леярски технологии за производство на тънкостенни филигранни продукти с висока якост на опън при огъване.

Новите видове финозърнест прахообразен стоманобетон разширяват гамата от продукти и конструкции с висока якост за различни видове строителство.

Разширена е суровинната база на естествени пълнители от отсевки за раздробяване на камъни, суха и мокра магнитна сепарация при добив и обогатяване на руди и неметални полезни изкопаеми.

Икономическата ефективност на разработените бетони се състои в значително намаляване на разхода на материали чрез намаляване на потреблението на бетонови смеси за производството на продукти и конструкции с висока якост.

Внедряване на резултатите от изследванията. Разработените състави са преминали производствени изпитания в Пензенския стоманобетонен завод LLC и в производствената база на сглобяем бетон на Energoservice JSC и се използват в Мюнхен при производството на балконски опори, плочи и други продукти в жилищното строителство.

Апробация на работата. Основните положения и резултати от дисертационния труд бяха представени и докладвани на международни и общоруски научно-технически конференции: „Младата наука за новото хилядолетие” (Набережние Челни, 1996), „Въпроси на градското планиране и развитие” (Пенза, 1996, 1997, 1999 d), „Съвременни проблеми на науката за строителните материали” (Пенза, 1998), „Съвременно строителство” (1998), Международни научно-технически конференции „Композитни строителни материали. Теория и практика", (Пенза, 2002 г.

2003, 2004, 2005), „Икономията на ресурси и енергия като мотивация за творчество в процеса на архитектурно строителство” (Москва-Казан, 2003), „Актуални проблеми на строителството” (Саранск, 2004), „Нова наука за енергоспестяване и ресурсоспестяване -интензивни технологии в производството на строителни материали" (Пенза, 2005 г.), Всеруската научно-практическа конференция "Градско планиране, реконструкция и инженерна подкрепа за устойчиво развитие на градовете от Поволжието" (Толиати, 2004 г.), Академични четения на RAASN "Постижения, проблеми и перспективни насоки за развитие на теорията и практиката на науката за строителни материали" (Казан, 2006 г.).

Публикации. Въз основа на резултатите от изследването са публикувани 27 работи (2 работи в списания по списъка на ВАК).

Структура и обхват на работата. Дисертационният труд се състои от увод, 6 глави, основни изводи, приложения и списък с използвана литература от 160 заглавия, представени на 175 страници машинописен текст, съдържа 64 фигури, 33 таблици.

Заключение дисертация на тема "Дребнозърнест реакционно-прахов дисперсно-стоманобетон с използване на скали"

1. Анализът на състава и свойствата на диспергирания стоманобетон, произведен в Русия, показва, че те не отговарят напълно на техническите и икономическите изисквания поради ниската якост на натиск на бетона (М 400-600). В такива три-, четири- и рядко петкомпонентни бетони не само дисперсната армировка с висока якост, но и с нормална якост е недостатъчно използвана.

2. Въз основа на теоретични идеи за възможността за постигане на максимален ефект на намаляване на водата на суперпластификаторите в дисперсни системи, които не съдържат едрозърнести агрегати, високата реактивност на микросилициевия диоксид и каменните прахове, които съвместно подобряват реологичния ефект на съвместното предприятие, създаването на седемкомпонентна високоякостна финозърнеста реакционно-прахова бетонова матрица за тънка и относително къса дисперсна армировка d = 0,15-0,20 μm и / = 6 mm, която не образува „таралежи“ при производството на бетон и малко намалява течливостта на PBS.

3. Доказано е, че основният критерий за получаване на PBS с висока плътност е високата течливост на много плътна циментова смес от цимент, MC, каменен прах и вода, осигурена от добавянето на SP. В тази връзка е разработена методика за оценка на реологичните свойства на дисперсни системи и PBS. Установено е, че висока течливост на PBS се осигурява при максимално напрежение на срязване 5-10 Pa и водно съдържание 10-11% от теглото на сухите компоненти.

4. Разкрита е структурната топология на композитните свързващи вещества и дисперсния стоманобетон и са дадени техните математически модели на структура. Установен е йонно-дифузионен механизъм през разтвора за втвърдяване на свързващи вещества с композитен пълнеж. Систематизирани методи за изчисляване на средните разстояния между пясъчни частици в PBS, геометрични центрове на влакна в прахов бетон с помощта на различни формули и за различни параметри //, /, d. Показана е обективността на авторовата формула за разлика от традиционно използваните. Оптималното разстояние и дебелина на слоя циментираща суспензия в PBS трябва да бъде в диапазона 37-44 + 43-55 микрона с консумация на пясък от 950-1000 kg и неговите фракции съответно от 0,1-0,5 и 0,14-0,63 mm.

5. По разработени методи са установени реотехнологичните свойства на дисперсно-армирани и неармирани PBS. Оптимално разпръскване на PBS от конус с размери D = 100; d=70; h = 60 mm трябва да бъде 25-30 cm. Коефициентите на намаляване на разпространението са идентифицирани в зависимост от геометричните параметри на влакното и намаляването на разпространението на PBS, когато е блокиран от мрежеста ограда. Доказано е, че за изливане на PBS във форми с триизмерни мрежести рамки, разстилането трябва да бъде най-малко 28-30 cm.

6. Разработен е метод за оценка на реакционно-химичната активност на скални прахове в нискоциментови смеси (C:P - 1:10) в проби, пресовани под налягане при екструдиране. Установено е, че със същата активност, оценена по якост след 28 дни и по време на дълги периоди на втвърдяване (1-1,5 години), предпочитание при използване в RPBS трябва да се даде на прахове от високоякостни скали: базалт, диабаз, дацит, кварц.

7. Изследвани са процесите на структурообразуване на прахов бетон. Установено е, че смесите за отливане през първите 10-20 минути след изливането отделят до 40-50% от увлечения въздух и изискват покритие с филм, който предотвратява образуването на плътна кора. Смесите започват активно да се втвърдяват 7-10 часа след изливането и придобиват якост след 1 ден 30-40 MPa, след 2 дни - 50-60 MPa.

8. Формулирани са основните експериментални и теоретични принципи за избор на състава на бетон с якост 130-150 MPa. За да се осигури висока течливост на PBS, кварцовият пясък трябва да бъде с фина фракция

0,14-0,63 или 0,1-0,5 mm с обемна плътност 1400-1500 kg/m3 при разход 950-1000 kg/m3. Дебелината на слоя на суспензията от циментово-каменно брашно и MC между пясъчните зърна трябва да бъде съответно в диапазона 43-55 и 37-44 микрона, като съдържанието на вода и SP осигурява разпръскване на сместа от 2530 cm PC и каменното брашно трябва да бъде приблизително еднакво, съдържанието на MK 15-20%, съдържанието на каменно брашно 40-55% от теглото на цимента. При промяна на съдържанието на тези фактори оптималният състав се избира въз основа на необходимото разпространение на сместа и максималните стойности на якост на натиск след 2,7 и 28 дни.

9. Съставите на финозърнест дисперсен стоманобетон с якост на натиск 130-150 MPa бяха оптимизирани с помощта на стоманени влакна с коефициент на армиране // = 1%. Идентифицирани са оптимални технологични параметри: смесването трябва да се извършва във високоскоростни смесители със специална конструкция, за предпочитане вакуумирани; Последователността на зареждане на компонентите и режимите на смесване и „почивка“ са строго регламентирани.

10. Изследвано е влиянието на състава върху течливостта, плътността, съдържанието на въздух на диспергирани армирани PBS и върху якостта на натиск на бетона. Установено е, че разстилаемостта на смесите, както и якостта на бетона, зависят от редица рецептурни и технологични фактори. По време на оптимизацията са установени математически зависимости на течливостта и якостта от отделни, най-значими фактори.

11. Изследвани са някои физични и технически свойства на дисперсния стоманобетон. Доказано е, че бетони с якост на натиск 120 l

150 MPa имат модул на еластичност (44-47) -10 MPa, коефициент на Поасон -0,31-0,34 (0,17-0,19 за неармирани). Въздушното свиване на дисперсния стоманобетон е 1,3-1,5 пъти по-малко от това на неармирания бетон. Високата устойчивост на замръзване, ниската водопоглъщаемост и въздушното свиване показват високите експлоатационни свойства на такъв бетон.

12. Производствените тестове и технико-икономическата оценка показват необходимостта от организиране на производство и широко въвеждане на финозърнест реакционен прахообразен стоманобетон в строителството.

Библиография Калашников, Сергей Владимирович, дисертация на тема Строителни материали и изделия

1. Аганин С. П. Бетони с ниско потребление на вода с модифициран кварцов пълнител.// Резюме за академичния конкурс. стъпка. д-р, М, 1996, 17 с.

2. Антропова В.А., Дробишевски В.А. Свойства на модифициран бетон от стоманени влакна // Бетон и стоманобетон. бр.3.2002г. С.3-5

3. Ахвердов И.Н. Теоретични основи на конкретната наука.// Минск. Висше училище, 1991, 191 с.

4. Бабаев Ш.Т., Комар А.А. Енергоспестяваща технология на стоманобетонни конструкции от високоякостен бетон с химически добавки.// М.: Стройиздат, 1987. 240 с.

5. Баженов Ю.М. Бетонът на XXI век. Ресурсо- и енергоспестяващи технологии на строителни материали и конструкции // Материали на междунар. научен техн. конференции. Белгород, 1995. Стр. 3-5.

6. Баженов Ю.М. Висококачествен финозърнест бетон//Строителни материали.

7. Баженов Ю.М. Повишаване на ефективността и икономичността на бетоновата технология // Бетон и стоманобетон, 1988, № 9. с. 14-16.

8. Баженов Ю.М. Технология на бетона // Издателство на Асоциацията на висшите учебни заведения, М.: 2002. 500 с.

9. Баженов Ю.М. Бетон с повишена издръжливост // Строителни материали, 1999, № 7-8. с. 21-22.

10. Баженов Ю.М., Фаликман В.Р. Нов век: нови ефективни бетони и технологии. Материали на 1-ва общоруска конференция. М. 2001. стр. 91-101.

11. Батраков В.Г. др.Суперпластификатор-втечнител SMF.// Бетон и стоманобетон. 1985. № 5. с. 18-20.

12. Батраков В.Г. Модифициран бетон // М.: Стройиздат, 1998. 768 с.

13. Батраков В.Г. Нови възможности за модификатори на бетон // Материали на 1-вата общоруска конференция по бетон и стоманобетон. М.: 2001, стр. 184-197.

14. Батраков В.Г., Соболев К.И., Каприелов С.С. и др.. Високоякостни нискоциментови добавки // Химически добавки и тяхното приложение в технологията на производство на сглобяем стоманобетон. М.: Ц.РОЗ, 1999, с. 83-87.

15. Батраков В.Г., Каприелов С.С. и др.. Оценка на ултрафините отпадъци от металургичното производство като добавки в бетона // Бетон и стоманобетон, 1990. № 12. с. 15-17.

16. Бацанов С.С. Електроотрицателност на елементите и химическа връзка // Новосибирск, издателство на СОАН СССР, 1962 г., 195 с.

17. Беркович Я.Б. Изследване на микроструктурата и якостта на циментов камък, армиран с късовлакнест хризотилов азбест: Автореферат на дисертацията. дис. Доцент доктор. техн. Sci. Москва, 1975. - 20 с.

18. Брик М.Т. Разрушаване на напълнени полимери М. Химия, 1989 p. 191.

19. Брик М.Т. Полимеризация върху твърда повърхност на неорганични вещества.// Киев, Наукова думка, 1981, 288 с.

20. Василик П.Г., Голубев И.В. Използването на фибри в сухи строителни смеси. // Строителни материали No 2.2002. С.26-27

21. Волженски А.В. Минерални свързващи вещества. М.; Стройиздат, 1986, 463 с.

22. Волков И.В. Проблеми с използването на фибробетон в домашното строителство. //Строителни материали 2004. - № 6. стр. 12-13

23. Волков И.В. Стоманобетон - състояние и перспективи за използване в строителни конструкции // Строителни материали, оборудване, технологии на 21 век. 2004. № 5. С.5-7.

24. Волков И.В. Фибробетонни конструкции. Преглед инф. Поредица "Строителни конструкции", кн. 2. М, ВНИИИС Госстрой СССР, 1988.-18 с.

25. Волков Ю.С. Приложение на тежък бетон в строителството // Бетон и стоманобетон, 1994, № 7. с. 27-31.

26. Волков Ю.С. Монолитен стоманобетон. // Бетон и стоманобетон. 2000, № 1, стр. 27-30.

27. ВСН 56-97. „Проектиране и основни принципи на технологиите за производство на стоманобетонни конструкции“. М., 1997.

28. Vyrodov I.P. За някои основни аспекти на теорията на хидратацията и хидратационното втвърдяване на свързващите вещества // Доклади на VI Международен конгрес по химия на цимента. Т. 2. М.; Стройиздат, 1976, с. 68-73.

29. Глуховски В.Д., Похомов В.А. Шлаково-алкални цименти и бетони. Киев. Будивелник, 1978, 184 с.

30. Демянова В.С., Калашников С.В., Калашников В.И. и др. Реакционна активност на натрошени скали в циментови състави. Новини на Тулския държавен университет. Серия "Строителни материали, конструкции и конструкции". Тула. 2004. том. 7. стр. 26-34.

31. Демянова Б.С., Калашников В.И., Миненко Е.Ю., Свиване на бетон с органоминерални добавки // Stroyinfo, 2003, № 13. p. 10-13.

32. Долгопалов Н.Н., Суханов М.А., Ефимов С.Н. Нов вид цимент: структура на циментов камък U/Строителни материали. 1994 г. № 1 стр. 5-6.

33. Звездов А.И., Вожов Ю.С. Бетон и стоманобетон: наука и практика // Материали на Всеруската конференция по бетон и стоманобетон. М: 2001, стр. 288-297.

34. Зимон А.Д. Течна адхезия и омокряне. М.: Химия, 1974. Стр. 12-13.

35. Калашников V.I. Нестеров В.Ю., Хвастунов В.Л., Комохов П.Г., Соломатов В.И., Марусенцев В.Я., Тростянски В.М. Глинени шлакови строителни материали. Пенза; 2000, 206 стр.

36. Калашников V.I. За преобладаващата роля на йонно-електростатичния механизъм при втечняването на минерални диспергирани състави // Устойчивост на конструкции от автоклавен бетон. Резюме. V републиканска конференция. Талин 1984. Стр. 68-71.

37. Калашников V.I. Основи на пластификацията на минерални дисперсни системи за производство на строителни материали.// Дисертация за научна степен доктор на техническите науки, Воронеж, 1996, 89 с.

38. Калашников V.I. Регулиране на разреждащия ефект на суперпластификаторите на базата на йонно-електростатично действие // Производство и приложение на химически добавки в строителството. Сборник тези на STC. София 1984. Стр. 96-98

39. Калашников V.I. Отчитане на реологичните промени в бетонови смеси със суперпластификатори // Материали на IX Всесъюзна конференция по бетон и стоманобетон (Ташкент, 1983 г.), Пенза, 1983 г. 7-10.

40. Калашников В. Л., Иванов И. А. Характеристики на реологичните промени в циментовите състави под въздействието на йоностабилизиращи пластификатори // Сборник от трудове „Технологична механика на бетона” Рига RPI, 1984 г. 103-118.

41. Калашников V.I., Иванов I.A. Ролята на процедурните фактори и реологичните показатели на дисперсните състави // Технологична механика на бетона. Рига RPI, 1986. Стр. 101-111.

42. Калашников В.И., Иванов И.А., За структурното и реологично състояние на изключително втечнени висококонцентрирани дисперсни системи // Доклади на IV Национална конференция по механика и технология на композитните материали. БАН гр. София. 1985 г.

43. Калашников V.I., Калашников S.V. Относно теорията на втвърдяването на композитни циментови свързващи вещества.

44. Калашников V.I., Калашников S.V. По теория на втвърдяването на композитни циментови свързващи вещества. Материали от международната научно-техническа конференция „Актуални проблеми на строителството” T.Z. Ед. Мордовска държава университет, 2004. с. 119-123.

45. Калашников V.I., Khvastunov B.JI. Москвин Р.Н. Формиране на якост на карбонатно-шлакови и каустизирани свързващи вещества. Монография. Депозиран във VSUE VNIINTPI, брой 1, 2003 г., 6.1 стр.

46. ​​​​Калашников V.I., Хвастунов B.JL, Тарасов R.V., Комохов P.G., Стасевич A.V., Кудашов V.Ya. Ефективни топлоустойчиви материали на базата на модифицирано глинесто-шлаково свързващо вещество // Пенза, 2004 г., 117 с.

47. Калашников С.В. и др. Топология на композитни и дисперсно-армирани системи // Материали MNTK композитни строителни материали. Теория и практика. Пенза, PDZ, 2005. С. 79-87.

48. Киселев A.V., Lygin V.I. Инфрачервени спектри на повърхностни съединения.// М.: Наука, 1972, 460 с.

49. Коршак В.В. Топлоустойчиви полимери.// М.: Наука, 1969, 410 с.

50. Курбатов Л.Г., Рабинович Ф.Н. За ефективността на бетона, армиран със стоманени влакна. // Бетон и стоманобетон. 1980. L 3. P. 6-7.

51. Lancard D.K., Dickerson R.F. Стоманобетон с армировка от остатъци от стоманена тел // Строителни материали в чужбина. 1971, № 9, стр. 2-4.

52. Леонтьев В.Н., Приходко В.А., Андреев В.А. За възможността за използване на материали от въглеродни влакна за армиране на бетон // Строителни материали, 1991. № 10. стр. 27-28.

53. Лобанов I.A. Характеристики на структурата и свойствата на дисперсния стоманобетон // Технология на производство и свойства на нови композитни строителни материали: Междууниверситетско. предмет сб. научен тр. L: LISI, 1086. P. 5-10.

54. Mailyan DR., Shilov Al.V., Dzhavarbek R. Влиянието на фиброармировката с базалтови влакна върху свойствата на лек и тежък бетон // Нови изследвания на бетон и стоманобетон. Ростов на Дон, 1997. С. 7-12.

55. Майлян Л.Р., Шилов А.В. Гъвкави керамзито-фибробетонни елементи върху груби базалтови влакна. Ростов n/a: Рост. състояние строи, университет, 2001. - 174 с.

56. Майлян Р.Л., Майлян Л.Р., Осипов К.М. и др.. Препоръки за проектиране на стоманобетонни конструкции от керамзитобетон с влакнеста армировка с базалтово влакно / Ростов на Дон, 1996. -14 с.

57. Минералогическа енциклопедия / Превод от англ. Л. Недра, 1985 г. с. 206-210.

58. Мчедлов-Петросян О.П. Химия на неорганичните строителни материали. М.; Стройиздат, 1971, 311 с.

59. Нерпин С.В., Чудновски А.Ф., Физика на почвата. М. Наука. 1967.167стр.

60. Несветаев Г.В., Тимонов С.К. Деформации на свиване на бетон. 5-ти академични четения на RAASN. Воронеж, ВГАСУ, 1999. Стр. 312-315.

61. Pashchenko A.A., Сърбия V.P. Укрепване на циментов камък с минерални влакна Киев, UkrNIINTI - 1970 - 45 с.

62. Пашченко А.А., Сърбия В.П., Старчевская Е.А. "Стипчиви" вещества Киев, 1975 г., 441 с.

63. Полак А.Ф. Втвърдяване на минерални свързващи вещества. М.; Издателство за строителна литература, 1966, 207 с.

64. Попкова A.M. Конструкции на сгради и конструкции от бетон с висока якост // Серия строителни конструкции // Информация за преглед. Vol. 5. М.: ВНИИНТПИ Госстрой СССР, 1990, 77 с.

65. Пухаренко, Ю.В. Научна и практическа основа за формиране на структурата и свойствата на армирания с влакна бетон: дис. док. техн. Науки: Санкт Петербург, 2004. Стр. 100-106.

66. Рабинович Ф.Н. Дисперсен фибробетон: Преглед на VNIIESM. М., 1976. - 73 с.

67. Rabinovich F.N. Дисперсионно-стоманобетон. М., Стройиздат: 1989.-177 с.

68. Рабинович Ф.Н. Някои въпроси на дисперсното армиране на бетонни материали със стъклени влакна // Дисперсно-стоманобетон и конструкции от тях: резюмета на доклади. Република среща Рига, 1 975. - стр. 68-72.

69. Рабинович Ф.Н. За оптималното укрепване на конструкции от стоманени влакна и бетон // Бетон и стоманобетон. 1986. № 3. С. 17-19.

70. Рабинович Ф.Н. За нивата на дисперсна армировка на бетона. // Строителство и архитектура: Изв. университети 1981. № 11. С. 30-36.

71. Рабинович Ф.Н. Приложение на стоманобетон с влакна в конструкциите на промишлени сгради // Стоманобетон с влакна и неговото приложение в строителството: Сборник на NIIZhB. М., 1979. - стр. 27-38.

72. Рабинович Ф.Н., Курбатов Л.Г. Приложение на стоманобетон от стоманени влакна при изграждането на инженерни конструкции // Бетон и стоманобетон. 1984.-№12.-С. 22-25.

73. Рабинович Ф.Н., Романов В.П. Относно границата на устойчивост на пукнатини на финозърнест бетон, армиран със стоманени влакна // Механика на композитните материали. 1985. № 2. стр. 277-283.

74. Рабинович Ф.Н., Черномаз А.П., Курбатов Л.Г. Монолитни дъна на резервоари от стоманобетон // Бетон и стоманобетон. -1981. номер 10. стр. 24-25.

76. Соломатов V.I., Vyroyu V.N. и др.Композитни строителни материали и конструкции с намалена материалоемкост.// Киев, Budivelnik, 1991, 144 с.

77. Стоманофабранбетон и конструкции от него. Поредица “Строителни материали” кн. 7 ВНИИНТПИ. Москва. - 1990 г.

78. Стъклобетон и конструкции от него. Серия "Строителни материали". Брой 5. ВНИИНТПИ.

79. Стрелков M.I. Промяна в истинския състав на течната фаза по време на втвърдяване на свързващи вещества и механизмите на тяхното втвърдяване // Доклади на срещата по химия на цимента. М.; Промстройиздат, 1956, с. 183-200.

80. Сичева Л.И., Воловика А.В. Fiber-reinforced materials / Превод на изд.: Fibrereinforced materials. -М .: Стройиздат, 1982. 180 с.

81. Торопов Н.А. Химия на силикатите и оксидите. Л.; Наука, 1974, 440 с.

82. Третяков N.E., Филимонов V.N. Кинетика и катализа/ Т.: 1972, № 3,815-817 с.

83. Фадел И.М. Интензивна отделна технология на бетон, запълнен с базалт // Реферат на дисертацията. Доцент доктор. М, 1993, 22 с.

84. Фибробетон в Япония. Експресна информация. Строителни конструкции”, М, ВНИИИС Госстрой СССР, 1983. 26 с.

85. Филимонов В.Н. Спектроскопия на фототрансформациите в молекулите.//L.: 1977, p. 213-228.

86. Хонг DL. Свойства на бетон, съдържащ микросилициев диоксид и въглеродни влакна, обработени със силани // Експресна информация. Брой 1.2001. С.33-37.

87. Циганенко А.А., Хомения А.В., Филимонов В.Н. Адсорбция и адсорбенти.//1976, бр. 4, стр. 86-91.

88. Шварцман А.А., Томилин И.А. Напредък в химията//1957, Т. 23 № 5, с. 554-567.

89. Шлаково-алкални свързващи вещества и дребнозърнести бетони на тяхна основа (под общата редакция на V.D. Glukhovsky). Ташкент, Узбекистан, 1980 г., 483 с.

90. Юрген Шуберт, Калашников С.В. Топология на смесени свързващи вещества и механизмът на тяхното втвърдяване // Sat. MNTK статии Нови енерго- и ресурсоспестяващи наукоемки технологии в производството на строителни материали. Пенза, PDZ, 2005. Стр. 208-214.

91. Balaguru P., Najm. Високоефективна подсилена с влакна смес с обемна фракция на влакната//ACI Materials Journal.-2004.-Vol. 101, № 4.- стр. 281-286.

92. Батсън Г.Б. Най-съвременен отчет за армиран с влакна бетон. Докладвано от Комитет 544 на ASY. ACY Journal. 1973, -70, -№ 11, -с. 729-744.

93. Bindiganavile V., Banthia N., Aarup B. Ударна реакция на циментов композит с ултра-висока якост, армиран с влакна. // ACI Materials Journal. 2002. - кн. 99, № 6. - С.543-548.

94. Bindiganavile V., Banthia., Aarup B. Реакция на удар на циментов композит с ултра-висока якост, армиран с влакна // ACJ Materials Journal. 2002 - кн. 99, бр.

95. Bornemann R., Fenling E. Ultrahochfester Beton-Entwicklung und Verhalten.//Leipziger Massivbauseminar, 2000, Bd. 10, s 1-15.

96. Brameschuber W., Schubert P. Neue Entwicklungen bei Beton und Mauerwerk // Oster. Jngenieur-und Architekten-Zeitsehrieft., s. 199-220.

97. Dallaire E., Bonnean O., Lachemi M., Aitsin P.-C. Механично поведение на затворен реактивен прахов бетон.// Американското дружество на гражданските инженери Coufernce за инженерство на материали. Вашингтон. DC. ноември 1996 г., том. 1, стр.555-563.

98. Франк Д., Фридеман К., Шмид Д. Optimisierung der Mischung sowie Verifizirung der Eigenschaften Saueresistente Hochleistungbetone.// Betonwerk+Fertigteil-Technik. 2003.№ 3. С.30-38.

99. Grube P., Lemmer C., Riihl M. Vom Gussbeton zum Selbstvendichtenden Beton. с. 243-249.

100. Kleingelhofer P. Neue Betonverflissiger auf Basis Policarboxilat // Proc. 13. Jbasil Weimar 1997, Bd. 1, s 491-495.

101. Muller C., Sehroder P. Schlif3e P., Hochleistungbeton mit Steinkohlenflugasche. Essen VGB Fechmische Vereinigung Bundesveband Kraftwerksnelenprodukte.// E.V., 1998-Jn: Flugasche in Beton, VGB/BVK-Faschaugung. 01 декември 1998 г., Vortag 4.25 seiten.

102. Richard P., Cheurezy M. Състав на реактивен прахообразен бетон. Skientific Division Bougies.// Изследвания на цимент и бетон, том. 25.No. 7, стр. 1501-1511, 1995.

103. Richard P., Cheurezy M. Реактивен прахов бетон с висока пластичност и якост на натиск 200-800 MPa // AGJ SPJ 144-22, p. 507-518, 1994.

104. Romualdy J.R., Mandel J.A. Якост на опън на бетона, повлияна от равномерно разпределени и дебело разположени дължини на телена армировка "ACY Journal". 1964, - 61, - № 6, - с. 675-670.

105. Schachinger J., Schubert J., Stengel T., Schmidt PC, Hilbig H., Heinz DL Ultrahochfester Beton-Bereit fur die Anwendung? Schriftenzeihe Baustoffe.// FestSchrift zum 60. Geburgstag Von Prof.-Dr. Jng. Петер Шлисъл. Тежест. 2003, с. 189-198.

106. Schmidt M. Bornemann R. Moglichkeiten und Crensen von Hochfestem Beton // Proc. 14, Jbausil, 2000, Bd. 1, s 1083-1091.

107. Schmidt M. Jahre Entwicklung bei Zement, Zusatsmittel und Beton. Ceitzum Baustoffe und Materialpriifung. Schriftenreihe Baustoffe.// Fest-schrift zum 60. Geburgstag von Prof. Д-р-Jng. Петер Шийсе. Тегло 2.2003 s 189-198.

108. SchmidM,FenlingE.Utntax;hf^

109. Schmidt M., Fenling E., Teichmann T., Bunjek K., Bornemann R. Ultrahochfester Beton: Perspective fur die Betonfertigteil Industrie.// Betonwerk+Fertigteil-Technik. 2003.No 39.16.29.

110. Scnachinger J, Schuberrt J, Stengel T, Schmidt K, Heinz D, Ultrahochfester Beton Bereit Fur die Anwendung? Scnriftenreihe Baustoffe. Fest - schrift zum 60. Geburtstag von Prof. д-р инж. Петер Шлисъл. Heft 2.2003, стр.267-276.

111. Scnachinger J., Schubert J., Stengel T., Schmidt K., Heinz D. Ultrahochfester Beton Bereit Fur die Anwendung? Scnriftenreihe Baustoffe.// Fest - schrift zum 60. Geburtstag von Prof. д-р - инж. Петер Шлисл. Heft 2.2003, стр.267-276.

112. Старк Дж., Wicht B. Geschichtleiche Entwichlung der ihr Beitzag zur Entwichlung der Betobbauweise // Oster. Jngenieur-und Architekten-Zeitsehrieft., 142.1997. H.9.125. Тейлър //MDF.

113. Wirang-Steel Fibraus Concrete.//Бетонна конструкция. 1972.16, №l, s. 18-21.

114. Bindiganavill V., Banthia N., Aarup B. Реакция на удар на циментов композит с ултра-висока якост, подсилен с влакна // ASJ Materials Journal. -2002.-кн. 99, № 6.-стр. 543-548.

115. Balaguru P., Nairn H., Високоефективна пропорция на армирана с влакна бетонна смес с високи обемни фракции на влакна // ASJ Materials Journal. 2004,-кн. 101, № 4.-стр. 281-286.

116. Kessler H., Kugelmodell fur Ausfallkormengen dichter Betone. Betonwetk + Festigteil-Technik, Heft 11, S. 63-76, 1994.

117. Bonneau O., Lachemi M., Dallaire E., Dugat J., Aitcin P.-C. Механични свойства и издръжливост на два промишлени реактивни прахообразни кобетона // ASJ Materials Journal V.94. No.4, S.286-290. Юли-август 1997 г.

118. De Larrard F., Sedran Th. Оптимизиране на ултрависококачествен бетон чрез използване на модел на опаковане. Джем. Concrete Res., Vol.24 (6). С. 997-1008, 1994.

119. Richard P., Cheurezy M. Състав на реактивен прахообразен бетон. Джем. Coner.Res.Vol.25. No.7, S.1501-1511,1995.

120. Bornemann R., Sehmidt M., Fehling E., Middendorf B. Ultra Hachleistungsbeton UHPC - Herstellung, Eigenschaften und Anwendungsmoglichkeiten. Sonderdruck a.s.; Beton und stahlbetonbau 96, H.7. S.458-467,2001.

121. Bonneav O., Vernet Ch., Moranville M. Оптимизиране на реологичното поведение на реактивен прахообразен бетон (RPC) Международен симпозиум за високоефективен и реактивен прахов бетон. Shebroke, Канада, август 1998 г. S.99-118.

122. Айчин П., Ричард П. Пешеходецът / Велосипедният мост на Шербук. 4-ти Международен симпозиум за използване на висока якост/висока производителност, Париж. С. 1999-1406,1996.

123. De Larrard F., Grosse J.F., Puch C. Сравнително изследване на различни силициеви изпарения като добавки във високоефективни циментови материали. Материали и конструкции, RJLEM, Vol.25, S. 25-272,1992.

124. Richard P. Cheyrezy M.N. Реактивни прахообразни бетони с висока пластичност и якост на натиск 200-800 MPa. ACI, SPI 144-24, S. 507-518, 1994 г.

125. Berelli G., Dugat I., Bekaert A. Използването на RPC в охладителни кули с брутен поток, Международен симпозиум за високопроизводителни и реактивни прахови бетони, Sherbrooke, Канада, S. 59-73, 1993.

126. De Larrard F., Sedran T. Пропорциониране на сместа от високоефективен бетон. Джем. конкр. Рез. Vol. 32, С. 1699-1704, 2002.

127. Dugat J., Roux N., Bernier G. Механични свойства на реактивен прахообразен бетон. Материали и конструкции, бр. 29, стр. 233-240, 1996.

128. Bornemann R., Schmidt M. Ролята на праховете в бетона: Доклади от 6-ия международен симпозиум за използване на бетон с висока якост/висока ефективност. С. 863-872, 2002.

129. Ричард П. Реактивен прахообразен бетон: нов материал със свръхвисоко съдържание на цимент. 4-ти Международен симпозиум за използване на бетон с висока якост/високи характеристики, Париж, 1996 г.

130. Узава, М; Масуда, Т; Ширай, К; Shimoyama, Y; Tanaka, V: Свежи свойства и здравина на реактивен прахообразен композитен материал (Ductal). Доклади на конгреса на est fib, 2002 г.

131. Vernet, Ch; Moranville, M; Cheyrezy, M; Prat, E: Бетон със свръхвисока издръжливост, химия и микроструктура. HPC симпозиум, Хонконг, декември 2000 г.

132. Чейрези, М; Марет, V; Frouin, L: Микроструктурен анализ на RPC (реактивен прахов бетон). Cem.Coner.Res.Vol.25, No. 7, С. 1491-1500, 1995. ,

133. Bouygues Fa: Juforniationsbroschure zum betons de Poudres Reactives, 1996.

134. Райнек. K-H., Lichtenfels A., Greiner. Св. Сезонно съхранение на слънчева енергия в резервоари за гореща вода, изработени от бетон с висока якост, юни 2002 г.

135. Бабков В.Б., Комохов П.Г. и др.. Обемни промени в реакциите на хидратация и прекристализация на минерални свързващи вещества / Наука и техника, -2003, № 7

136. Бабков В.В., Полок А.Ф., Комохов П.Г. Аспекти на дълготрайността на циментовия камък / Цимент-1988-3 стр. 14-16.

137. Александровски С.В. Някои особености на свиването на бетон и стоманобетон, 1959 г. № 10, с. 8-10.

138. Шейкин А.В. Структура, якост и устойчивост на пукнатини на циментов камък. М: Стройиздат 1974, 191 с.

139. Шейкин А.В., Чеховски Ю.В., Брусер М.И. Структура и свойства на циментов бетон. М: Стройиздат, 1979. 333 с.

140. Цилосани З.Н. Свиване и пълзене на бетон. Тбилиси: Издателство на АН Груз. ССР, 1963. 173.

141. Берг О.Я., Щербаков Ю.Н., Писанко Т.Н. Бетон с висока якост. М: Стройиздат. 1971. от 208.i?6

  • СУХИ РЕАКТИВНИ ПРАХОВИ БЕТОННИ СМЕСИ –

    НОВИ ВИДОВЕ ПОДВЪРЗИИ ЗА СЪЗДАВАНЕ

    РАЗЛИЧНИ ВИДОВЕ БЕТОН

    Пензенски държавен университет по архитектура и строителство. Русия

    Реакционните прахови бетони (RPC) от ново поколение са специфични бетони на бъдещето, които не съдържат едрозърнести и букови добавъчни материали. Това ги отличава от финозърнест (пясък) и трошен бетон. Зърнестият състав на дребнозърнестата пясъчна фракция е много тесен и варира от 0,1-0,6 mm. Специфичната повърхност на такъв пясък (P) не надвишава 400 cm2/g. Средната специфична повърхност на фино диспергираната фракция, състояща се от портланд цимент (C), каменно брашно (CM) и микросилициев диоксид (MS), която е реологичната матрица на RPB, е в рамките на cm2/g. Високата дисперсност е в основата на процесите на адсорбция на суперпластификаторите (SP) и радикалното намаляване на вискозитета и границата на провлачване с минимално количество вода. Бетонови смеси за такива бетони се самотечат с водно съдържание 10-11% от теглото на сухите компоненти. В тесни условия контактните взаимодействия между частиците на компонентите се осъществяват през най-тънките слоеве вода. В тънки слоеве вода интензивно протичат реакции на хидратация, хидролиза на циментови минерали и взаимодействие на хидролизирана вар (портландит) с микросилициев диоксид и най-фините частици от скали, съдържащи силициев диоксид.

    Поради факта, че в прахообразния бетон обемната концентрация на цимент е 22-25%, циментовите частици, в съответствие с предложената по-рано формула, не контактуват помежду си, а са разделени от частици с наноразмери от микросилициев диоксид, микрометрични частици от смлян пясък и дребнозърнест пясък. При такива условия, за разлика от конвенционалния пясъчен и трошен бетон, топохимичният механизъм на втвърдяване е по-нисък от механизма на втвърдяване чрез разтвор, йонна дифузия. Това беше убедително потвърдено от нас в прости, но оригинални експерименти за контролиране на втвърдяването на композитни системи, състоящи се от малки количества груби клинкери и гранулирани шлаки и значително количество високодисперсен мрамор с 10-12% вода. В прахообразния бетон циментовите частици се разделят от микросилициев диоксид и частици от каменно брашно. Благодарение на най-тънките слоеве вода върху повърхностите на частиците, процесите на втвърдяване на праховия бетон протичат много бързо. Дневната им якост достига 40-60 MPa.


    Нека оценим средната дебелина на водните маншети върху диспергирани частици от реакционен прахообразен бетон и да я сравним с маншетите върху циментови частици. Нека приемем, че средната специфична повърхност на цимента е 3000 cm2/g, за каменното брашно е 3800 cm2/g, а за микросиликата е 3000 cm2/g. Състав на дисперсната част на РПБ: С – 700 кг; КМ – 350 кг; МК – 110 кг. Тогава изчислената специфична повърхност на диспергираната част от прахообразния бетон ще бъде 5800 cm2/g. Реакционно-праховите бетонови смеси с хиперпластификатори (HP) придобиват гравитационна разстилаемост при W/T = 0,1. Циментовата суспензия с GP се разтича под въздействието на собственото си тегло при W/C = 0,24.

    Тогава средната дебелина на водния слой, разпределен върху повърхността на частиците, е:

    По този начин се осигурява самотечливост на циментовата суспензия с почти петкратно увеличение на водния слой в сравнение със сместа RPB. Високата течливост на реакционно-праховите бетонови смеси се дължи на стриктно подбрана гранулометрия на реологично активни фини компоненти в суспензии със суперпластификатор. Съдържанието на финозърнест пясък, фракция 0,14-0,63 mm (среден размер 0,38 mm), трябва да бъде такова, че разстоянието между неговите частици да е в рамките на 55-65 микрона. Според чуждестранните изследователи De Larrard и F. Sedran дебелината на реологичния слой (за пясъци с d = 0,125-0,40) варира от 48 до 88 микрона. При такива слоеве границата на провлачване, която определихме, е 5-8 Pa.

    Дисперсната част на реакционния прахообразен бетон, състояща се от портланд цимент, каменно брашно и MC, която е отговорна за високата гравитационна течливост, има изключително високи изисквания за вода без добавянето на SP. При състав със съотношение PC:CM:MC 1:0,5:0,1, гравитационният поток се реализира при съотношение вода-твърдо вещество 0,72-0,76, в зависимост от вида на MC. От трите изследвани микросилика – Челябинск, Новокузнецк и Братск – последният има най-голяма нужда от вода. Неговата суспензия с вода започва да се разпространява, когато водното съдържание е 110% от теглото на МК. Следователно наличието само на 10% от Bratsk MK увеличава необходимостта от вода на сместа от цимент и смлян пясък от 34 на 76%. Въвеждането на суперпластификатор Melflux 1641 F намалява водното съдържание на дисперсната система C+KM+MK от 76 на 20% при запазване на течливостта. По този начин ефектът на намаляване на водата е 3,8 и достига почти четирикратно намаление на потреблението на вода. Трябва да се отбележи, че нито един от изследваните микросилиции не е диспергиран във вода и техните суспензии не се разреждат от никакви олигомерни суперпластификатори от първо поколение (C-3, Melment, Wiskoment и др.), нито от полимерни хиперпластификатори от второ и трето поколение (Sika Viso Crete, Melflux 1641 F, Melflux 2641 F). Само в присъствието на цимент MC става реално активен компонент. Механизмът на тази трансформация, свързан с презареждането на отрицателно заредени повърхности на минерални частици с калциевия катион на хидролитичната вар, беше идентифициран от нас през 1980 г. Това е присъствието на PC в присъствието на SP, което трансформира вода-цимент- пясъчна суспензия с MC в система с нисък вискозитет и стабилна на агрегиране.

    Сухите прахообразни бетонови смеси (DRPC), предназначени за производство на самоуплътняващ се бетон без натрошен камък за монолитно и сглобяемо строителство, могат да се превърнат в нов, основен тип композитно свързващо вещество за производството на много видове бетон (фигура). Високата течливост на реакционно-праховите бетонови смеси позволява допълнителното им пълнене с натрошен камък, като същевременно се поддържа течливостта и се използват за самоуплътняване на бетон с висока якост; при напълване с пясък и трошен камък - за вибрационни технологии на формоване, виброкомпресия и каландриране. В същото време бетонът, произведен чрез технологии за вибрационно и виброуплътняване, може да има по-висока якост от лятия бетон. При по-висока степен се получава бетон за общо строителство от класове B20-B40.

    Ориз. 1 Основни области на приложение на суха

    реакционно-прахови бетонови смеси

    Безопасно е да се каже, че в бъдеще циментовото свързващо вещество ще бъде заменено със сухо свързващо вещество на прах за реакция (DRP) въз основа на следните положителни фактори:

    1. Изключително висока якост RPV, достигаща 120-160 MPa, значително надвишаваща якостта на суперпластифицирания портланд цимент поради превръщането на "баластната" вар в циментиращи хидросиликати.

    2. Многофункционалност на физичните и техническите свойства на бетона с въвеждането на къси диспергирани стоманени влакна в него: ниска водопоглъщаемост (по-малко от 1%), висока устойчивост на замръзване (повече от 1000 цикъла), висока аксиална якост на опън (10-15 MPa ) и якост на опън при огъване (40-50 MPa), висока якост на удар, висока устойчивост на карбонатна и сулфатна корозия и др.;


    3. Високи технико-икономически показатели за производство на SRPB в циментови заводи, разполагащи с комплекс от оборудване: сушене, смилане, хомогенизация и др.;

    4. Широко разпространение на кварцов пясък в много региони на земното кълбо, както и каменно брашно от технологията за обогатяване на черни и цветни метали с помощта на методи за магнитна сепарация и флотация;

    5. Огромни запаси от каменни трошачки със сложната им преработка в дребнозърнест трошен камък и каменно брашно;

    6. Възможност за използване на технология за съвместно смилане на реакционен пълнител, цимент и суперпластификатор;

    7. Възможност за използване на SRPB за производство на високоякостни, свръхвисокоякостни трошени камъни и пясъчни бетони от ново поколение, както и бетони за общо строителство чрез промяна на съотношението на добавъчния материал и свързващото вещество;

    8. Възможност за производство на високоякостни леки бетони с използване на неводоабсорбиращи микростъкла и микросолосфери с внедряване на високоякостно прахообразно свързващо вещество;

    9. Възможност за производство на високоякостни лепила и лепила за ремонтни дейности.

    Колективът на катедра „Технология на бетона, керамиката и свързващите вещества” не е в състояние да развие сам всички направления, посочени на фигурата, поради липса на необходимите условия, липса на съвременна апаратура и инструменти и финансиране на най-важните работа, включително обещаващи. Съдейки по публикациите в Русия, практически няма разработване на особено висока якост на прахов бетон от класове B 120, B 140. Голям брой публикации са посветени на подобряването на бетона за общи строителни цели, за да се спести цимент с 10-20% при запазване на същата сила.

    През последните пет години се появиха публикации, посветени на разработването на бетонови класове B 60-B 100 с използване на органо-минерални добавки без използването на значителни количества реологично и реактивно каменно брашно (диспергирани пълнители) за увеличаване на обема на реологичната матрица и за засилване на ефекта на суперпластификаторите и хиперпластификаторите от ново поколение. И без него е невъзможно да се произвеждат самоуплътняващи се бетонови смеси с разпръскване на стандартен конус от 70-80 см. Що се отнася до използването на нанотехнологията, тя не е в състояние радикално да промени несъвършената, изключително дефектна структура на бетона. класове B30-B40. Следователно е малко вероятно през следващите 10-15 години чрез нанотехнологиите да се постигне висока якост, равна на 150-200 MPa. Необходимо е да се използва това, което лежи на „повърхността“, това, което е постигнато от три революционни етапа в химията и механиката на бетона по еволюционния път на развитие на неговата технология. Нанотехнологиите ще бъдат необходими за подобряване на нискодефектната структура на бетон с висока якост с увеличаване на якостта над 200-250 MPa.

    Бъдещето на бетона е свързано с използването на каменно брашно, тъй като само високата течливост на смесена циментово-дисперсна матрица, която има 2-3-кратно водонамаляващ ефект, позволява да се постигне (с оптимална структура на бетона) ) „висока“ реология и чрез нея висока плътност и якост на бетона. Именно чрез рационалната реология на бетоновите смеси е необходимо да се следва бъдещето на бетона, чрез създаването на реологични матрици от първи и втори вид, чрез радикална промяна в рецептата и структурата на пластифицираната бетонова смес. Основните принципи на създаване на такива бетони и изчисляване на техния състав са коренно различни от традиционните плътно опаковани бетони и самоуплътняващи се пластифицирани бетони с органо-минерални добавки.

    Литература

    1. , Високоякостен бетон Калашников от ново поколение // Популярна бетонна наука. Санкт Петербург, № 2 (16), 2007. С. 44-49.

    2. Калашников реологични матрици и прахови бетони от ново поколение. Сборник от Международна научно-практическа конференция „Композитни строителни материали. Теория и практика”. Пенза. Приволжски Дом на знанието, 2007. С. 9-18.

    3. Към теорията на втвърдяването на композитни циментови свързващи вещества. Материали от международната научно-техническа конференция „Актуални проблеми на строителството”. Саранск, Московски държавен университет, 2004. С. 119-124.

    4. Де Ларард, Ф. Седран. Оптимизиране на ултрависококачествен бетон чрез използване на уплътнителен модел. Cem Concrete Res. – Т., 1994. – С. .

    5 Калашников рационална реология в бъдещето на бетона. Част 1. Видове реологични матрици в бетонна смес, стратегия за повишаване на якостта на бетона и запазването му в конструкции // Технология на бетона, № 5, 2007. С.8-10.

    6 Рационална реология на Калашников в бъдещето на бетона. Част 2. Фино диспергирани реологични матрици и прахови бетони от ново поколение // Технология на бетона, № 6, 2007. С. 8-11.

    7 Рационална реология на Калашников в бъдещето на бетона. Част 3. От бетони с висока и свръхвисока якост на бъдещето до суперпластифицирани бетони с общо предназначение на настоящето // Бетонни технологии, № 1, 2008. С.22-26

    8 Принципи на Калашников за създаване на бетон с висока и свръхвисока якост // Популярна бетонна наука. Санкт Петербург. № 3, 2008. С.20-22.

    9 Калашников състави от високоякостен самоуплътняващ се бетон // Строителни материали, № 10, 2008. С.4-6.



     


    Прочети:



  • Чийзкейкове от извара на тиган - класически рецепти за пухкави чийзкейкове Чийзкейкове от 500 г извара

    Чийзкейкове от извара на тиган - класически рецепти за пухкави чийзкейкове Чийзкейкове от 500 г извара

    Продукти: (4 порции) 500 гр. извара 1/2 чаша брашно 1 яйце 3 с.л. л. захар 50 гр. стафиди (по желание) щипка сол сода бикарбонат...

    Салата Черна перла със сини сливи Салата Черна перла със сини сливи

    Салата

    Добър ден на всички, които се стремят към разнообразие в ежедневната си диета. Ако сте уморени от еднообразни ястия и искате да зарадвате...

    Рецепти за лечо с доматено пюре

    Рецепти за лечо с доматено пюре

    Много вкусно лечо с доматено пюре, като българско лечо, приготвено за зимата. Така обработваме (и изяждаме!) 1 торба чушки в нашето семейство. И кой бих...

    Афоризми и цитати за самоубийство

    Афоризми и цитати за самоубийство

    Ето цитати, афоризми и остроумни поговорки за самоубийството. Това е доста интересна и необикновена селекция от истински „перли...

    feed-image RSS