Досліджено питання розробки теоретичних засад одержання пластифікованих бетонів з комплексними модифікаторами пластифікувально-прискорювальної дії на основі сульфованих нафталінформальдегідних поліконденсатів, полікарбоксилатів і високорозчинних електролітів - натрію тіосульфату та роданіту, установлено закономірності їх структуроутворення та твердіння. Досліджено фізико-хімічні особливості гідратації та твердіння портландцементних систем за присутності комплексних хімічних домішок поліфункціональної дії, що завдяки направленому структуроутворенню цементних систем вирішує проблему одержання високорухомих бетонних сумішей, які забезпечують у процесі твердіння задані значення ранньої та марочної міцностей бетонів. З'ясовано оптимальні склади модифікованих портландцементних композицій для бетонів з покращеними експлуатаційними властивостями. Доведено ефективність їх використання за зимового монолітного бетонування.

  Скачати повний текст

Виявлено доцільність уведення домішки на основі ПАР і відходів коксохімічної промисловості (суміші солей тіосульфату та радиніду натрію) на заключному етапі одержання цементу для прискорення твердіння бетону. Доліджено вплив комплексної домішки, введеної під час помелу цементу, на комплекс властивостей бетону, що твердіє, і параметри інтенсивності його гідратації та структуроутворення. Для оцінки ефективності домішки були використані експериментально-статистичні моделі виміряних і відносних показників властивостей цементних паст, розчинів і бетонів. Оптимальні співвідношення компонентів забезпечують у ранній термін твердіння, а також приріст міцності розчинів і бетонів у разі забезпечення заданої міцності на 28-у добу. Ефект, що досягається, дозволяє скоротити терміни розпалубки конструкцій монолітного бетонування, підвищити зручноукладність суміші та зменшити витрати цементу без утрати міцності бетону. За рахунок зниження температури ізотермічної витримки у разі використання модифікованого цементу зменшуються енерговитрати у заводській технології. Дослідження морозо- та корозійної стійкості бетону показали позитивний вплив домішки на збереження його властивостей під впливом агресивного середовища.

  Скачати повний текст

Висвітлено теоретичні основи створення ВКС оптимального складу. Встановлено механізм твердіння висококонцентрованих кварцових суспензій, який полягає у виникненні міцних електрогетерогенних контактів між позитивно зарядженими кристалогідратними частинками кальцію та негативно зарядженими колоїдними частинками заліза та гелевими частинками рідкого скла.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано участь карбонату кальцію в створенні додаткових сприятливих умов для уповільнення тепловиділення цементу за рахунок формування гідрокарбоалюмінатів кальцію за механізмом утворення етрінгіту, забезпечення хімічно спорідненої підкладки для формування гідросилікатів кальцію, а також зменшення усадочних явищ за рахунок ущільнення твердіючої системи. Запропоновано новий критерій оцінювання ефективності високофункціонального бетону, призначеного для зведення масивних споруд, як співвідношення між показниками його міцності й екзотерії - коефіціент конструктивного тепловиділення (ККТ). Розкрито закономірності зміни ККТ залежно від природи та концентрації мінеральної домішки в цементі, типу та структурних особливостей суперпластифікатора та доведено ефективність використання за таким показником цементів, що вміщують вапняк, в бетоні для масивних споруд.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано доцільність модифікації портландцементу активованими залізовмісними наповнювачами і залізосилікатним лужним колоїдним розчином (продуктом їх взаємодії з силікатами натрію) для одержання бетонів з високою швидкістю формування фізико-механічних властивостей за умови зменшення витрат цементу. Досліджено вплив активованих залізовмісних наповнювачів і залізосилікатного лужного колоїдного розчину на властивості бетонів, що твердіють, і параметри інтенсивності даного процесу. Для оцінки ефективності активованих залізовмісних наповнювачів і залізосилікатного лужного колоїдного розчину використано експериментально-статистичні моделі експериментальних і відносних показників властивостей цементного тіста, розчинів і бетонів. З'ясовано, що введення до складу портландцементу активованих залозистими цеолітами залізовмісних наповнювачів і залізосилікатного лужного колоїдного розчину сприяє підвищенню пластичної міцності цементного тіста та одержаного цементного каменю, позитивно впливає на зменшення їх деформативності та бетону. За даних умов встановлено підвищення швидкості формування міцності та початкового модуля пружності бетону, а також зменшення витрат портландцементу в бетоні за високих показників морозостійкості та водонепроникності одержаного продукту.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень процесу направленого структуроутворення цементного каменю у бетоні, модифікованому комплексними хімічними домішками. Обгрунтовано можливість одержання щільної структури бетону, пояснено механізм їх позитивного впливу на міцність та інші його властивості. Розглянуто питання стосовно взаємозв'язку властивостей бетону з характеристиками порової структури цементного каменю. Розроблено методику визначення термодинамічних і термокінетичних параметрів (коефіцієнтів ефективності) впливу компонентів комплексних хімічних домішок (КХД) на мікроструктуру цементного каменю. Проведено дослідження з метою визначення тепловиділення під час гідратації цементу та формування мікроструктури цього каменю за присутності прискорювачів твердіння, пластифікаторів і КХД. Розроблено методику оцінки ефективності дії окремих речовин, а також хімічних домішок з комплексом заданих речовин. На підставі аналізу результатів формування мікроструктури цементного каменю показано, що синергічна дія поверхнево активних речовин і електроліту на цементні системи призводить до явища адсорбційного модифікування гідроалюмінатів і гідросульфоалюмінатів кальцію шляхом зміни їх морфології. Зміни на рівні мікроструктури продуктів гідратації цементного каменю за рахунок явища адсорбційного модифікування сприяють формуванню його щільної мікроструктури у бетоні, за цього поліпшуються властивості бетону, а саме: міцність, водонепроникливість, морозостійкість. Наведено рекомендації щодо складу компонентів комплексних хімічних домішок залежно від проектованого впливу на властивості цементного каменю.

  Скачати повний текст

Установлено причини суттєвого зниження ефективності використання цементу в бетонах з низькими витратами цементу у порівнянні з бетонами підвищеної міцності: висока дефектність структури, особливо крупні пори, які обумовлюють значну концентрацію напружень розтягу. На підставі розрахунків напружено-деформованого стану моделей бетонів доведено, що такі напруження значно зменшуються, якщо пори знаходяться між жорстким наповнювачем або заповнювачем. Обгрунтовано методи покращення структури бетонів з низькими витратами цементу завдяки забезпеченню раціонального зернового складу компонентів бетонної суміші. Доведено, що співвідношенням абсолютних об'ємів крупної, середньої і дрібної фракцій повинно бути 52:23:25, а середні розміри їх зерен відрізняються не менше, ніж у 8 разів. Виявлено, що за умов забезпечення потрібної кількості дрібнозернистої фракції, яка складається з цементу, пилевидних фракцій піску та щебеню, а також за додатково введених вторинних кремнеземистих продуктів промисловості, покращується структура бетонів з низькими витратами цементу, а потрібна міцність досягається за значно менших витрат цементу. Відзначено, що ефективність використання сучасних суперпластифікаторів у бетонах з низькими витратами цементу значно вища у сумішах з раціональним зерновим складом компонентів.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано комплекс необхідних кількісних залежностей та алгоритми багатопараметричного проектування складів бетону (БПСБ) для найбільш розповсюджених у будівництві видів бетону. Висвітлено фундаментальні положення бетонознавства про вплив структури та складу бетону на його будівельно-технічні властивості. Розглянуто умови оптимізації структури та складу бетону, загальні взаємозв'язки показників властивостей та структурних параметрів. Базуючись на теорії подібності, одержано рівняння структурної подібності бетонів за міцністю, морозостійкістю й легкоукладальністю, наведено розрахункові залежності. Аналітично обгрунтовано емпіричне правило постійності водопотреби бетонних сумішей. Одержано рівняння для визначення оптимального вмісту піску у бетонній суміші за умов найменшої в'язкості, запобігання водовідділенню та за необхідного об'єму втягнутого повітря. Запропоновано правило "приведеного Ц/В", що дозволяє враховувати додатково вплив на міцність бетону пористості заповнювача й активних мінеральних домішок. Розвинуто засади розрахунково-експериментального прогнозування забезпечення морозостійкості та водонепроникності, що необхідні за умов проектування складів бетону. Обгрунтовано загальні схеми алгоритмів "рецептурних" і "рецептурно-технологічних" задач БПСБ, а також алгоритми задач проектування складів бетонів різних видів.

  Скачати повний текст

Поставлено і вирішено завдання розробки технології вентильованих бетоних контейнерів для схову радіоактивних, токсичних та інших технологічних відходів з урахуванням екзотермії твердіючого бетону. За допомогою калориметричного аналізу здійснено вибір цементів і хімічних добавок для бетону. Засвоєно інформаційно-довідкову систему контролю якості компонентів для підбору і коригування складу бетону. Розроблено методику розрахунку температурних полів і напружень в тілі виробу з урахуванням характеристик тепловиділення і температури повітря. В промислових умовах відпрацьовано технологічний регламент виготовлення виробів на основі "Рекомендацій з технології вентильованого бетонного контейнера сухого схову відходів ядерного палива (ССВЯП). Інформаційна система контролю якості і виробництва бетонних робіт при виготовленні вентильованого контейнера (ВБК)", запроваджених на Запорізькій атомній станції.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

У роботі на основі оцінки впливу природно-кліматичних особливостей В'єтнаму на тверднення та властивості бетону методами калориметричного аналізу (термокінетика і термопорометрія) досліджені ранні стадії гідратації та структуроутворення в'єтнамського та українського цементів у присутності індивідуальних та комплексних хімічних добавок пластифікуючого та прискорюючого типів. Встановлені основі показники швидкості та повноти тепловиділення композицій, що твердіють, з метою вибору ефективних технологічних параметрів. Дані щодо тепловиділення покладено за основу розрахунку та прогнозу по розробленій методиці температурних полів у пакетах залізобетонних виробів із застосуванням геліотехнології.

  Скачати повний текст

Розроблено ефективний науковий підхід щодо проектування модифікованих бетонів на базі поєднання теоретичних принципів модифікування цементних систем і багатофакторного моделювання для виявлення поліфункціональних домішок, що забезпечують задані властивості та довговічність бетону. Розроблено комп'ютерну технологію пошуку оптимальних домішок на базі експериментально-статистичних моделей. Розроблено основні принципи, способи та критерії для підвищення достовірності дослідження впливу поліфункціональних домішок. На підставі аналізу значної кількості моделей встановлено загальні тенденції та особливості зміни технологічних та експлуатаційних властивостей бетону внаслідок дії комплексних домішок (що включають суперпластифікатори, прискорювачі, стабілізатори). Показано можливість досягнення гарантованих властивостей бетону у разі оптимізації складу домішок за середніми оцінками властивостей та імовірнісними показниками, які характеризують їх розподіл. На підставі одержаних результатів розроблено та впроваджено нові домішки та ефективні матеріали на їх основі: бетони зниженої матеріалоємності для заводської технології та монолітного будівництва, ремонтних розчинів, сталефібробетону та шлаковмісного цементу, що швидко твердіє.

  Скачати повний текст

Встановлено механізм дії продукту форміат натрію технічний (ФНТ) на процеси гідратації та структуроутворення цементного каменя: ФНТ сприяє збільшенню частки гідросилікатних фаз і зміні балансу фазового складу гідросилікатів в бік збільшення кількості більш стійких низькоосновних гідросилікатів, які призводять до підвищення щільності та міцності цементного каменю. Визначено дію окремих компонентів ФНТ. Знайдено точку евтектики під час замерзання водних розчинів ФНТ, яка дозволяє рекомендувати ФНТ в якості протиморозної добавки за негативної температури не нижче -10 °С. Досліджено вплив даних комплексних суперпластифікаторів на рухомість розчинових і бетонних сумішей, розчинів і бетонів.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано ефективність використання карбонатного наповнювача оптимальної питомої поверхні для одержання самоущільнювального бетону з необхідними показниками якості й однорідністю в конструкції. Визначено залежності впливу чинників складу (дисперсності та кількості наповнювача, вмісту суперпластифікатора) на реологічні параметри самоущільнювальних сумішей. Охарактеризовано багатокритеріальні рецептурні рішення з використанням методу Монте-Карло за пошуку оптимального складу самоущільнювального бетону. Виявлено особливості впливу наповнювача на комплекс показників якості самоущільнювального бетону, у тому числі систематичну та випадкову складові поля неоднорідності властивостей в бетонних елементах. Розроблено склади самоущільнювального бетону на основі наповнювача у вигляді меленого вапняку та полікарбоксилатного суперпластифікатора.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий науковий підхід, що дозволяє на базі термокінетичних закономірностей процесів гідратації прогнозувати фізико-хімічну та технологічну ефективність домішок, а також оцінювати їх сумісність із цементами. Розроблено методологію термокінетичної оцінки сумісності домішок на базі комплексу термокінетичних критеріїв, а також узагальнюючого показника сумісності. Встановлено загальні закономірності та відмінні особливості впливу домішок на кінетику процесів гідратації. Показано особливості впливу домішок у разі зміни складів цементу, сполучення домішок у складі комплексів, концентрації, температури процесу в діапазоні 25 - 45 °С, способу введення. Досліджено взаємозв'язок термокінетичних показників з характеристиками цементних систем. Одержану калориметричну інформацію щодо ефективності домішок підтверджено підвищенням технологічних властивостей бетонних сумішей й експлуатаційних характеристик затверділого бетону.

  Скачати повний текст