Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА 1: 11
ПРИМЕНЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО БЕТОНА.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИССЕРТАЦИИ 11
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО БЕТОНА В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ 11
ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОКРЕМНЕЗЕМА В ПРОИЗВОДСТВЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО БЕТОНА ЗА РУБЕЖОМ И ВО ВЬЕТНАМЕ 19
Применение МК в производстве ВКБ за рубежом 19
Применение МК в производстве ВКБ во Вьетнаме 23
1.3. ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ ВКБ И ТЕНДЕНЦИЯ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВКБ В БУДУЩЕМ 25
Преимущества применения ВКБ 25
Высококачественный бетон в XXI веке 26
1.4. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИССЕРТАЦИИ 30
ГЛАВА 2 32
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ 32
2.1. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ 32
Цемент 32
Заполнители 34
Песок 34
Щебень 36
2.1.3. Добавки 37
2.2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ 38
Нормативные методы 38
Ненормативные методы 39
2.2.2.1. Определение водопотери и пластической деформации 39
2.2.2.2. Определение трещиностойкости высококачественного
бетона 40
2.2.2.3. Определение тепловыделения высококачественного бетона
45
2.2.2.4. Основные понятия ортогональное центральное планирование
2-ого порядка [36, 107, ПО] 46
ГЛАВА 3 52
СОЗДАНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО БЕТОНА С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛЫ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ 52
ОСНОВА ДЛЯ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗРШ В КАЧЕСТВЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВКБ ВО ВЬЕТМАМЕ 52
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЗОЛЫ ВЬЕТНАМСКОЙ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ 55
Химический состав и активность золы рисовой шелухи 55
Структура частиц золы рисовой шелухи 59
Тонкость помола ЗРШ и ее способность на заполнение пространства между частицами цемента 60
Влияние золы рисовой шелухи на физические свойства цементного теста 61
Влияние золы рисовой шелухи на водопотребность цементного теста 61
Влияние ЗРШ на структуру цементного камня 63
Влияние ЗРШ на срок схватывания цементного теста 63
Влияние золы рисовой шелухи на количество использованного суперпластификатора 65
3.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО
БЕТОНА 66
3.3.1. Проектирование состава ВКБ, использующего золы рисовой
шелухи на основе ортогонального центрального планирования 20Г0
порядка 70
Состав моделей для расчета 70
Расчет коэффициентов модели 75
Проверка адекватности экспериментальной модели 76
Выводы из полученной модели 77
3.3.2. Состава бетонов для экспериментальных исследований 80
3.4. ВЫВОДЫ 3ЕЙ ГЛАВЫ: 82
ГЛАВА 4: 83
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО
БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛЫ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ В
УСЛОВИЯХ ЖАРКО-ВЛАЖНОГО КЛИМАТА ВЬЕТНАМА 83
ОСОБЕННОСТИ КЛИМАТА ВЬЕТНАМА 83
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В НАЧАЛЬНЫЙ ПЕРИОД ТВЕРДЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛЫ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ В УСЛОВИЯХ ЖАРКО-ВЛАЖНОГО КЛИМАТА ВЬЕТНАМА 87
Водоотделение и расслаиваемость бетонной смеси 89
Водопотеря и пластическая деформация высококачественного бетона в условиях жарко-влажного климата 94
Исследование водопотери и пластической деформации высококачественного бетона при наличии и отсутствии солнечной радиации 94
Влияние момента бетонирования на водопотерю и пластическую деформацию бетона 106
Исследование момента появления трещины на поверхности бетона ПО
5
4.2.2.4. Исследование структуры бетона после влагопотери и
пластической деформации на 6 часов под воздействием
климатических условий Вьетнама 117
4.3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО
БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛЫ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ,
ТВЕРДЕВШЕГО В УСЛОВИЯХ ЖАРКО-ВЛАЖНОГО КЛИМАТА
ВЬЕТНАМА 123
Истираемость высококачественного бетона 123
Трещиностойкость ВКБ с ЗРШ под воздействием ЖВК 124
Усадка бетона твердеющего в условиях жарко-влажного климата Вьетнама 124
Предельная деформация при растяжении ВКБ с ЗРШ 128
4.4. ВЫВОДЫ 4ой ГЛАВЫ: 131
ГЛАВА 5: 132
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛЫ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ И РЕКОМЕНДАЦИИ ОСНОВЫХ ТРЕБОВАНИЙ К БЕТОНИРОВАНИЮ В УСЛОВИЯХ ЖАРКО-ВЛАЖНОГО КЛИМАТА. ..132
5.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛЫ
РИСОВОЙ ШЕЛУХИ В УСЛОВИЯХ ВЛАЖНО-ЖАРКОГО КЛИМАТА
ВЬЕТНАМА 132
5.1.1. Уход за высококачественным бетоном 132
Продолжительность последующего ухода за твердеющим высококачественным бетоном 132
Развитие прочности высококачественного бетона при сжатии по времени после ухода к RKn 139
Развитие прочности высококачественного бетона по времени без ухода 141
5.1.2. Тепловыделение высококачественного бетона под солнцем 143
5.2. РЕКОМЕНДАЦИЯ ОСНОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ТРЕБОВАНИЙ К БЕОНИРОВ АНИЮ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО
БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛЫ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ В
УСЛОВИЯХ ЖАРКО-ВЛАЖНОГО КЛИМАТА ВЬЕТНАМА 147
Используемые материалы: 147
Проектирование состава бетона: 148
Производство бетонной смеси: 148
Уход за бетоном: 148
5.3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО БЕТОНА НА
ОСНОВЕ ЗОЛЫ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ 150
5.4. ВЫВОДЫ 5ой ГЛАВЫ: 157
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИИ: 158
Список литературы 160
Введение к работе
Вьетнам — одна из стран, имеющая развитое земледелие, к которому относится рис-пэдди, являющийся основным продуктом стран. В 1999 году, продукция риса-пэдди достигла до 31,4 миллиона тонн. Раньше рисовая шелуха (РШ) - побочный продукт от процесса производства риса, использовалась только в качестве горючего для малых керамических печей или перемешивалась с вяжущим веществом в качестве извести для производства кирпича. В настоящее время из РШ получили золу рисовой шелухи (ЗРШ), обладающую высоким содержанием активного кремнезема. Эту золу, которая является активной минеральной добавкой, которой заменяют импортную активную кремнеземную добавку, используют для получения бетона, требующего специальных особенностей.
Актуальность
Во Вьетнаме возрастает потребность в высококачественных бетонах для дорожного, промышленного и гражданского строительства.
Однако, получение высококачественного бетонов связано с использованием дорогостоящих импортных кремнеземистых добавок.
Повышение эффективности высококачественных бетонов возможно прием использования золы рисовой шелухи высоким содержанием активного кремнезема, которая является продуктом из сжигания многотоннажных отходов перерабатывающей промышленности риса Вьетнама.
Диссертация выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ МГСУ и института строительной науки и технологии Вьетнама.
Цель и задачи
Основной целью данной работы является получение высококачественного бетона на основе золы рисовой шелухи.
Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
обосновать возможность использования в тяжелых бетонах золы рисовой шелухи в качестве активной кремнеземистой добавки;
исследовать свойства бетонных смесей и бетонов с добавкой золы рисовой шелухи;
исследовать влияние жаркого влажного климата на основные свойства высококачественного бетона с использованием золы рисовой шелухи в естественных условиях;
разработать методику испытаний и обосновать критерий оценки трещи-ностойкости высококачественного бетона с учетом воздействия жаркого влажного климата;
провести технико-экономическое обоснование эффективности использования высококачественного бетона на основе золы рисовой шелухи.
Научная новизна
обоснована возможность применения золы рисовой шелухи в качестве добавки для высококачественных бетонов, так как эта добавка обладает высоким содержанием активного кремнезема, который образует низкоосновные гидросиликаты кальция, способствует снижению пористости и повышению эксплуатационных свойств бетонов;
доказана целесообразность введения золы рисовой шелухи в композиционное вяжущее при совместном помоле с портландцементом в присутствии суперпластификатора;
установлена закономерность влияния золы рисовой шелухи на свойства цементного теста (водопотребности, сроки схватывания, оптимального расхода суперпластификатора) и на структуру цементного камня;
установлено влияние жаркого влажного климата на влагопотери и пластической деформации бетонов при монолитном бетонировании дорожных покрытий;
установлены зависимости кинетики деформаций высококачественных бетонов от времени твердения.
Практическая значимость
разработана технология получения композиционного вяжущего, включающая состав и параметры помола;
получены высококачественные бетоны с прочностью на сжатие 60-Ї-80 МПа и высокой стойкостью в условиях жаркого влажного климата;
разработана методика испытаний для определения критерия трещино-стойкости высококачественных бетонов с учетом воздействием жаркого влажного климата;
разработаны методы ухода за твердеющим бетоном в условиях жаркого влажного климата с учетом величины критической прочности и необходимого времени ухода.
Внедрение результатов исследований.
Основные результаты исследований использованы при добавлении к вьетнамскому стандарту TCVN 5592-1991 по уходу за бетоном, и разработке «руководства по бетонированию ВКБ в условиях ЖВК Вьетнама».
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы доложены на интернациональной конференции повышенной технологии в проектировании, строительстве и обслуживании бетонных конструкций в 2001г. в Ханое; научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов МГСУ «Строительство-Формирование Среды Жизнедеятельности», - М., 2005г.
На защиту выносятся:
Обоснование получения высококачественного бетона с использованием золы рисовой шелухи.
Обоснование совместного помола портландцемента, золы рисовой шелухи и суперпластификатора с целью получения композиционного вяжущего.
Влияние добавки золы рисовой шелухи на свойства цементного теста, бетонной смеси и бетона.
Технология приготовления композиционного вяжущего с использованием золы рисовой шелухи.
Технология приготовления тяжелого бетона с использованием композиционного вяжущего.
Основные эксплуатационные характеристики бетона с использованием золы рисовой шелухи.
Рекомендации по получению бетонов с использованием золы рисовой шелухи и результаты внедрения.
Работа выполнена на кафедре "Технология вяжущих веществ и бетонов" строительно-технологического факультета Московского государственного строительного университета под руководством профессора, доктора технических наук, заведующего кафедрой "Технология вяжущих веществ и бетонов" академика Баженова Ю.М., автор которому глубоко признателен за всестороннее руководство и бесценную помощь при выполнении работы.
Автор выражает благодарность всему коллективу этой кафедры за содействие и большую помощь при выполнении данной работы.
Автор также выражает благодарность профессору Нгуен Тиен Дику и научному коллективу отдела бетона института строительных наук и технологий за принципиальную поддержку и оказанную помощь при выполнении экспериментальной работы во Вьетнаме.
