Введение к работе
Актуальность исследования. В условиях современного
строительного производства особое значение приобретают вопросы повышения качества бетонных и железобетонных конструкций, а также интенсификация их изготовления по энерго- и ресурсосберегающей технологии. В этой связи весьма актуальным является использование в бетоне различных химических добавок, способствующих улучшению физико- технических свойств бетона, сокращению расхода сырьевых компонентов и энергоресурсов. Эффект действия добавок зависит от их природы (вида входящих в состав соли ионов, их заряда, радиуса и т.д.) и от ее концентрации, поэтому исследование указанных факторов на твердение цементов является актуальной научной и практической задачей.
Целью работы является разработка электрофизического метода выбора добавок и обоснования рациональной дозировки ускорителей твердения цементов и изделий на их основе.
Научная новизна и предмет защиты. Разработана методика
электрофизического исследования растворов добавок-электролитов и твердения вяжущих веществ, позволяющая получать электрические характеристики, адекватно отражающие физико-химические явления.
Экспериментально установлено, что упорядочивание структуры воды при введении в нее электролитов сопровождается снижением амплитуды возникающего электрического сигнала. Минимальные значения амплитуды электрического сигнала достигаются при использовании добавок, содержащих катионы с радиусом более 0,96нм (К*, Na*, Са2*) и многозарядные анионы (S042~, СО32") .
Использование добавок, упорядочивающих структуру воды,
обеспечивает наибольший ускоряющий эффект твердения цемента и
максимальную прочность образующегося цементного камня.
Установлено, что длительность индукционного периода гидратации
цемента и прочность цементного камня связана с максимальной
амплитудой возникающего электрического сигнала линейными
зависимостями.
Получена обобщенная зависимость между максимальной амплитудой электрического сигнала в цементной пасте и минимальной амплитуде в растворе электролита, позволяющая осуществлять назначение
-2-рациональной дозировки добавки по данным электрофизического исследования ее водного раствора.
Разработана ускоренная методика выбора добавок и обоснования их рациональной концентрации для достижения наибольшего ускоряющего эффекта при твердении вяжущих веществ и изделий на их основе.
Практическое значение работы. С использованием
электрофизического метода и установленных закономерностей твердения цементных паст с различными добавками осуществлен выбор и установлена оптимальная дозировка добавки- ускорителя (FeS04 1,2) для производства изделий из безавтоклавного пенобетона на предприятии СП «Маглин». Использование этой добавки позволило сократить на 4ч. длительность предварительной выдержки и получить пенобетон с прочностью при сжатии 5,1МПа при средней плотности 800кг/м3.
Предложено применение NajS04 (0,75%) для ускорения твердения
мелкозернистого бетона для изготовления стеновых камней.
Использование предложенной добавки позволило уменьшить
длительность тепловой обработки и сократить расход энергии на 12,3%.
Апробация: Результаты работы доложены и опубликованы в материалах I Международного совещания по химии и технологии цементов и Межгосударственной научно - технической конференции «Состояние и перспективы развития научно-технического потенциала Южно-Уральского региона».
Публикация: Основное содержание диссертации опубликовано в 4 печатных работах.
Объем работы: Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, общих выводов и приложений.
Диссертация содержит 143 с. машинописного текста, включая
бЗрис. , 4табл.,список использованной литературы из 191
наименования и 4 приложений.
