Введение к работе
. Актуальность работы. В современной строительной индустрии
проявляется тенденция к увеличению объемов монолитного строительства что
обусловлено рядом его преимуществ: повышение надежности сооружаемых
объектов; оказание влияния на формирование архитектурного стиля и образа, на
конструктивные решения зданий и сооружений; в некоторой степени монолитное
строительство является более экономичным, чем традиционно применяемые
крупнопанельное и кирпичное домостроение.
Несмотря на относительную простоту технологического процесса производства, ряд технических задач в проблеме монолитного строительства до сих пор не получили удовлетворительного решения. Как правило, возведение объектов сопряжено со значительными затратами и перерывами, которые вызваны опасностью замерзания бетона в суровых климатических условиях Тюменской области, наличием вечномерзлых грунтов. Остается нерешенной проблема трещиностойкости монолитного керамзитобетона. Решение задач управления процессами твердения и структурообразования в цементных композициях остается одним из актуальных направлений, призванных обеспечить конкурентоспособность товарного монолитного бетона в ряду других строительных материалов.
Одним из наиболее перспективных направлений является применение химических добавок, при этом добавка должна обладать универсальностью в отношении одновременного улучшения реологических свойств смесей, обеспечения твердения как в условиях положительных так и отрицательных температур, повышения прочности и улучшения теплотехнических параметров ограждающих конструкций, при гарантии морозостойкости и коррозионной стойкости. В связи с этим возникает необходимость разработки полифункциональной добавки пластифицирующе-ускоряющего или пластифицирующе-воздухововлекающего действия. Решение этой задачи
позволит создать ресурсосберегающие и безобогревные технологии ускоренного твердения бетона, в т.ч. за счет эффективного использования экзотермии процессов гидратации цемента.
Настоящая работа проводилась по координационному плану Межвузовской научно-технической программы «Архитектура и строительство».
Цель работы. Совершенствование технологии производства строительных растворов и монолитных бетонов путем разработки полифункциональной добавки пластифицирующе-ускоряющего действия.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
- Провести аналитическую оценку эффективности комплексных добавок в
цемент и композиции на его основе;
Теоретически обосновать и экспериментально подтвердить эффективность добавки модифицированного хингидрона
Изучить закономерности процессов гидратации цемента с полифункциональной добавкой пластифицирующе-ускоряющего действия в интервале температур от -20С до + 40С;
Изучить влияние добавки на реологию цементно-водных дисперсий, бетонных смесей, сохраняемость пластичности во времени;
На базе теоретических и экспериментальных данных разработать приемы оптимизации и управления формированием структуры и свойств цементных композиций с добавкой ХГМ;
Разработать рекомендации по технологии получения растворов и бетонов с ускоренным темпом твердения, высокой прочности и долговечности;
- Разработать на основе экспериментальных данных рекомендации по
прогнозированию морозостойкости бетонов плотной структуры.
Методы исследования. Рентгенофазовый анализ, дифференциально-термический, электронная микроскопия, калориметрия, потенциометрия,
визкозиметрия, ультразвуковая дефектоскопия, методы определения прочности при сжатии, растяжении и изгибе и др.
Научная новизна работы: - Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность синтеза высокоэффективной полифункциональной добавки на основе хингидрона (ХГМ);
- Установлен механизм действия пластифицирующе-ускоряющей добавки
ХГМ при твердении цементного камня в условиях отрицательных температур;
Получены зависимости, отражающие взаимосвязь процессов пластификации, структурообразования и твердения портландцемента с синтезированной добавкой в условиях положительных и отрицательных температур;
- Установлена взаимосвязь между составом жидкой фазы при гидратации
цемента, степенью гидратации, составом и морфологией гидратных
новообразований;
Практическая ценность работы. - Оптимизированы составы конструкционного и конструкционно-теплоизоляционного бетонов, отделочных растворов с полифункциональной добавкой ХГМ для повышения качества, сокращения сроков строительства и обеспечения эксплуатационной надежности строительных объектов.
- Обоснованы и выбраны технологические приемы: механохимической
активации, сохраняемости реологических свойств смесей в процессе тран
спортировки, ухода за процессом твердения монолитного бетона с точки зрения
обеспеченности строительно-технических свойств керамзитобетонов, бетонов
плотной структуры, строительных растворов.
- Разработаны технические условия на производство штукатурных
растворов, технологический регламент по производству монолитных бетонов, а
так же рекомендации по прогнозированию морозостойкости бетонов с добавкой
ХГМ.
Реализация работы. Опытно-промышленные испытания монолитных бетонов с ХГМ осуществлены на предприятии Пурнефтегаза (г.Губкинский), строительных растворов - фирмой СиликатИнвестСтройСервис (п.Винзили). Освоен выпуск растворов для монолитных стяжек самонивелирующихся полов ОАО Тюменпромстрой. Внедрение разработок по керамзитобетонам при строительстве дома ОАО Газпром.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Межвузовской научно-практической конференции, посвященной итогам выполнения программы «Архитектура и строительство» - С-Петербург, 1997г., на Международной конференции «Комплексное освоение нефтегазовых месторождений на юге Западной Сибири» ТНГУ - г.Тюмень, 1995 г.на международной конференции ЗапСиббурНИПИ - Тюмени.,1997г., на ежегодных научно-практических конференциях ТюмГАСА - 1996-1998г.
Публикации. По теме диссертации имеется 11 публикаций.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, изложенной в 5 главах, выводов, библиографического описания и приложений. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, включая 42 рисунка и 13 таблиц, 4 приложения.
