Разработка и исследование влияния полифункциональной добавки на основе хингидрона на свойства портландцемента и композиций на его основе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат технических наук Зимакова, Галина Александровна

• Зимакова, Галина Александровна
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Зимакова, Галина Александровна

Введение.

Аналитический обзор литературы и задачи исследований.

1.1. Основные физико-химические характеристики и механизм действия ПАВ.

1.2. Эффективность и влияние добавок-ускорителей на свойства цементных композиций.

1.3. Комплексные добавки полифункционального механизма действия.

1.4. Основные критерии отбора веществ, используемых при синтезе добавок.

1.5. Выводы по литературному обзору и задачи исследования.

Характеристика исходных материалов и методы исследования.

2.1. Характеристика исходных материалов.

2.2. Обоснование и выбор применяемой методики исследований.

2.2.1. Изучение влияния добавок на реологические свойства цементного теста.

2.2.2. Изучение влияния хингидрона и синтезированной добавки на кинетику процесса и структурообразование цементного камня.

2.2.3. Исследование закономерностей влияния добавок ХГ и ХГМ на физико-механические свойства цементного камня.

2.3. Методические основы проектирования состава бетона плотной структуры и исследование влияния ХГ и ХГМ на свойства бетонной смеси, бетонов и растворов.

Выводы.

Исследование закономерностей влияния хингидрона на физико-механические свойства цементных систем и синтез на его основе полифункциональной добавки.

3.1. Влияние ХГ на реологические характеристики цементного теста.

3.2. Механизм действия ХГ.

3.3. Оптимизация состава бетона плотной структуры и влияние ХГ на подвижность бетонной смеси.

3.4 Влияние ХГ на механические свойства цементного камня и бетонов.

3.5 Синтез и свойства полифункциональной добавки.

3.5.1. Синтез добавки ХГМ.

3.5.2. Влияние ХГМ на кинетику процесса гидратации цемента.

3.5.3. Структурообразование цементно-водной композиции при введении полифункциональной добавки ХГМ.

3.5.4. Влияние добавки ХГМ на механические характеристики цементного камня.

Выводы.

Свойства бетонов и растворов с полифункциональной добавкой

4.1. Принципы проектирования состава бетона на пористых заполнителях.

4.2. Влияние отрицательных температур на формирование структуры и твердение бетона с добавкой ХГМ.

4.3. Оптимизация состава и свойств конструкционно-теплоизоляционного керамзитобетона с добавкой ХГМ.

4.4. Влияние полифункциональной добавки ХГМ на свойства строительных растворов.

Выводы.

Долговечность цементных бетонов с полифункциональной добавкой

5.1. Влияние ХГМ на морозостойкость бетонов.

5.2. Влияние полифункциональной добавки ХГМ на трещиностойкость монолитного бетона.

5.3. Влияние ХГМ на коррозионную стойкость железобетона.

6. Решение организационно-технологических вопросов производства монолитных бетонов и строительных растворов.

6.1 Эффективность применения сухих смесей в строительном производстве.

6.2. Твердение и уход за монолитным бетоном с полифункциональной добавкой ХГМ.

6.3. Аспекты гидромеханохимической активации бетонных и растворных смесей.

7. Опытно - промышленное внедрение полифункциональной добавки.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование влияния полифункциональной добавки на основе хингидрона на свойства портландцемента и композиций на его основе»

Актуальность работы. В современной строительной индустрии проявляется тенденция к увеличению объемов монолитного строительства, что обусловлено рядом его преимуществ: повышение надежности сооружаемых объектов; оказание бесспорного влияния на формирование архитектурного стиля и образа, конструктивные решения зданий и сооружений; в некоторой степени монолитное строительство является более экономичным, чем традиционно применяемое крупнопанельное или 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 спряжено со значительными затратами и перерывами, которые вызваны опасностью замерзания бетона в суровых климатических условиях Тюменской области, наличием вечномерзлых грунтов. Темпы возведения монолитных объектов определяются в основном кинетикой процесса набора прочности твердеющего бетона, на которую оказывает влияние: вид и активность применяемого вяжущего; состав бетона; технологические приемы уплотнения бетонной смеси; условия, обеспечивающие процесс твердения; климатические факторы и величина эксплуатационных нагрузок. Как показывают научно-практические данные, несмотря на ряд положительных аспектов, применение быстротвердеющих цементов является одной из причин понижения надежности зданий и сооружений с точки зрения возможного снижения трещиностойкости и морозостойкости конструктивных элементов.

Одной из проблем монолитного строительства является применение подвижных и литых бетонных смесей, что связано с технической обеспеченностью и уровнем организации строительного производства. Смеси подвижной и литой консистенции для предотвращения расслаивания должны 6 содержать цементного теста не менее 230-280 л/мЗ. Повышение подвижности бетонной смеси за счет увеличения количества цементного теста неприемлимо по экономическим соображениям. Существенно большего эффекта в этом направлении можно добиться путем изменения его реологических свойств, так как вязкость, подвижность бетонной смеси является функцией изменения реологических характеристик цементного теста

При использовании щитовой опалубки не менее важное значение приобретает связность бетонной смеси, поскольку многочисленные локальные сопротивления в формовочной полости (арматурные элементы, электроканалы, проемообразователи) активно провоцируют расслоение смеси. Связность зависит от свойств вяжущего, водоцементного отношения и соотношения расходов крупного и мелкого заполнителей. Для каждого состава бетона в зависимости от характеристик цемента существует интервал значений В/Ц, при котором связность смеси наибольшая.

Обследования монолитных фундаментов, сооружений транспортного хозяйства, гидротехнических объектов, проводимые как в России, так и Зарубежом [88] показывают, что железобетонные конструкции часто разрушаются задолго до конца проектного срока их эксплуатации. Недостаточную долговечность можно объяснить рядом причин: наличием температурных и усадочных напряжений в бетоне в процессе влагообмена с окружающей средой; собственными напряжениями, возникающими в цементном камне при твердении; напряжениями в результате замерзания жидкой фазы, заполняющей поровое пространство бетона; напряжениями при коррозии стальной арматуры в бетоне. Совокупность этих факторов в сочетании с эксплуатационными нагрузками вызывает преждевременное разрушение бетона конструкций.

В современном строительстве для монолитных бетонных и железобетонных конструкций используют практически только цементные бетоны на природных каменных заполнителях из плотных горных пород. Легкие бетоны применяют 7 достаточно редко, так как ограничен опыт применения монолитного бетона на пористых заполнителях, а малый объем исследований по технологии производства работ не позволяет пока сделать широкие обобщения и использовать научные достижения в практических целях. В то же время следует отметить их большую перспективность. В монолитных зданиях и сооружениях применение легких бетонов позволяет улучшить теплотехнические характеристики ограждающих конструкций и, кроме того появляется возможность снижения массы сооружений при наличии сложных грунтовых условий, что актуально для регионов Тюменской области. 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.

Пути интенсификации бетонных работ привели к созданию обширной группы бетонов, модифицированных химическими добавками. Широкое распространение получили пластифицирующие добавки ЛСТМ, ЛСТМ-2, НИЛ-20, НИЛ-21 и др. Основные возможности которых сводятся к следующему: улучшение реологических характеристик смесей ( бетонных, растворных) при одновременном снижении или сохранении В/Ц-фактора и, соответственно, увеличение прочности и плотности цементных конгломератов за счет изменения поровой структуры цементного камня. Оценивая эффективность ПАВ необходимо подчеркнуть избирательность их действия, возможное замедление скорости гидратации цемента, что приводит к снижению прочности камня в ранние сроки твердения, снижение реологических свойств во времени, возможное водоотделение.

В практике монолитного строительства Тюменского региона применение ПАВ не нашло должного применения, так как при достаточно низкой организации 8 строительного производства, дальности транспортировки бетонной и растворной смеси от места производства до объекта ( в отдельных случаях составляет 40-50 км) положительные качества компенсируются негативными и, таким образом, не обеспечивают получения реального эффекта. Кроме того, эффект известных добавок- водопонизителей наиболее четко проявляется при производстве бетонов на плотных заполнителях, в легких бетонах на пористых заполнителях их действие снижается приблизительно в два раза, в низкомарочных строительных растворах не диагностируется.

Опыт применения воздухововлекающих добавок, с целью улучшения теплотехнических параметров ограждающих конструкций и повышения морозостойкости, свидетельствует, что на каждый процент воздухововлечения прочность цементного камня снижается на 3- 5 %.

Добавки ускоряющего действия наиболее часто применяются в строительной индустрии, что обусловлено широким спектром действия таких добавок и, прежде всего, обеспечением возможности процесса твердения цементных композиций в условиях отрицательных температур. В противном случае, монолитное строительство реально лишь в период положительных температур или необоснованно возрастают затраты за счет перерасхода цемента и применения интенсивных методов прогрева монолитных конструкций.

Недостатком добавок-ускорителей является то, что данные добавки при дозировках с максимальным эффектом, вызывают резкое изменение реологических свойств цементного теста ( что приводит к увеличению В/Ц) и понижают трещиностойкость конгломератов. Ряд добавок-ускорителей имеют ограниченное применение с точки зрения сохранности стальной арматуры железобетона.

Так как индивидуальные добавки наряду с приданием или усилением основного положительного эффекта не изменяют, а иногда и ухудшают другие важные строительно-технические свойства бетонной смеси и бетона, 9 перспективным шагом является применение комплексных добавок, состоящих из такого сочетания инградиентов, которое позволило бы ослабить или совсем исключить отрицательное действие отдельных компонентов и сохранить их положительные качества. Наиболее широко распространенный тип комплексной добавки по своему вещественному составу состоит из пластификатора, регулятора процесса структурообразования цементных паст и бетонных (растворных) смесей, включая ускорители схватывания и твердения (замедлители), структурообразующего компонента микропено-газообразующего действия. Чаще всего действие индивидуальных компонентов в комплексных добавках пластифицирующе-ускоряющего типа аддитивно, однако в некоторых случаях электролиты изменяют физико-химические свойства ПАВ и в ту или другую строну изменяют их эффективность. Как правило, это влияние связывают с изменением агрегативной устойчивости ПАВ (мицеллообразование, коагуляция и изменением формы макромалекул, возможным образованием труднорастворимых соединений. Дальнейшее повышение эффективности добавок достигается созданием комплексов, состоящих из 3-4 компонентов для одновременного улучшения реологических характеристик и физико-механических свойств, повышения долговечности, но из-за несовместимости исходных компонентов-гидрофобизаторы, микропенообразователи, электролиты и пластификаторы различной химической природы их приходится вводить раздельно или с предварительным перемешиванием компонентов. Патентные формулы отражают обилие составов добавок, что характеризует многообразие путей достижения целей, стремление использовать любые доступные и недорогие компоненты, особенно промышленные отходы и попутные продукты. Обозначенная тенденция к усложнению состава и «полифункционализации» добавок приводит к необходимости выделения производства добавок в самостоятельную подотрасль на стыках химической, нефтехимической и строительной промышленности.

10

Поэтому несомненно важной следует считать задачу создания добавок полифункционального типа в виде готового продукта, удобного для введения в бетонную смесь, 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. Решение этой задачи позволит создать безпропарочные и безобогревные технологии ускоренного твердения бетона за счет эффективного использования экзотермии процессов гидратации цемента.

В настоящее время произошло перераспределение объемов строительства от КПД в пользу кирпичного домостроения, что обусловило увеличение потребности и расширение номенклатуры строительных растворов. Следует отметить недостаточный объем научных исследований и нормативно-технических данных по технологии производства, вопросам качества. В строительной практике незначительно применяются эффективные ПАВ, это связано с тем, что результат от введения добавок в 2-3 раза ниже, чем для бетонов на плотных заполнителях.

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.

Выполнение поставленной цели потребовало постановку и решения следующих основных задач:

- Провести оценку эффективности комплексных добавок в цемент и композиции на его основе;

Теоретически обосновать и экспериментально подтвердить эффективность добавки модифицированного хингидрона;

11

- Изучить закономерности процессов гидратации цемента с полифункциональной добавкой пластифицирующе-ускоряющего действия в интервале температур от -20°С до +40°С;

- 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.

Научная новизна работы:

- Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность синтеза высокоэффективной полифункциональной добавки (ХГМ) на основе хингидрона;

- Установлен механизм действия пластифицирующе-ускоряющей добавки ХГМ при твердении цементного камня в условиях отрицательных температур;

Получены зависимости, отражающие взаимосвязь процессов пластификации, структурообразования и твердения цемента с ХГМ в условиях положительных и отрицательных температур;

- Получены данные, иллюстрирующие связь между составом жидкой фазы при гидратации цемента, свойствами затвердевшего камня, в том числе степенью гидратации, составом и морфологией гидратных новообразований.

Практическая ценность работы: - Получена эффективная полифункциональная добавка пластифицирующе-ускоряющего действия;

12

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 транспортировки, ухода за процессом твердения монолитного бетона с точки зрения обеспеченности строительно-технических свойств керамзитобетонов, бетонов плотной структуры, строительных растворов;

- Разработаны технические условия на производство отделочных штукатурных растворов, технологический регламент по производству монолитных бетонов, а также рекомендации по прогнозированию морозостойкости бетонов с добавкой ХГМ.

Реализация работы. Опытно-промышленные испытания монолитных бетонов с ХГМ на предприятии Пурнефтегаза г.Губкинский, производство строительных растворов предприятием СиликатИнвестСтройСервис п.Винзили, выпуск растворов монолитных стяжек самонивелирующихся полов ОАО Тюменпромстрой, производство монолитного керамзитобетона ОАО Газпром.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на Межвузовской научно-практической конференции, посвященной итогам выполнения программы «Архитектура и строительство» - С-Петербург, 1997 г., на региональной конференции ТНГУ-Тюмень, 1997г, на международной конференции ЗапСиббурНИПИ-.Тюмень, 1997г, на ежегодных научно-практических конференциях ТюмГАСА-1995-1998 г.

Публикации. По теме диссертации имеется 11 публикаций.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, изложенной в 5 главах, выводов,

Заключение диссертации по теме «Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов», Зимакова, Галина Александровна

8. Общие выводы.

1 .Установлена возможность получения на основе хингидрона и отходов содового производства новой полифункциональной добавки ХГМ. Разработан механизм модификации, на его основе установлено и экспериментально подтверждено оптимальное соотношение компонентов, применяемых для синтеза добавки.

2.Показано, что вводимая в незначительном количестве добавка -0.0050.01 мае % оказывает пластифицирующе-ускоряющее действие на свойства цементных композиций.

3.Сформулированы основные положения о твердении цемента при различных температурах, и показано, что гидратация цемента находится в прямой зависимости от содержания и состава жидкой фазы, концентрация ионов кальция в которой за счет добавки возрастает более чем в 10 раз.

4.ХГМ в 2-3 раза сокращает период коагуляционно-кристаллизационного структурообразования на всем интервале исследуемых температур по сравнению с цементным тестом, затворенным водой.

5.Применение ХГМ позволяет получить цементные композиции с высокой прочностью, превалирующей над прочностью исходных бездобавочных составов на 35 - 50%. Результаты исследований показывают, что синтезированная добавка по всем показателям качества обладает большей эффективностью не только в условиях положительных температур, но и при отрицательных температурах. А именно, при температурах до -20°С гидратационное твердение цементов продолжается и величина прочности составляет до 10% от 28-ми суточной.

6.Ультразвуковой метод позволил отразить основные периоды структурообразования, калориметрические исследования свидетельствовали о том, что экзотермический эффект процесса гидратации вяжущего с ХГМ эквивалентен количеству тепла, выделяющегося при гидратации цементов с

143 высокой экзотермией, что наряду с морфологическими особенностями обуславливает процесс твердения в условиях минусовых температур, позволяет снизить затраты на тепловую обработку при термосном твердении.

7. Эффект пластифицирующе-ускоряющего действия ХГМ проявляется во всех цементных композициях (бетонах плотной структуры, приготовленных на пористых заполнителях, и строительных растворах ), свойства которых улучшены за счет оптимизации составов. Одним из преимуществ добавки ХГМ является высокая активность и низкая технологическая чувствительность.

8.Модифицирующее влияние ХГМ на структуру цементного камня, заключающееся в изменении дисперсности и морфологии гидратных новообразований, уменьшение общего объема пор и уменьшении их радиуса, а также эффект от снижения водоцементного отношения позволяют понизить величину критической прочности бетонов к моменту замораживания, кроме этого повысить долговечность материалов за счет повышения плотности и оптимизации структуры пор.

9.Исследованы и обоснованы способы производства бетонов и растворов, которые предусматривают с целью сохранения строительно-технических свойств и повышения качества цементных композиций, применение гидромеханохимической активации растворной составляющей смесей, показано, что величина и длительность пластифицирующего действия, прочность увеличиваются приблизительно на 25-50%, при одновременном уменьшении пористости с 4.5% до 2-х.

10.Применение добавки не требует новых организационно-технологических мероприятий, связанных с обеспечением приема и хранения; не приводит к изменению технологии производства бетонных и растворных смесей; упрощает уход за твердеющим бетоном в условиях отрицательных температур, сокращая при этом расход электроэнергии на прогрев бетона на 35%; не приводит к усложнению экологической обстановки.

144

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Зимакова, Галина Александровна, 1999 год

1. Афанасьев A.A. Интенсификация работ при возведении зданий и сооружений из монолитного железобетона. - М.; Стройиздат, 1990. - 384 с.

2. Арадовский Я.Л., Самсонова Т.В. Литые тяжелые и легкие бетоны в сборных монолитных конструкциях: Обзорная информация. М.: ЦНТИ по гражданскому строительству и архитектуре, 1984. - 46 с.

3. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.; Стройиздат, 1981. - 464 с.

4. Баженов Ю.М., Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий. М.; Стройиздат, 1984. - 672 с.

5. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.; Высшая школа, 1978. - 455 с.

6. Барсукова З.А. Аналитическая химия. М.; Высшая школа, 1990. - 319 с

7. Батраков В.Г., Башлыков Н.Ф. Бетоны на вяжущих низкой водопотребно-сти // Бетон и железобетон, 1988, № 11. 4-6 с.

8. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.; Стройиздат, 1990. - 400 с .

9. Березовский Б.И. Возведение монолитных конструкций, зданий и сооружений. М.; Стройиздат, 1981. - 335 с .

10. Бессараб А., Несведов Ю. Влияние полифункциональной добавки на свойства бетонов / Промышленное строительство и инженерные сооружения, 1986, №2.- 17-18 с .

11. Бетон и железобетонные изделия. Государственные стандарты Союза ССР (Сборник) ч. 1.2.3. М., 1985 .

12. Боженов П.И. Комплексное использование минерального сырья для производства строительных материалов. М.; Госстройиздат, 1963. - 187с.

13. Бужевич Г.А. Легкие бетоны на пористых заполнителях. М.; Стройиздат, 1970.-272 с.

14. Буров Ю.С., Колокольников B.C. ssi. Лабораторный практикум по курсу "Минеральные вяжущие вещества". М.; Стройиздат, 1974. - 251 с .145

15. Бутт Ю.М., Колбасов В.М., Берник J1.E. Исследование влияния структуры цементного камня на морозостойкость // Бетон и железобетон, 1972, № 1. С. 21-23

16. Бутт Ю.М., Колбасов В.М. Твердение цементов при пониженных температурах и структурообразующая роль водорастворимых добавок к бетону / 2-ой Международный симпозиум по зимнему бетонированию. М.; Строй-издат, 1975. - 6-17 с .

17. Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих материалов. М.; Высшая школа, 1980. - 471 с.

18. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. М.; Высшая школа, 1973. - 560 с.

19. Васильев В.П. Теоретические основы физико-химичеких методов анализа. М.; Высшая школа, 1979. - 184 с.

20. Влияние химических добавок на процессы гидратации и твердения цемента // Шестой Международный конгресс по химии цемента. М., 1976, т. 1. -324 с.

21. Возведение монолитных конструкций, зданий и сооружений / Б.И. Березовский, Н.И. Евдокимов, Б.В. Жадановский. Под ред. Б.И. Березовского. М.; Стройиздат, 1981 .

22. Волженский A.B., Буров Ю.С., Колокольников В.В. Минеральные вяжущие вещества. М.; Стройиздат, 1979. - 473 с .

23. Гордон А.Э., Никулин Л.И., Тихонов А.Ф. Автоматизация контроля качества изделий и железобетона. М.; Стройиздат, 1991. - 297 с.

24. Вяжущие материалы и химические добавки, улучшающие их свойства // Обзорная информация. Серия НТД 89. - М., 1990. - 36 с.

25. Горчаков Г.И. Состав, структура и свойства цементных бетонов. М.; Стройиздат, 1976. - 231 с .146

26. Горчаков Г.И., Мурадов Э.Г. Основы стандартизации и управления качеством продукции. М.; Высшая школа, 1987. - 334 с .

27. Горчаков Г.И. Повышение трещиностойкости и водостойкости легких бетонов для ограждающих конструкций. М.; Стройиздат, 1971. - 157 с.

28. Горчаков Г.И., Орентлихер Л.П. Структура и прочность цементных бетонов. М.; Стройиздат, 1976. - 187 с.

29. Бутт, JT.H. Рашкович . Твердение вяжущих при повышенных температурах. М.; Стойиздат, 1976. - 230 с .

30. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.; Высшая школа, 1981. - 332 с .

31. Горшков B.C. Термография строительных материалов. М.; Стройиздат, 1968.- 235 с.

32. ГОСТ 24211-80. Добавки к бетонам. Классификация. М., 1980.

33. Добавки к бетонам: Справочное пособие / B.C. Рамачадран., Р.Ф. Фельдман, М. Коллепарди и др/ Под ред. B.C. Рамачандрана. М.; Стройиздат, 1988.- 575 с

34. Добролюбов Г., Ратинов В.Б., Розенберг Т.П. Прогнозирование долговечности бетона с добавками. М.; Стройиздат, 1983. - 212 с.

35. Дьяченко С.С., Коноваленко О.Н. Добавка полифункционального действия в бетоны / Бетон и железобетон, 1990, № 10. с. 20-21.

36. Евдокимов Н.И. Технология монолитного бетона и железобетона. М.; Высшая школа, 1980. - 335 с .

37. Жарский И.М., Новиков Г.И. Физические методы исследования в неорганической химии. М.; Высшая школа, 1988. - 271 с.

38. Искусственные пористые заполнители и легкие бетоны на их основе: Справочное пособие / Под ред. Горлова Ю.П. М.; Стройиздат, 1987. - 304

39. Клюсов A.A., Лепнев Э.Н., Никитин В.Н., Бакшутов B.C. Исследование гидратации трех-двухкальциевого силиката при пониженных температурах / Неорганические материалы. Известия АНСССР. М., т. 13. № 10. 1977,- 1876-1879 с.

40. Каушанский В.Е., Василик Г.Ю., Шелудько В.П. Активные минеральные добавки на основе местных природных и техногенных материалов / 1 Международное Совещание по химии и технологии цементов. М.; НИИ Цемент, 1996.- 147-148 с.

41. Клюсов A.A. Влияние хлорида на скорость гидратации и теплофизические свойства камня / Неорганические материалы. М., Известия Академии Наук. Т. 22. № 12, 1986.- 2040-2046 с.

42. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. М.; В. школа, 1988. - 527 с. Кузнецова Т.В., Кудряшов И.В., Тимашев В.В. Физическая химия вяжущих материалов. - М.; Высшая школа, 1989. - 384 с.

43. Курбатова И.И. Химия гидратации портландцемента. М.; Стройиздат, 1977.- 159 с.

44. Курбатова И.И. Современные методы химического анализа строительных материалов. М.; Стройиздат. 1972.- 160 с.148

45. Курс физической химии. 2 том / Под ред. Г.М. Пащенко. М.; Химия, 1966. - 665 с.

46. Лагойда A.B. Рубанов A.B. Повышение качества при безпрогревном производстве бетонных работ / Повышение качества зданий и сооружений в зимних условиях. М.; Знание. МДНТП, 1987.- 115-119 с.

47. Лагойда A.B., Бутт Ю.М., Колбасов В.М. Исследования в области химии и технологии силикатов / Труды МХТИ им.Менделеева, 1964. С. 55-63.

48. Ларионова З.М. Формирование структуры цементного камня и бетона. М.; Стройиздат, 1971. - 161 с.

49. Левин Л.И. Проектирование состава тяжелого бетона для сборных конструкций // Совершенствование методов проектирования состава и контроля качества бетона. М.; МДНТП, 1982,- 12-22 с.

50. Лепнев Э.Н., Клюсов A.A., Бакшутов B.C. Гидратация трехкальциевого алюмината в растворах электролитов при пониженных температурах / Неорганические материалы. М.; 1977.-1872-1875 с.

51. Лещинский М.Ю., Скрамтаев Б.В. Испытание прочности бетона. М.; Стройиздат, 1973. - 270 с.

52. Лужин О.В., Волохов В.А. Неразрушающие методы испытания бетона.-М.; Стройиздат, 1985.- 235 с.

53. Миронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования М.; Стройиздат, 1975.-700 с.

54. Миронов С.А., Иванова О.С., Малинина Л.А. Зимнее бетонирование и тепловая обработка бетона. М.; Стройиздат, 1975. - 248 с.

55. Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительных материалов. М.; Стройиздат, 1971. - 346 с .

56. Окороков С.Д., Парийский A.A. Тепловыделение бетона в условиях зимнего бетонирования / П-ой Международный симпозиум по зимнему бетонированию. М.; Стройиздат, 1975.- 130-139 с.

57. Общий курс строительных материалов / Под ред. И.А. Рыбьева. М.; В. школа, 1987. - 584 с.

58. Осокин А.П., Кривобородов Ю.Р. Модифицированный портландцемент. М.; Стройиздат, 1993. - 322 с.

59. Пластификатор полифункционального действия для бетонов / В.Н. Лепи-хов, Л.Р. Вандаловский и др. // Бетон и железобетон, 1987. № 4.- 23 с.

60. Рамачандран В., Фельдман Ф., Бодуэн Д.Ж. Наука о бетоне. М.; Стройиз-дат, 1986. - 280 с.

61. Ратинов В.В., Розенберг Т.Н. Добавки в бетон. М.; Стройиздат, 1989. - 207 с.

62. Ребиндер П.А., Сегалова Е.Е., Амелина Е.А. и др. Физико-химические аспекты гидратационного твердения вяжущих / VI Международный конгресс по химии цемента. М., 1974. - 27 с.

63. Рекомендации по технологии возведения монолитных гражданских зданий. М.; ЦНИИЭП жилища, 1987. - 88 с.

64. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. М.; В. школа, 1987.-307 с.

65. Рекомендации по снижению расхода тепловой энергии / НИИЖБ Госстроя СССР. М.; Стройиздат, 1984. - 56 с.

66. Рекомендации по рациональному применению конструкций из монолитного бетона для жилых и общественных зданий М.; ЦНИИЭПжилища, 1983.-23 с.

67. Руководство по применению химических добавок в бетон. М.; Стройиздат, 1980. - 55 с.

68. Руководство по подбору состава тяжелого бетона М.; Стройиздат, 1979.

69. Сулименко Л.М., Кривобородов Ю.Р. Свойства механоактивированных материалов цементного производства / Материалы 1 Международного Совещания по химии и технологии цементов. М.; РХТУ, 1996, - 248 с.150

70. Саввина Ю.А., Щербак Ю.В. ВцЫ\ысокопрочные бетоны с добавками суперпластификаторов / Исследование и применение бетонов с суперпластификаторами. М.; НИИЖБ, 1982.- 28-34 с.

71. Соломатов В.И., Тахиров М.К., Тахер Шах Мд. Интенсивная технология бетонов. М.; Стройиздат, 1989. - 264 с.

72. Стольников В.В., Литвинова P.E. Трещиностойкость бетона. М.; Энергия, 1972. - 113 с.

73. СНиП II-3-79* 1995. "Строительная теплотехника". СНиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика". М.; Госстрой, 1984. - 59 с.

74. СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции. М.; Госстрой СССР, 1988,- 190 с.

75. Сычев М.М. Твердение цементов. -Л.; Стройиздат, 1981. 88 с.

76. Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ. Л.; Стройиздат, 1974. - 146 с.

77. Тейлор Х.Ф.У. Химия цементов. М.; Стройиздат, 1969. - 104 с.

78. Ферронская A.B. Лабораторный практикум по курсу "Технология бетонных и железобетонных изделий. М.; Высшая школа, 1988. - 223 с.

79. Физическая химия силикатов / Под редакцией A.A. Пащенко. М.; В. школа, 1986.- 547 с.

80. Хаютин Ю.Г. Монолитный бетон: Технология производства работ. М.; Стройиздат, 1991. - 576 с.

81. Чирков Ю.Б. Безвибрационные методы бетонирования монолитных конструкций и сооружений / Бетон и железобетон, 1985. № 12.- 9-10 с.

82. Шестоперов C.B. Контроль качества бетона. М.; В. школа, 1981. - 247 с.

83. Шестоперов C.B. Технология бетона. М.; Стройиздат, 1977. - 432 с.

84. Шейкин А.Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. М.; Стройиздат, 1974. - 192 с.

85. Шейкин А.Е., Добшиц Л.М. Цементные бетоны высокой морозостойкости-X.; Стройиздат, 1989. 128 с.151

86. Шихненко И.В. Краткий справочник инженера технолога по производству железобетона. К.; Будивэльнык, 1989. - 269 с.

87. Штарк Й . Взаимосвязь между гидратацией цемента и долговечностью бетона / Цемент. Специальный выпуск. М., 1996.- 39-45 с.

88. Экономия цемента в строительстве / З.Б. Энтин, В.Х. Хомич, Л.К. Рыжов и др.; Под ред. З.Б. Энтина. М.; Стройиздат, 1985. - 222 с.

89. Юсупов Р.К., Литвинова В.А., Орлов Б.А. и др. Гидратация и структурообра-зование цемента с добавками модифицированных лигносульфатов / Исследование и применение бетонов с суперпластификатор. М.; НИИЖБ, 1982.-122

90. Юдович Б.Э., Зубехин С.А. Быстротвердеющий портландцемент / Тезисы докладов 9 Совещания по химии и технологии цемента. -М., 1996. 23 с.

91. Bensted ¡.Hydration of Portland Cement.-Adiances in Cement Technology. Oxford, 1983.-307-347c.52

92. УТВ* РЖ 1ЛК> Главный инженер специализированного строительного объединения 4 " Пурнефтег азстрой * п.Г убкинский СТЕЦЬКО1. АКТ ВНЕДРЕНИЯпо.1шфукциональной добавки ири производстве товарных бетонов

93. Объект внедрения. Строительные учасгки ОАО "Роснефть1. Пурнефтегаз"

94. Предмет .внедрения. При производстве товарных бетонов для монолитных объектов и фундаментов применена синтезированная по ли функциональная добавка ХГМ. Введение добавки обусловлено производством работ в условиях отрицательных температур.

95. Объем внедрения. 50 тыс.м3 товарного бетона.

96. Экономический эффект от применения (в ценах на 1.03.98 г) составил 310 тыс.руб.1. Х'г-ЭТВЕРЖДАЮ:1. У о "*ч

97. Тдавньш инженер " специализированного строительного объединения *о. й^пнефтегазстрой? п.Губкинский Л(¿/^¿¿//а., А.В. СТЕЦЬКО103.1998 г.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯметодики определения морозостойкости бетонов плотной структуры

98. Объект внедрения.Строительная лаборатория ССО ОАО1. Пурнефтегазстрой"

99. Объем внедрения. 20 тыс.м3 бетонов плотной структуры.

100. Полученные результаты. Разработанная методика позволяет повысить оперативность определения морозостойкости бетонов на стадии проектирования состава, и, соответственно, сократить стоимость и сроки определения.154объединения ■ А-В- СТЕЦЬКО

101. РЕКОМЕНДАЦИИ По прогнозированию морозостойкости бетонов с полифункциональнойдобавкой ХГМ

102. Параметр, называемый критерием морозостойкости бетона Кмрз, отражает строение порового пространства и позволяет обобщить многие факторы, оказывающие влияние на морозостойкость.1. Основные положения

103. Условно-замкнутая пористость рассчитывается по уравнению:

104. П =0.1 ссЦ(0.23+Уц- 1.23УГЦ.) Пуз. = Аа Ц;

105. А для бетонов, содержащих добавку ХГМ 0.0355, - степень гидратации, Ц - расход цемента 1.2. Общая пористость (интегральная) цементного камня описывается уравнением

106. П„ = (В/Ц 0,271а) * рц* 100/(1+ рц. В/Ц)1. УТВЕРЖДАЮ

107. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ ПО ПРОИЗВОДСТВУ МОНОЛИТНЫХ БЕТОНОВ С ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДОБАВКОЙ ХГМ1 .ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

108. Настоящий Регламент содержит требования по производству монолитных етонов с пластифицирующе-ускоряющей добавкой ХГМ.

109. На основе портландцемента М400 с использованием ХГМ приготовляют Жетоны классов ВЗО; 22.5; 15; 10; 7.5; 5; 3,5 как на плотных так и пористых аполнителях.

110. Бетон с добавкой ХГМ может применяться для монолитных бетонов есущих и ограждающих конструкций.

111. Оценка прочности, жесткости и трещиностойкости производится на снове результатов испытаний с соответствии с требованиями рабочих чертежей и

112. Защита арматуры от коррозии в бетонах с ХГМ не требуется.1. ОСТ 8829.

113. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

114. Для производства бетонов рекомендуется применять портландцемент с активными минеральными добавками, шлакопортландцемент М400, М500.

115. ХГМ- пластифицирующе-ускоряющая добавка, готовится в виде рабочего раствора 10% концентрации, дозировка добавки 0.01% от расхода цемента.

116. Полистирольный песок, плотность 20 кг/м3, зерновой состав фракция |.5-5 мм, водопоглощение -1%.

117. СОСТАВЫ БЕТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХГМ 3.1. Бетоны с добавкой ХГМ в зависимости от вида заполнителя и расхода |емента могут быть конструкционными, конструкционно-теплоизоляционными.

118. Для сокращения объема лабораторных испытаний, предварительную ценку морозостойкости бетона следует производить по функциональной ависимости величины критерия морозостойкости от структурных характеристик етона, выражаемого формулой:

119. Б = 100( Кмрз 1); Кмрз = (С + Пуз.) / Пкап. Где Б- марка по морозостойкости, Кмрз - критерий морозостойкости, С-онцентрация цементного камня в бетоне, Пуз-условно-замкнутая пористость, Пкап-апиллярная пористость.

120. Заполнители бетонов при подаче в бетоносмеситель должны иметь Положительную температуру.

121. Дозирование всех составляющих производят по массе, добавка вводится с водой затворения из расчета:

122. Д= ( Ц • 0.01) / С • р где Д расход добавки в л.; Ц- расход цемента; С -концентрация добавки; р- плотность кг/л.

123. Приготовление бетонной смеси производят: в бетоносмесителях принудительного или гравитационного действия; по интенсивной технологии в урбулентных смесителях.

124. Подвижность бетонной смеси назначается в соответствии с типом онструкции и применяемого способа уплотнения. Потеря подвижности при ранспортировке не должно превышать 10%.

125. При наличии термосной опалубки, уложенная бетонная смесь с ХГМ вердеет за счет экзотермии цемента, без применения электропрогрева. Тродолжительность твердения рассчитывается с учетом коэффициента еплопередачи опалубки и модуля поверхности конструкции.

126. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

127. Контроль физико-механических характеристик бетонной смеси по ОСТ 10180, 18105.

128. Кафедра Строительные материалы Тюм ГАСА Зимакова Г.А.

129. ТУ устанавливает общие технические требования, рецептуру составов,

130. Сухая смесь должна обладать постоянством состава, степень

131. Обеспечивать водоудерживающую способность растворной смеси не

132. Расслаиваемость свежеприготовленной смеси не более 5%.

133. Марка по морозостойкости для растворов эксплуатируемых в кладке и

134. Растворная смесь сохраняет физико-механические свойства при

135. Постоянство показателей качества растворов, подвергаемых

136. За счет применения смешанного вяжущего и полифункциональной ¡ластифицирующе-ускоряющей добавки водопотребность смеси должна быть нижена на 20-25%, по сравнению с растворами, изготовленными на цементе и

137. Портландцемент М400, М500 с активными минеральными добавками, .2 Известково-кремнеземистое вяжущее по ТУ 1251446-1.8-98.4бг

138. Известково-кремнеземистое вяжущее может быть заменено силикатнойассой по ТУ 5237540-1.5-96. 2.2. Пластифицирующе-ускоряющая добавка ХГМ.

139. Кварцевый песок месторождений Тюменского района и намывной, с Мкр що 1.5, содержание ПГИ до 3%.

140. Состав растворов 1.1 Состав и свойства растворов должны отвечать требованиям табл. 11. Табл. 1

141. Состав сухой смеси соотношение Ц:ИКВ:П Показатели

142. Прочность, Мпа 3, 7, 28 сут Водоотделение,%1:0.2:4.5 4.5 7.2 16 2.50.8: 0.2:4.5 3.5 6.5 13.4 30.6:0.4:4.5 2.0 3 7.5 20.4:0.6:4.5 2 3 7 1.5

143. Дозировка добавки ХГМ назначается от массы вяжущего и не превышает 0.01 1ас.%.4.Методы испытаний1. Отбор проб по ГОСТ 5802

144. Прочность на растяжение при изгибе ГОСТ 310.4 .3 Деформацию усадки ПО ГОСТ 24544 .4 Водоотделение по ГОСТ 10181.0

145. Подвижность, плотность, водоудерживающую способность, прочность при жатии, прочность растворов, твердевших в условиях отрицательных емператур по ГОСТ 5802.

146. Разработан кафедра «Строительные материалы ТюмГАСА Разработчик „ Симакова Г.А.