Введение 3
1 Бетоны на основе расширяющих добавок 5
1.1 Механизм усадки 5
1.2 Расширяющие добавки 9
1.3 Факторы, влияющие на трещинообразование в бетоне 12
1.4 Применение бетонов на основе расширяющих добавок в строительстве 21
2 Характеристики используемых материалов и методы исследований 29
2.1 Методы исследований 29
2.2 Характеристики используемых материалов 35
3 Исследование свойств бетона на основе расширяющих добавок 51
3.1 Влияние расширяющих добавок на физико-механические свойства бетона 51
3.2. Влияние пластификатора на физико-механические свойства бетонов на
основе расширяющих добавок 57
Заключение 65
Список используемых источников 66
На сегодняшний день бетон является достаточно распространенным материалом в строительстве жилых, промышленных, гидротехнических, санитарно-технических и многих других сооружений в самых различных условиях эксплуатации. Такую популярность бетон получил благодаря своим свойствам и характеристикам, которые можно регулировать в зависимости от того, что именно требуется построить. Бетон считается универсальным материалом с высокими показателями прочности и долговечности. Бетон достаточно прост в приготовлении, но требует благоприятных условий (влажность, температура среды и прочее) при твердении, так как формирование свойств бетона происходит именно в процессе твердения.
Актуальность работы. Обеспечение долговечности зданий и сооружений имеет большое значение во всём мире. Поэтому для повышения эксплуатационных характеристик бетона на данный момент часто используют минеральные добавки, самые популярные из которых - расширяющие. Данные добавки повышают физико-механические свойства бетона, а также увеличивают срок службы конструкции. Предотвращение негативных последствий деформаций от усадки входит в число наисложнейших проблем в технологии бетона. Расширяющие добавки как раз помогают снизить величину усадки. Поэтому способы улучшения свойств бетона с помощью расширяющих добавок являются актуальной задачей в настоящее время.
Целью работы является оптимизация состава расширяющих добавок для получения бетонов с высокими эксплуатационными характеристиками и оценка физико-механических свойств таких бетонов.
Предметом исследования диссертационной работы являются способы и методы повышения физико-механических свойств бетонов с помощью расширяющих добавок.
Объектом исследования диссертационной работы являются бетоны на основе расширяющих добавок.
Задачи исследования:
1. Обзор научно-технической литературы по составу, свойствам и применению вяжущего и заполнителей;
2. Изучение свойств вяжущих и заполнителей;
3. Анализ расширяющих добавок и подбор оптимального состава РД для получения бетонов с высокими физико-механическими свойствами;
4. Исследование влияния пластифицирующих добавок на свойства бетонов на основе расширяющих добавок.
Методы исследования: анализ и эксперимент.
Научную новизну диссертационной работы составляют:
1. Данные о влиянии расширяющих добавок на физико-механические свойства бетонов.
2. Данные о совместимости разных видов добавок в бетоне.
Практическая значимость состоит в эффективности выбора видов добавок для повышения физико-механических свойств бетона.
Апробация результатов работы. В ходе написания диссертации было опубликовано 2 статьи:
1. Шишканова В.Н., Джафарли А.Ш. Процессы трещинообразования и повышение долговечности конструкций [Электронный ресурс] / В.Н. Шишканова, А.Ш. Джафарли // Международная научно - практическая конференция «Экология и безопасность жизнедеятельности». - 2019. - URL: http: //mnic-penza.ru/inform/conf/sb mk-44- 19-2.pdf.
2. Шишканова В.Н., Джафарли А.Ш. Эффективность применения расширяющих добавок для бетонных конструкций / В.Н. Шишканова, А.Ш. Джафарли // IX Международная научно - практическая конференция «Организационно - экономические и инновационно - технологические проблемы модернизации экономики России». - 2020.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения и библиографического списка.
Из результатов проведенных экспериментальных исследований следует сделать следующие выводы:
1. Проанализировав результаты экспериментальных исследований определен оптимальный состав комплексной расширяющей добавки: 60% золы уноса к 40% гипсового камня.
Определив оптимальный состав расширяющей добавки, выбран наиболее оптимальный состав бетонной смеси. Лучшие показатели по прочности на сжатие и по расширению были у образца партии №7, который был на вяжущем из 90% портландцемента и 10% расширяющей добавки.
Проведенные эксперименты показали, что благодаря использованию в составе вяжущего компонента расширяющей добавки повышаются физико-механические показатели бетона. Значительно увеличиваются показатели бетона по прочности на сжатие, а также появляется линейное расширение, благодаря которому бетон гораздо меньше подвержен усадке.
2. Произведен экспериментальный анализ влияния пластифицирующей добавки С-3 на физико-механические свойства бетона на основе расширяющей добавки.
Показатели подвижности бетонной смеси увеличились с П2 до П4. Показатели расширения бетонов, в составе вяжущего компонента которых была расширяющая добавка при введении пластификатора в количестве 0,4% были на 15-20% больше, чем при введении пластификатора С-3 в количестве 0,6% от объема вяжущего. Показатель прочности на сжатие оказался лучше при введении пластификатора С-3 в количестве 0,6% от объёма вяжущего.
Применение расширяющих добавок обеспечивает конструкции долговечность и трещиностойкость. Бетон, изготовленный на портландцементе с использованием расширяющей добавки, имеет высокие физико-механические характеристики.
