📄Работа №208721

Тема: Исследование свойств ЦЕМ II и мелкозернистого бетона на его основе

Характеристики работы

Тип работы Дипломные работы, ВКР
Строительство
Предмет Строительство
📄
Объем: 80 листов
📅
Год: 2020
👁️
Просмотров: 46
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Долговечность строительных конструкций 8
1.1.1 Морозостойкость 9
1.1.2 Факторы, определяющие морозостойкость бетона 16
1.1.3 Коррозия бетона железобетонных конструкций 26
1.1.4 Коррозия арматурной стали железобетонных конструкций 30
1.1.5 Стойкость бетонов к попеременному увлажнению и высушиванию 33
1.2 Сырьевые материалы для мелкозернистого бетона и их свойства .... 35
1.2.1 Вяжущее 35
1.2.2 Мелкий заполнитель 37
1.2.3 Вода 39
1.2.4 Добавки 41
1.3 Микрокремнезем и его влияние на физико-механические свойства
цементных бетонов 44
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 47
2.1 Материалы исследования 47
2.1.1 Портландцемент 47
2.1.2 Микрокремнезем 48
2.1.3 Песок 49
2.1.4 Добавка-пластификатор 49
2.2 Методы исследования 50
2.2.2 Определение свойств песка 50
2.2.3 Определение свойств мелкозернистого бетона на основе ЦЕМ II/A-
Мк 50
2.2.4 Дифференциально-термический анализ 53
2.2.5 Рентгенофазовый анализ 53
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 55
3.1 Определение свойств цемента 55
3.1.1 Т онкость помола 55
3.1.2 Сроки схватывания 55
3.1.4 Нормальная густота 56
3.1.5 Водоотделение цементного теста 56
3.1.6 Удельная поверхность 57
3.1.7 Прочностные характеристики цементного камня 57
3.1.8 Показатели прочности цементно-песчаной смеси 58
3.1.9 Пористость цементного камня 59
3.1.10 Циклические испытания цементного камня 60
3.1.11 Испытание песка 61
3.1.12 Мелкозернистый бетон. Водопоглощение 62
3.1.13 Морозостойкость мелкозернистого бетона 63
3.1.14 Коррозионная стойкость 68
3.2 Исследование структуры цементного камня 69
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 77
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 78

📖 Аннотация

В данной работе проведено комплексное экспериментальное исследование физико-механических свойств и долговечности мелкозернистого бетона на основе портландцемента ЦЕМ II с добавкой микрокремнезема. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эксплуатационной надежности и срока службы ответственных строительных конструкций, таких как мостовые сооружения, что ярко иллюстрирует катастрофа моста Понте-Моранди в Генуе. Основные результаты показали, что разработанный бетон обладает повышенной морозостойкостью, выдерживая 40 циклов замораживания-оттаивания, демонстрирует стойкость к попеременному увлажнению и высушиванию с водопоглощением 4,03%, а также обеспечивает эффективную защиту арматуры от коррозии, что подтверждается низкими удельными коррозионными потерями. Рентгенофазовый анализ структуры цементного камня выявил формирование плотной матрицы из гидросиликатов кальция, способствующей повышению долговечности. Научная значимость работы заключается в углубленном изучении влияния микрокремнезема на микроструктуру и свойства цементных систем, а практическая – в разработке рекомендаций по применению ЦЕМ II для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах. Теоретической основой исследования послужили работы таких авторов, как С.В. Шестоперов, рассматривавший долговечность бетона транспортных сооружений, Б.Я. Трофимов и М.И. Муштаков, исследовавшие коррозию бетона, а также В.П. Селяев, занимавшийся вопросами расчета долговечности железобетонных конструкций.

📖 Введение

14 августа 2018 года в городе Генуя(Италия) произошло обрушение моста Понте-Моранди на котором в этот момент находилось более 30 легковых автомобилей и три грузовика. Мосту на момент обрушения было 51 год, что ничтожно мало для такой конструкции(Рисунок 1).
На кафедре «Строительные материалы и изделия» Южно-Уральского государственного университета было организованно проектное обучение, в ходе проведения которого могут быть получены данные которые могут поспособствовать предотвращению подобных катастроф путем изучения долговечности 5 типов цемента с последующим определением более долговечного типа цемента, и рекомендации использования его для подобных построек, особенно в агрессивных средах.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

1. Вопрос долговечности строительных материалов, будь то агрессивные среды или стандартные объекты для строительства, всегда будет одним из первостепенных и изучение возможностей продления жизни бетону и железобетону. Наиболее эффективный способ увеличения показателей долговечности - это подбор оптимальных сырьевых материалов.
2. При испытании на морозостойкость было выявлено, что мелкозернистый бетон на основе ЦЕМ II выдержал 40 циклов замораживания оттаивания.
3. При испытании на стойкость мелкозернистого бетона на основе ЦЕМ 11 к увлажнению и высушиванию было выявлено, что после 20 циклов показатель водопоглощения составил 4,03 % от общей массы, что не превышает 5 % и означает стойкость структуры цементного камня к данному виду испытаний.
4. При испытании на коррозию арматуры было выявлено, что структура цементного камня является достаточно непроницаемой чтобы защитить арматуру от агрессивной среды. В серии из 6 экспериментов показатели удельных коррозионных потерь не превышали допустимый уровень в 0,001 г/см2.
5. Исследование структуры цементного камня на основе ЦЕМ II без добавок, и модифицированного добавкой-пластификатором Реламикс, твердевшего в нормальных условиях и при пропаривании, показало, что во всех случаях структура камня состоит из высокоосновных и низкоосновных гидросиликатов кальция C-S-H(I) и C-S-H(II), гидроксида кальция, а также непрогидратировавших алита и белита. Увеличение показателей долговечности объясняется тем, что микрокремнезем способствует формированию плотной однородной структуры предпочтительно из низкоосновных гидросиликатов кальция.
6. Совместное использование микрокремнезема и суперпластификатора помимо повышения показателей долговенчости, позволяет добиться значительного пластифицирующего эффекта, что в свою очередь приводит к повышению прочности цементного камня до 20 %.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Мухаметзянова, А.Р. К вопросу об исследовании долговечности железобетонных элементов / А.Р. Мухаметзянова // Молодой ученый. - 2017. - №20. - С. 48-52.
2. Селяев, В.П. Расчет долговечности железобетонных конструкций / В.П. Селяев // Вестник мордовского университета. - 2008. - №4. - С. 140-149.
3. Агаджанов, В.И. Экономика повышения долговечности и коррозионной стойкости строительных конструкций / В.И, Агаджанов. - М.:Стройиздат, 1976. - 112 с.
4. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01-2003. - М.:Стандартинформ, 2019. - 119 с.
5. Б.Я. Трофимов, М.И. Муштаков «Коррозия бетона», - Челябинск, Изд. ЮУрГУ,2008 - 310с.
6. Дибров, Г.Д. Молекулярно-поверхностные явления в дисперсных структурах, деформируемых в активных средах/ Г.Д. Дибров. - Докт. Диссертация. - Киев, 1970. - 473 с.
7. Шестоперов, С.В. Долговечность бетона транспортных сооружений/ С.В. Шестоперов. - М.: Транспорт, 1966. - 500 с.
8. Шулдяков, К.В. Структурный фактор долговечности бетона / К.В. Шулдяков, Б.Я. Трофимов, Л.Я. Крамар // Строительство и архитектура. - 2020. - Т. 20, № 1. - С. 46-51.
9. Степанова, В.Ф. Долговечность бетона: учебное пособие для вузов / В.Ф. Степанова. - М., 2014 г. - 142 с.
10. Москвин, В.М. Коррозия бетона / В.М. Москвин. - М.: Госстройиздат, 1952. - 536 с.
11. ГОСТ 33178-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Классификация мостов. - М.: Стандартинформ, 2015. - 22 с.
12. Hooton, R.D. Future Directions for Design, Specification, Testing, and Construction of Durable Concrete Structures / R.D. Hooton // Cement and Concrete Research. - 2019. - Vol. 124. - 105827.
13. Баженов, Ю.М. Технология бетона: учебник / Ю.М. Баженов. - М.: АСВ, 2011. - 528 с.
14. Aitcin, P.C. High-Performance Concrete / P.C. Aitcin. - Quebec: E&FnSpon, 2004. - 364 p.
15. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2014. - 22 с.
16. Stanton, T. E. Influence of cement and aggregate on concrete expansion / T.E. Stanton // Engineering news. - 1940. - №1. - P. 541-556.
17. Петрова, Т. М. Причины проявления внутренней коррозии и снижения долговечности железобетонных шпал / Т. М. Петрова, Ю. А. Сорвачёва // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2012. - №. 2 (31). - С. 25-31.
18. Волженский, А.В. Влияние некоторых компонентов на свойства цементного камня / А.В. Волженский // Шестой международный конгресс по химии цемента. - М.: Стройиздат, 1976. - С. 91-97.
19. Иванов, Ф.М. Коррозионные процессы и стойкость бетона в агрессивных средах: автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Ф.М. Иванов. - М., 1968. - 46 с.
20. Штарк, Й. Долговечность бетона / Й. Штарк, Б. Вихт. - Киев: Оранта, 2004. - 301 с.
21. Крамар, Л.Я. Структурный фактор долговечности портландцементного бетона / Л.Я. Крамар, Б.Я. Трофимов, К.В. Шулдяков // Физико-химические процессы в строительном материаловедении. - 2018. - С. 83-91.
22. Powers, T.C. Studies of the Physical Properties of Hardened Portland Cement Paste / T.C. Powers, T.L. Brownyard // JACI. - 1980. - Vol. 77, № 4. - P. 264-268.
23. Кузнецова, Т.В. Микроскопия материалов цементного производства / Т.В. Кузнецова, С.В. Самченко. - М.: МИКХиС, 2007. - 304 с
24. Демис, С. Влияние цемента на долговечность бетона / С. Демис, В. Г. Попадакис // Цемент и его применение. - 2013. - №. 6. - С. 80-86.
25. Изотов, В.С. Защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре как функция структуры цементного композита / В.С. Изотов // Известия КГАСУ. Строительные материалы и технологии. - 2006. - № 1(5). - С. 23-27.
26. Долговечность железобетона в агрессивных средах / С.Н. Алексеев, Ф.М. Иванов, С. Модры, П. Шиссль. - М.: Стройиздат, 1990. - 320 с.
27. Савин А. В. К проблеме коррозионной стойкости железобетона / А.В. Савин, В.С. Лесовик, Н.И. Алимова // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2013. - №2. - С. 7-12.
28. Москвин, В.М. Коррозия бетона при действии щелочей цемента на кремнезем заполнителей / В.М. Москвин, Г.С. Рояк. - М.: Госстройиздат, 1962. - 164 с.
29. Дронов, А. В. Особенности развития питтинговой коррозии стальной арматуры железобетонных изгибаемых элементов / А.В. Дронов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова - 2017. - № 3. - С.32-36.
30. Stewart, M.G. Reliability Safety Assessment of Corroding Reinforced Concrete Structures Based on Visual Inspection Information / M.G. Stewart // ACI Structural Journal. - 2010. - № 107. - С. 671-679.
31. Суханов, В.Г. Структура материала в структуре конструкции / В.Г. Суханов, В.Н. Выровой, О.А. Коробко. - Одесса: ПОЛИГРАФ, 2016. - 244 с.
32. Сильченко, С.В. Изменение поврежденности цементного камня в условиях многократного увлажнения и высушивания / С.В. Сильченко, В.Н. Выровой, Л.И. Резникова, А.В. Дорофеев // Вшник ОДАБА. - 2005. - Вып. 20. - С.148-154.
33. Коробко, О.А. Структурные изменения бетона при попеременном увлажнении и высушивании / О.А. Коробко, Н.Ф. Уразманова, В.Ю. Тофанило // Вшник Одесько! державно! академн будiвництва та архггектури. - 2016. - № 62. - С. 95-100.
34. Макарова, С. С. Минеральные наполнители в бетоне и их влияние на его стойкость при многократном увлажнении и высушивании / С.С. Макарова. - Вшник ОДАБА. - 2005. - №3. - С. 181-187.
35. Усачев, С.М. Оценка свойств шлакощелочного вяжущего на основе шлаков НЛМК / С.М. Усачев, А.М. Усачев, О.М. Дроздов // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.
Серия: Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения. - 2013. - № 7. - С. 121-127.
36. Смоляков, А.В. Физико-технические свойства конструкционного бетона на цементе с минеральной добавкой гранитного отсева / А. В. Смоляков, Э. И. Батяновский // Строительная наука и техника. - 2011. - № 1. - С. 25-33.
37. ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия (С Изменениями N 1, 2). - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 8 с.
38. ГОСТ 22266-2013 Цементы сульфатостойкие. Технические условия.- М.: Изд-во стандартов, 2013. - 11 с.
39. ГОСТ 31108-2016 Цементы общестроительные. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 2016. - 14с.
40. ГОСТ 23732-2011. Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 2011. - 15 с.
41. ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 2008. - 13 с.
42. Степанова В. Ф. Влияние добавок микрокремнезема на коррозионную стойкость арматурной стали в бетоне / В.Ф. Степанова // Бетон и железобетон. - 1993. - №. 5. - С. 28-30.
43. Ксеншкевич, Л.Н. Физико-химические и физико-механические методы исследования цементного камня с добавкой микрокремнезема / Л.Н. Ксеншкевич, А.И. Уварова // В1сник ОДАБА. - 2011. - №3. - С. 5-15.
44. Каприелов, С.С. Влияние структуры цементного камня с добавками микрокремнезема и суперпластификатора на свойства бетона / С.С. Каприелов, А.В. Шейнфельд, Ю.Р. Кривобородов // Бетон и железобетон. - 1992. - № 7. - С. 4-7.
45. Бабков, В.В. Аморфный микрокремнезем в процессах структурообразования и упрочнения цементного камня / В.В. Бабков, А.И. Габитов, Р.Р. Сахибгареев // Башкирский химический журнал. - 2010. - Т. 17, № 3. - С. 71¬83.
46. Гамалий, Е.А. Структура и свойства цементного камня с добавками микрокремнезема и поликарбоксилатного пластификатора / Е.А. Гамалий, Б.Я. Трофимов, Л.Я. Крамар // Вестник ЮУрГУ. Серия: Строительство и архитектура. - 2009. - № 16. - С. 29-35.
47. Дрянин, Р.А. Влияние содержания микрокремнезема на повышение прочности реакционно-порошковых бетонов / Р.А. Дрянин, Г.П. Сехпосян, С.В. Ананьев, В.И. Калашников // Молодой ученый. - 2014. - № 13. - С. 44-47.
48. Калашников, В.И. Суспензионно-наполненные бетонные смеси для порошково-активированных бетонов нового поколения / В.И. Калашников, В.Т. Ерофеев, О.В. Тараканов // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2016. - № 4. - С. 30-37.
49. Фомина, Н.Н. Исследование влияния комплексной добавки суперпластификатора и микрокремнезема на свойства цементных композитов / Н.Н. Фомина, И.С. Алексеенко, Д.С. Царапкин // Техническое регулирование в транспортном строительстве. - 2016. - № 1(15). - С. 54-59.
50. Loland, K. Silikabetong. / K. Loland, O. Cyiorv // Nordisk betong. - 1981. - Vol. 6. - P. 5-10.
51. Кононова, О.В. Исследование особенностей формирования прочности квазисамоуплотняющегося бетона с микрокремнеземом /О.В. Кононова, А.О. Смирнов // Фундаментальные исследования. - 2017. - № 9-2. - С. 327-331.

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ