ВВЕДЕНИЕ 8
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Основы гидратации цемента 9
1.2 Фазовый состав портландцемента 9
1.3 Механизм гидратации цемента как фактор управления твердением бетонов
11
1.4 Химические реакции гидратации минералов клинкера их продукты и
тепловыделения 14
1.5 Добавки и их роль в формировании свойств цементного камня 20
1.6 Добавки-суперпластификаторы 20
1.7 Добавка графена и оксида графена 22
1.8 Возможности и проблемы калориметрии цементных систем 26
1.9 Выводы по литературному обзору 28
1.10 Цели и задачи исследования 30
2 МАТЕРИАЛЫ И М ЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ 31
2.1 Исходные материалы и их характеристики 31
2.1.1 Цемент 31
2.1.2 Добавки-суперпластификаторы 32
2.1.3 Добавка графена 33
2.1.4 Песок 34
3 Методы исследования 35
3.1 Определение нормальной густоты цементного теста 35
3.2 Определение сроков схватывания 36
3.3 Определение марки цемента 37
3.4 Метод определения прочности бетона на сжатие и изгиб 41
3.5 Калориметрический анализ 42
4 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 45
4.2 Водоотделение. Определение нормальной густоты 46
4.3 Испытания образцов-балочек на цементно-песчаном тесте 47
4.4 Испытания образцов-кубиков на цементном тесте 53
4.5 Стойкость бетонов с модифицирующими добавками к циклическому
замораживанию и оттаиванию 56
4.6 Калориметрический анализ 59
4.7 Анализ дериватограмм 62
4.8 Рентгенограммы 70
ВЫВОДЫ 76
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 77
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 78
6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 78
6.2 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды 79
6.3 Безопасность производственных процессов и оборудования 88
6.4 Электробезопасность 91
6.5 Пожаробезопасность 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 95
Основная цель работы, это исследовать влияние добавки графита на свойства цемента путем различных испытаний и анализов, сделать выводы о возможности и целесообразности применения этой добавки. В этой работе будет сказано об этой добавке, а также о методах регулирования и испытания.
На данном этапе развития строительных материалов можно сказать, что использование без добавочного цемента уходит в прошлое. Применение добавок позволит сократить затраты цемента в бетонной смеси, а также в дальнейшем улучшить характеристики.
Чтобы полностью оценить влияние графита в работе будет представлен анализ влияние добавки на прочностные характеристики, путём формирования опытных образцов и дальнейшее их испытания на прессе в разные сроки при разных дозировках.
Будут составлены графики и таблицы для наглядной демонстрации преимуществ использования добавки графита.
1. Было обнаружено, что добавка графита увеличивает прочность бетона при изгибе, а это в свою очередь положительно сказывается на его трещинностойкости.
2. Также положительное влияние добавка оказывает на водонасыщение и морозостойкость бетона, а из этого следует что она снижает количество пор в бетоне.
3. Было отмечено что добавка графита продлевает сроки схватывания и уменьшает количество тепловыделения в бетоне при гидратации.
4. Следует отметить, что дозировка графита в размере 0,03% является недостаточной, т.к. оказывает недостаточный эффект и следует рассмотреть применение этой добавки в больших концентрациях.
5. Добавка графита одинаково ведет себя как без добавления пластификатора, так и с пластификатором в количестве 0,25 и 0,5% от массы цемента.
6. Также графен увеличивает водопотребность раствора.
7. Исследуя данные полученные в ходе рентгена фазового анализа, было отмечено увеличение низкоосновных гидратных фаз, что подтверждает положительное влияние добавки на прочностные характеристики.
8. Также можно сделать вывод, что добавка благодаря увеличению прочностных характеристик и увеличении стойкости бетона к циклическому замораживанию - оттаиванию увеличивает срок службы бетонных конструкций.
9. Из за высокой стоимости добавки оказываемый ею эффект на бетон экономически не оправдывает ее применение.
