Мелкозернистые бетоны из отходов промышленности

Введение 3
ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
ГЛАВА II. ОБЪЕКТ СТРОИТЕЛЬСТВА 34
2.1 Архитектурно - планировочное решение 35
2.2 Инженерно-геологические условия площадки строительства 48
2.3 Физико-механические свойства грунтов 58
2.4 Определение несущей способности свай 65
2.5. Расчет несущей способности свай 73
2.6 Расчет осадки сваи С110.35-8.1 92
ГЛАВА III.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 97
3.1 Описание микрокремнезема 98
3.2 Анализ влияния микрокремнезема на свойства бетонов 104
3.3 Метод определения прочности на сжатие бетонных смсесей 113
3.4 Ход эксперимента 115
3.5. Полученные результаты 117
ГЛАВА IV. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 123
4.1. Экономическая эффективность 124
Заключение и выводы 126
Список литературы 128


Купить

Актуальность работы. На современном этапе развития технологии строительства, проблемы повышения качества, долговечности, экономичности бетона и железобетона успешно решаются путем химизации этой отрасли. Одним из наиболее перспективных и эффективных направлений химизации в современном строительстве является широкое использование различных органических и неорганических соединений в качестве специальных добавок к бетону. Вводимые в незначительных количествах - десятых и сотых долях процента по отношению к массе цемента - они существенно влияют на химические процессы твердения бетона, обеспечивают улучшение его механических и физико-технических свойств, в том числе плотности, водонепроницаемости, морозостойкости, коррозионной стойкости и др.
Развитие бетонных технологий в последние десятилетия связано с созданием бетонов нового поколения, обладающих уникальными технологическими возможностями, высокими показателями прочности и долговечности. Применение в составе этих бетонов ультрадисперсных активных минеральных добавок с высоким содержанием диоксида кремния в некристаллическом состоянии позволяет производить и эксплуатировать материалы с высокой (55-80°МПа) и сверхвысокой (свыше 80°МПа) прочностью, низкой водопроницаемостью, повышенной коррозионной стойкостью. Наиболее широкое применение в качестве минеральной добавки, используемой на стадии приготовления бетонной смеси имеет микрокремнезем (МК), как компонент современных высококачественных бетонов. Помимо микрокремнезема, все больший интерес проявляется к другим техническим кремнеземам, применение которых в бетонах ранее считалось нецелесообразным по экономическим соображениям. Прежде всего это касается таких продуктов, как химически осажденный SiO2 и коллоидный SiO2 - материалов, обладающих еще большей дисперсностью по сравнению с МК.
Особенности структуры цементной системы с МК связаны с заполнением ультрадисперсными частицами пространства между
грубодисперсными частицами цемента и образованием многочисленных, хотя и ослабленных, коагуляционных контактов [1] между частицами твердой фазы. Эти обстоятельства так же, как уменьшение объема свободной воды в системе (за счет увеличения объема адсорбционно-связанной) резко изменяют реологические и технологические свойства: повышают вязкость,
пластическую прочность, а также связность (нерасслаиваемость) и тиксотропность смесей. Кроме того, «физический фактор» может благоприятно влиять на формирование структуры на поздней, кристаллизационной стадии, учитывая то, что ультрадисперсный материал, заполнив поры в структуре твердеющего камня, способствует повышению его плотности.
Таким образом, минеральные микронаполнители такие, как микрокремнезем, вводимые в состав композиционных строительных материалов, способствуют упрочнению структуры материалов на основе минеральных вяжущих и строительных полупродуктов, а также повышают технологические свойства модифицированных таким образом бетонных смесей.
Цель работы - Исследовать методы повышения прочности бетонных смесей с использованием активной добавки - высокодисперсного микрокремнезема в коллоидной форме.
Задачи исследования
1. Изучить закономерности влияния микрокремнезема, как активные добавки к бетонным смесям на прочность мелкозернистых бетонных смесей.
2. Исследовать особенности технологии получения устойчивых коллоидных растворов высокодисперсного микрокремнезема, возможные концентрации в
них твердой фазы и временную стабильность таких коллоидных систем;
3. Исследовать концентрационные зависимости влияния микрокремнезема прочность бетонных смесей, получаемых на основе использования модифицированных микрокремнеземом суперпластификаторов, от микроколичеств микрокремнезема в коллоидной форме.
Научная новизна - по результатам исследования составов: цемент- песок-вода- добавки (суперпластификатор и МК) установлены: нелинейные зависимости влияния вводимых микроколичеств МК на прочность образцов модифицированных им бетонов.
На основе полученных экспериментальных данных найдены оптимальные концентрации микродобавок МК в форме стабильных коллоидных растворов, позволяющие повысить показатели прочности модифицированных мелкозернистых бетонов.
Теоретическая значимость работы - Выбрана оптимальная модель влияния различных концентраций МК на прочность бетонов, модифицированных МК.
Выполнена оценка технико-экономической эффективности применения микроколичеств МК для упрочнения модифицированных им бетонов.
Практическая значимость работы - Результаты выполненных исследований являются основанием для перехода к промышленной фазе их использования уже на стадии проведения опытно-конструкторских разработок. В дальнейшем могут быть использованы для производства бетонных смесей с использованием микрокремнезема , и снижает себестоимость бетонных смесей.
Методология и методы исследования - Методы приготовления стабильных коллоидных растворов МК были разработаны на основе использования ультразвуковых полей с высокой плотностью мощности. Исследование микрораспределения частиц МК по размерам производилось методами лазерной гранулометрии, структура модифицированных бетонов изучалась методами прецизионной цифровой оптической микроскопии.

Купить