В главе 4 приведены результаты исследования (табл. 16) физико-механических и эксплуатационных свойств прессованных мелкозернистых бетонов с использованием модифицированного АДМАХ заполнителя и применения тонкомолотого микронаполнителя из кварцевых песков.

Таким образом, предложенные эффективные составы с использованием заполнителя, обработанного катионактивной добавкой АДМАХ позволяют повысить кубиковую прочность на сжатие и призменную прочность примерно на 20%. Величина статического и динамического модуля упругости увеличилась, но не значительно. Испытания на морозостойкость показали марку F500 и выше при испытании образцов с использованием модифицированного АДМАХ заполнителем, у образцов прессованных, но без модификаторов F200. Таким образом, для создания бетона, наиболее стойкого при переменном замораживании и оттаивании, необходимо использовать методы создания направленных структур бетона, в частности применение поверхностно-активных веществ. Эти добавки, используемые для обработки заполнителя, адсорбируются на зернах заполнителя и гидратных соединений. Добавка АДМАХ химически взаимодействует с гидратом окиси кальция цементного теста. В результате реакции образуется соответствующая кальциевая соль и выделяется молекулярный водород, который распределяется в виде мелких пузырьков в твердеющем цементном камне.

Использование модифицированного заполнителя, обработанного АДМАХ, снижает открытую пористость бетонов, что также приводит к уменьшению водопоглощения и повышению водостойкости бетонов. Определение фактической водонепроницаемости прессованных бетонов показало, что исследуемые составы бетонов выдерживают давление 0,8- 2,0 МПа. Использование модифицированного заполнителя и снижение начального водосодержания сказалось на водонепроницаемости композита. Если у прессованных бетонов без модификаторов водонепроницаемость 0,8-1,2 МПа, то водонепроницаемость прессованных бетонов с использованием обработанного заполнителя АДМАХ составила 1,4-2,0 МПа.

Физико-механические и эксплуатационные свойства прессованных бетонов Таблица 16

№ состава	Расход материалов, кг/м3			Добавка АДМАХ для хим. обработки заполнителя, %	Прочность бетона, МПа				Модуль упругости, Е х10-3, МПа		Водо- погло- щение	Морозо- стойкость	Исти-ра- емость
	вяжущее	запол- нитель	вода		сжатие		нарастя жение	изгиб	статичес­кий	динами­ческий
					кубиковая	призм
1	535	1610	165	-	37,3	32,4	2,2	3,8	30	47	3,9	200	0,47
2	545	1640	145	0,1	56,2	48,8	4,1	5,5	33	50	2,2	500	0,35
3	435	1740	155	-	34,2	28,2	2,0	3,2	26	46	4,6	200	0,48
4	445	1780	135	0,1	46,6	40,8	3,9	4,7	31	49	3,0	400	0,37
5	485	1695	160	-	36,5	32,2	2,1	4,2	30	43	4.2	200	0,49
6	495	1710	140	0,1	51,7	44,8	4,2	4,8	34	48	2,6	500	0,36
7	585	1590	175	-	42,3	37,8	3,4	4,8	31	45	3.6	200	0,46
8	600	1630	155	0,1	61,4	54,0	4,8	6,3	36	50	1,9	500	0,33

Такое влияние модифицированного заполнителя на водонепроницаемость бетона обусловлено тем, что увеличивается сцепление цементного камня с заполнителем, который в свою очередь вступает в реакцию с клинкерными минералами, образуя низкоосновные гидросиликаты кальция, что приводит к снижению проницаемости бетонов. Таким образом, исследуемые прессованные мелкозернистые бетоны имеют достаточно высокую водонепроницаемость.

Анализ представленных результатов показывает то, что истираемость прессованных бетонов с применением модифицированных заполнителей значительно ниже требуемой для дорожных покрытий с интенсивным движением (до 0,5 г/см² ). Применение заполнителя, обработанного катионактивной добавкой, снизило истираемость бетона с 0,46 до 0,33 г/см² .

В главе 5 на основании проведенных теоретических и практических исследований разработаны технические условия на цементобетонные изделия, изготавливаемые по интенсивным технологиям. Показано, что существующие нормативные документы, регламентирующие требования к бетонным изделиям ГОСТ 17608-91 «Плиты бетонные тротуарные. Технические условия» и ГОСТ 6665-91 «Камни бортовые бетонные и железобетонные. Технические условия» распространяются в основном на бетоны, изготовленные по традиционным технологиям (литье) и не могут быть отнесены к цементобетонным прессованным изделиям. Предлагаемая технология прессования в отличие от стандартной позволяет осуществить контроль технологических параметров бетонной смеси стандартными способами.

Показано, что применение катионоактивных добавок вместо анионоактивных существенно повышает прочностные характеристики бетонов и решает ряд методологических вопросов по определению других физико-механических и технических показателей.

В главе приведена технико-экономическая оценка эффективности внедрения разработок, полученных в результате проведенных исследований.

Экономический эффект от применения разработанных дорожных покрытий взамен традиционных достигается благодаря использованию модифицированного заполнителя и составляет более 477 рублей на 1 м3 бетона.

Апробация результатов работы произведена при изготовлении элементов мощения в производственно-строительной фирме «Строй-Групп», специализирующейся в основном на производстве мелкоштучных сборных конструкций. Сертификационные испытания плит цементобетонных покрытий, изготовленных фирмой «Строй-Групп» прессованием на модифицированном заполнителе показали следующие результаты: класс бетона В50; класс бетона по прочности на растяжение при изгибе – В 4,0; истираемость 0,4; водопоглощение 2,4%; морозостойкость 500 циклов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны эффективные составы прессованных мелкозернистых бетонов с использованием модифицированных заполнителей и тонкомолотых наполнителей из мелких кварцевых песков.

2. Предложен и подробно исследован технологический прием, заключающийся в совместном использовании многокомпонентного вяжущего и заполнителя обработанного катионактивной добавкой АДМАХ в формовочной смеси для прессованных мелкозернистых бетонов.

3. Выявлено влияние основных рецептурно-технологических факторов (зерновой состав заполнителей, вид и количество вяжущего, водосодержание формовочной смеси, давление прессования и условий твердения) на структурообразование и свойства прессованного мелкозернистого бетона повышенной прочности (В 40 и выше).

4. Определено рациональное соотношение фракций плотного заполнителя в формовочной смеси. Предложено использовать мытый отсев дробления и мытый песок в соотношении 1:1.

5. Предложено использование катионактивной добавки алкилдиметилбензиламмоний хлорид (АДМАХ) в количестве 0,1% для поверхностной обработки заполнителя в мелкозернистых прессованных бетонах, значительно повышающее физико-механические и эксплуатационные свойства прессованных бетонов.

6. Эффективность прессованных бетонов с использованием модифицированного заполнителя подтверждена ростом его прочности на растяжение при раскалывании (до 20-25 % по сравнению с контрольным), относительным повышением призменной прочности, ростом модуля упругости.

7. Испытания прессованных мелкозернистых бетонов с использованием модифицированных заполнителей на морозостойкость показали значительное повышение их марочных значений (до F 500), что связано со снижением доли открытых пор, повышением их однородности по размеру и уменьшением показателя среднего размера пор в бетонах с модифицированным заполнителем.

8. Установлено существенное повышение водонепроницаемости, водостойкости и снижение истираемости мелкозернистых прессованных бетонов с использованием модифицированного заполнителя, что обеспечивает повышенные показатели долговечности дорожных изделий в покрытиях с интенсивным движением.

9. Разработаны технические условия на мелкоштучные изделия с повышенными эксплуатационными свойствами и технологический регламент на их производство, проведена опытно-промышленная апробация результатов работы и выполнены расчеты по оценке технико-экономической эффективности.

10. Экономический эффект от применения разработанных дорожных покрытий взамен традиционных достигается благодаря использованию модифицированного заполнителя и составляет 477 рублей на 1 м³ бетона при годовом выпуске изделий 2000м³ на одной установке.

Основные положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в следующих работах:

- статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых ВАК РФ изданиях:

1. Саламанова М.Ш. Формирование структуры и свойств бетонов на заполнителе из бетонного лома / С-А.Ю. Муртазаев, М.Ш. Саламанова, М.И. Гишлакаева // Бетон и железобетон. - 2008. - №5.- С. 25-28. (0,27 п.л. (авт.-0,09 п.л.)).

- статьи, опубликованные в других научных журналах и изданиях:

2. Саламанова М.Ш. Влияние заполнителей из бетонного лома на формирование структуры и свойств бетонов / С-А.Ю. Муртазаев, М.Ш. Саламанова, А.Т. Муртазаев // Наука, образование и производство: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Грозный, 2008.- С.261-264. (0,25 п.л. (авт.-0,1 п.л)).

3. Саламанова М.Ш. Повышение эффективности мелкозернистых бетонов путем использования техногенных отходов / С-А.Ю. Муртазаев, З.Х. Исмаилова, М.Ш. Саламанова, М.И. Гишлакаева // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сборник статей Международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию Пензенского государственного университета. - Пенза, 2008. С.225-228. (0,2 п.л. (авт.- 0,06 п.л)).

4. Саламанова М.Ш. Структурообразование и формирование прочности прессованного мелкозернистого бетона / С-А.Ю. Муртазаев, М.Ш. Саламанова, В.Х. Хадисов // Горное, нефтяное, геологическое и геоэкологическое образование в ХХI веке: материалы V Международной конференции. – М., 2010.- С.212-213. (0,22 п.л. (авт.-0,11 п.л.)).

5. Саламанова М.Ш. Мелкозернистые бетоны на основе отсевов дробления для производства элементов мощения / С-А.Ю. Муртазаев, М.Ш. Саламанова, В.Х. Хадисов // Горное, нефтяное, геологическое и геоэкологическое образование в ХХI веке: материалы V Международной конференции. – М., 2010. - С.213-215. (0,1 п.л. (авт.-0,05)).

6. Саламанова М.Ш. Использование в мелкозернистых бетонах отходов переработки горных пород / С-А.Ю. Муртазаев, М.Ш. Саламанова, М.С. Сайдумов, М.И. Гишлакаева // Наука и образование в Чеченской республике: состояние и перспективы: материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 10-ти летию со дня образования КНИИ РАН. – Грозный, 2011. - С.181-184. (0,26 п.л. (авт.-0,06)).

<предыдущая страница