Автореферат диссертации (1141541), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Состав комплексной добавки, состоящий из смеси активных минеральных ихимических добавок - низкокальциевой золы-уноса, высокоактивного метакаолина игиперпластификаторанаосновеэфировполикарбоксилатов,позволяющихулучшитьреологические свойства бетонной смеси и повысить физико-технические характеристикибетона.74. Бетонныесмесисреологическимисвойствами,обеспечивающимиэффектсамоуплотнения и самовыравнивания в густоармированных железобетонных конструкциях.5. Результаты экспериментальных исследований коррозионной стойкости бетона,изготовленного на реакционноспособных заполнителях, при воздействии на него агрессивнойсульфатсодержащей среды.Личный вклад автора внесен при изучении теоретических основ с целью разработкикомплексной добавки на основе смеси активных минеральных и химических добавок низкокальциевой золы-уноса, высокоактивного метакаолина и гиперпластификатора на основеэфировполикарбоксилатов;участиивполучениикоррозионностойкогобетонанареакционноспособных заполнителях; проведении исследований реологии бетонной смеси иосновныхфизико-техническиххарактеристикбетонаскомплексной добавки; исследовании коррозионной стойкостиприменениемразработаннойбетона; подготовке научныхтрудов по результатам исследований на тему диссертационной работы; проведении опытнопромышленного внедрения и технико-экономического обоснования применения комплекснойдобавки в бетоне железобетонных конструкций стен и свода гидротехнического строительноготуннеля СТ-3, расположенного на правом берегу Рогунского гидроузла;.Степень достоверности результатов обусловлена проведением испытаний сиспользованиемстандартизированныхметодовисовременныхфизико-химическихисследований, которые позволяют получать экспериментальные данные с требуемойвоспроизводимостью, автоматизацией, точностью, вероятностно-статистической обработкойрезультатов испытаний и использованием новейших приборов и устройств.
Достоверностьподтверждена сходимостью теоретических принципов и экспериментальных результатов, атакже их корреляцией с известными закономерностями.Апробация работы.Результаты исследований на тему диссертационной работы были доложены намеждународных конференциях:- Межвузовская научно-техническая конференция аспирантов и студентовсмеждународным участием «МОЛОДЫЕ УЧЕНЫЕ - ПОИСК - 2015», 21 – 23 апреля 2015 года,г. Иваново, Российская Федерация;- Международная конференция по продвижению строительных материалов и систем«ICACMS-2017» в рамках 71-ой научной недели РИЛЕМ, 3 – 8 сентября 2017 года, г. Ченнай,Индия;8Научные труды.По результатам научных исследований на тему диссертационной работы подготовлено6 публикаций, из них 3 статьи в журналах из перечня ВАК РФ.Структура и объем работы.Диссертация включает в себя введение, 5 глав, заключение, список литературы, 3приложений.
Работа написана на 133 страницах машинописного текса, имеющего 48 рисунка,28 таблиц, 103 наименований литературы в библиографическом списке.Автор благодарит научного руководителя, доктора технических наук, профессораСтепанову В. Ф., доктора материаловедения, профессора Фаликмана В. Р. и коллектив кафедры«Технологии вяжущих веществ и бетонов» НИУ МГСУ за консультацию и помощь в научноисследовательском процессе.9ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВ первой главе диссертационной работы проанализированы труды отечественных изарубежных авторов касающихся современных представлений о механизме внутреннейщелочной коррозии бетона, связанной с взаимодействием реакционноспособного заполнителясо щелочами цемента. Рассмотрены основные закономерности коррозии бетона нареакционноспособныхзаполнителяхпривзаимодействиинанегоагрессивнойсульфатсодержащей среды. Изучен опыт отечественных и зарубежных учѐных приисследовании коррозионных процессов и методов борьбы против коррозии бетона.
Анализлитературных данных в области внутренней щелочной коррозии заполнителей и внешнейсульфатной коррозии бетона показал отсутствие однозначного пути решения проблемы ипозволил сформировать цель и основные задачи данной диссертационной работы.Во второй главе приведены сведения об исходных материалах, используемые припроведении исследований. Представлены методы исследований, подготовки образцов иобработки результатов испытаний в экспериментальной части диссертационной работы.В третьей главе представлены результаты проведѐнных натурных обследованийкоррозионногосостояниябетоновконструкцийгидротехническихсооружений.Проанализированы причины преждевременного разрушения бетона конструкций.На практике эксплуатации гидротехнических сооружений известны случаи спреждевременными разрушениями железобетонных конструкций.
Например, такие разрушениябыли обнаружены на гидротехнических сооружениях Рогунской ГЭС. С целью выявленияпричин разрушений нами было проведено обследование коррозионного состояния бетоновжелезобетонных конструкций гидротехнических сооружений Рогунской ГЭС. Обследованияпроведены в основных подземных сооружениях насосно-станционного узла Рогунской ГЭС, вэксплуатированных транспортных и гидравлических туннелях, камерах затворов, помещениятрансформаторов и машинного зала здания станции. При визуальном осмотре обнаружено, чтов некоторых туннелях на конструктивной бетонной обделке была видна эрозия защитного слояарматуры, оголения армокаркасов, многочисленные трещины, раковины, каверны, в зонепримыкания стены со сводом на поверхности бетона были видны огромное количество высолови множество швов, по которым просачиваются грунтовые воды, стены были повреждены отэрозии воды и наносов реки. На местах, повреждѐнных от эрозии видны характерные каѐмки иследы новообразований по контуру заполнителя в структуре цементного камня (рисунок 1).Обнаруженные,привизуальномосмотре,повреждениябетоновсвойственныразрушениям коррозионного характера.
Для выявления причин разрушения и уточнения видакоррозии были проведены инструментальные исследования бетона. Был выполнен химический10анализ подземных грунтовых вод с целью оценки их агрессивности по отношению к бетону.Результаты химических анализов (таблица 1) подтверждают агрессивность подземныхгрунтовых вод по отношению к бетону, что может вызывать сульфатную коррозию бетона. Сцелью проведения рентгенофазового анализа бетона были отобраны керны на местахкоррозионного разрушения бетонных конструкций (рисунок 2).Рисунок 1 – характерные каѐмки и следы новообразований по контуру заполнителяГлубинаотбора, мПлотныйостатокмг/лPhЕдиницаизмеренияHCO3-Cl-SO42-Ca2+Mg2+Na+ + К103.06.20085040807,0мг/л194,5362,53121,445091817,8211.05.20105036506,8мг/л144,3221,73201,552093781,2313.05.20104051007,2мг/л170,6315,22709,146072666,7406.06.20105034007,0мг/л134,2210,43321,651098922,9526.04.20115042206,9мг/л161,3407,52814,255085735,5611.05.20113550007,2мг/л122,1344,23246,253078854,6717.06.20125032007,0мг/л199,4298,32918,548097971,4№ п/пДатаотбораТаблица 1 – Химический состав подземных грунтовых вод11а)б)Рисунок 2 – Отбор кернов из конструкций:а) отобранные керны; б) место отбора кернаРисунок 3 - Рентгенограмма бетона отобранных образцов-керновРезультаты анализов рентгенограмм (рисунок 3) показали, что в фазовом составеструктуры отобранных образцов кернов бетона содержатся такие минералы как эттрингит итаумасит, которые являются признаками протекания процессов сульфатной коррозии в бетоне.Выявлено, что причиной преждевременного разрушения бетонов в обследуемых конструкцийявляется сульфатная коррозия, так как такие новообразования как «эттрингит» и «таумасит»,при кристализации увеличиваются в объѐме и вызывают напряжения, приводящие кразрушению цементного камня в бетоне.
В целях детализации расположения новообразований12в структуре цементного камня и подтверждения наличия микротрещин и протекания в нихкоррозионных процессов были проводены электронно-микроскопические исследованияшлифов бетона. На микрофотографиях структуры бетона видны признаки протеканиящелочной коррозии заполнителей. О протекании щелоче-силикатных реакций свидетельствуетналичие характерных трещин, направленных радиально от зѐрен заполнителя вглубьрастворной части, а также трещин, пронизывающих саму частицу заполнителя (Рисунок 4а).Трещины заполнены гелеобразным [С-(N+K)-S-H-гидрогель] продуктом реакции (Рисунок 4б).а)б)Рисунок 4 – Результаты электронно-микроскопических исследований:а) Радиальные трещины от зерен заполнителя в глубь растворной части, вызванныещелочной коррозией, снимок сделан в проходящем свете; б) Распространение щелочесиликатного геля по трещине в заполнителе и растворной матрице, снимок сделан вполяризованном светеТаким образом, на основании проведѐнного натурного обследования выявлено, чтобетоны железобетонныхизготовленныенаконструкцийгидротехническихреакционноспособныхсооруженийзаполнителях,РогунскойодновременноГЭС,подвергалисьпротеканию внутренней щелочной коррозии заполнителей и воздействию сильноагрессивныхсульфатсодержащих вод, которые становились причиной сульфатной коррозии бетона.В четвёртой главе на основании анализа литературных данных и результатовнатурногообследованиякоррозионногосостояниябетонавэксплуатированныхжелезобетонных конструкций гидротехнических сооружений Рогунской ГЭС были выбраныметоды борьбы и меры предотвращения коррозии бетона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
