Диссертация (1141542), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ ИМЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ2.1 Характеристики используемых материаловДля проведения экспериментальных исследований и приготовленияопытно-промышленнойпартиибетоннойсмесииспользовалисьнижеприведённые строительные материалы:ЦементПрименялись два типа цемента: сульфатостойкий портландцемент ССCEM I 32,5Н (С3А <3,5%), производства завода «Сементи Точик», г.

Душанбе ирядовой портландцемент CEM I 32,5 Н (С3А <8%) производства завода «МохирЦемент», г. Яван. Минералогические составы используемых цементов приведеныв таблице 2.1:Таблица 2.1 - Минералогический состав используемых цементовМинералогический состав, %Тип цементаССПЦ400 DO(СС CEM I 32,5Н)ПЦ400 DO(CEM I 32,5 Н)Содержание щелочей, %С3SС2SС3АС4АFR2O52.8222.713.3314.620.8364.1111,427.6112.480.91Заполнители:Были использованы потенциально реакционноспособные заполнители ссодержаниемрастворимого(SiO2>50ммоль/л)согласнокремнезёмаГОСТвыше8269.0-97[73].допустимыхзначенийФизико-механическиехарактеристики используемых заполнителей, приведённые в таблице 2.2,соответствуют требованиям стандартов ГОСТ 8735, ГОСТ 26633, ГОСТ 8267,ГОСТ 8736.40Таблица 2.2 – Физико-механические характеристики используемых заполнителей№123456789101112НаименованиепоказателейОбозначениеЩебеньФр.

5-20 ммПесокРечнойПесокДроблённыйЗерновой состав:(полные остатки)1,25 DммD ммD мм0,5 (D+d) мм0,46,7459,7798,89--%83--%12--%4,5%--М1000--%0,60,81,5МорозостойкостьF300--ИстиннаяплотностьНасыпнаяплотностьЗерновой состав:Содержание зёрен,%Полный остаток насите:2,51,250,630,3150,16ρг/см3Ρг/см3≥10мм≥5мм≤0,16мм2,682,682,681,381,521,58-0,04,26,50,015,09,511,518,532,064,593,520,033,049,075,590,5Модуль крупностиМкр.2,34СреднийII класс2,71КрупныйII классСодержаниедроблённых зёренСодержание зёренпластинчатой иигловатой формыСодержание зёренслабых породМарка подробимостиСодержаниепылевидных иглинистых частиц%--41Активные минеральные добавкиИспользовались несколько видов активных минеральных добавок, в томчисле низкокальциевая (кислая) зола-уноса, микрокремнезём уплотнённый«МКУ», высокоактивный метакаолин «ВМК».

Характеристики используемыхминеральных добавок приведены в таблице 2.3.Таблица 2.3 – Описание физико-механических свойств и химический состависпользуемых минерально-активных добавокПоказательИстиннаяплотностьНасыпнаяплотностьУдельнаяповерхностьЕд.изм.ВысокоактивныйМетакаолинВМК-45(Россия)УльтрадисперсныйМикрокремнезёмМКУ(Иран)НизкокальциеваяЗола-уноса(Таджикистан)г/см30,830.430,77г/см34,12.12,04см2/г18000120003500Химический составSiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgONa2OK2OMnO2P2O5SrOBaOSO3П.п.п.%%%%%%%%%%%%%%52.544.50.91.70000000000.797.120.010.050.020.370.280.040.580.040.080.0100.041.3653,8222,564,480,012,02,4500000000.9Химическая добавкаВ качестве химической добавки использовался продукт из линейкисовременных гиперпластификаторов на основе эфиров поликарбоксилатов«PowerFlow» (MC Bauchemie, Санкт-Петерпург, Россия):Плотность:Показатель активности водородных ионов:Массовая доля сухого вещества:Поставляется производителем в виде водного раствора.1,05 г/см34,4540,5 %422.2 Методы исследования2.2.1 Определения реакционной способности заполнителейОсновой методологии исследования при выполнении диссертационнойработы послужили основы строительного материаловедения, опирающиеся наоптимизацию, испытание, обработку экспериментальных данных, математическоемоделирование и использование системного подхода.

Исследования проведены подействующим нормативным документам с применением современных методованализа, таких как: спектрометрия, рентгенофазовый анализ, электроннаямикроскопия:Реакционную способность заполнителей бетона определяли четырьмяметодами в соответствии с ГОСТ 8269.0-97:1.Минерало-петрографическимметодомпределялиналичиереакционноспособных пород и минералов, среди указанных в таблице 2.4:Таблица 2.4 – Породы и минералы, содержащие растворимый кремнезёмМинералыОпалКристобалит,тридимит,кристаллическиеКварц выветрелыйдеформированныйСтекло кислоеаморфноеХалцедон криптомикрокристаллическийВиды потенциальнореакционноспособных породМинимальное содержаниеминерала, в % по массе, прикотором возможна щелочнаякоррозия бетонаБазальты и другие лавы.Известняки, роговики, сланцыопаловидные0,25Расплавы, состоящие изкремнезема (материалы,полученные плавлением)1,0Кварцевые витрофиры, кварциты,песчаники, вулканические иметаморфические кислые породыОбсидианы, перлиты, липариты,дациты, андезитодациты,андезиты, туфы и аналоги этихпород, имеющие стекловиднуюосновуКремни, известняки, доломиты,песчаники с опалохалцедоновым ихалцедонокварцевым цементом,яшмы, роговики3,03,05,0432.Химическим методом определяли количественного содержаниярастворимого кремнезёма в потенциально реакционноспособных породах иминералах;3.Ускоренным методом с измерением деформаций растворныхбалочек —определяли наличие возможной щелочной коррозии заполнителейпосле того, когда содержание растворимого кремнезёма превысило нормативныезначения (SiO2>50ммоль/л);4.Базовымметодомнепосредственногоиспытаниябетонныхобразцов-призм определяли наличие щелочной коррозии заполнителей бетона вслучае, когда деформации растворных балочек, определённые ускореннымметодом, превысили установленные значения.2.2.2 Исследование влияния разработанной комплексной добавки нареакционную способность заполнителейВлияния добавок на реакционную способность заполнителей (щелочнойкоррозии бетона) оценивали по ГОСТ 8269.0-97, ускоренным методом сизмерением деформаций растворных балочек (1 месяц) и непосредственнымиспытанием бетонных образцов-призм (12 месяцев) на основании сравнительногоанализа измерения деформаций образцов с добавкой и без.При оценке влияния добавок на реакционную способность заполнителейускоренным методом с измерением деформаций растворных балочек испытанияпроводили на образцах-балочках размером 25х25х254 мм.

Для каждого состава (сдобавкой и без) отформовывали по три образца и измеряли их деформации спомощью электронного компаратора в течении 1-го месяца (рисунок 2.1а). Вслучае оценки влияния добавок на реакционную способность заполнителейбазовым методом испытания бетонных образцов-призм, количество испытуемыхобразцов для каждого состава было аналогично ускоренному методу, толькоизмерения деформаций проводились на бетонных образцах-призм размером70х70х280 мм в течении 12 месяцев (рисунок 2.1б).44а)б)Рисунок 2.1 – Оценка влияния добавок на реакционную способностьзаполнителей: а) Ускоренным методом измерения деформаций растворныхобразцов-балочек; б) Базовым методом испытания бетонных образцов-призм452.2.3 Оценка влияния разработанной комплексной добавки на реологическиесвойства бетонной смесиОценка влияния разработанной комплексной добавки на реологическиесвойства бетонной смеси было осуществлено по ГОСТ 30459-2008 [74] согласнокритериям, обусловленных целью работы по ГОСТ 24211-2008 [75].Удобоукладываемость самоуплотняющейся бетонной смеси определяли всоответствии с группой европейских стандартов EN 12350 [76] (рисунок 2.2):а)б)в)Рисунок 2.2 – Определение эффекта самоуплотнения бетонной смеси:а) «V» воронка; б) «L» короб;в) «J» кольцо462.2.4 Определение физико-технических характеристик бетонаОпределение основных физико-технических характеристик бетона, такихкак прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и устойчивость кгидроабразивномуистираниюнаразработаннойкомплекснойдобавкевыполнялись с помощью стандартных методов:Количество вовлечённого воздуха в бетонной смеси определяли всоответствии с ГОСТ 10181-2014 [77].Испытания бетонных образцов на прочность при одноосном сжатии и нарастяжение при изгибе проведены в соответствии с ГОСТ 10181-2014.Испытания водонепроницаемости бетона проводились методом мокрогопятна в соответствии ГОСТ 12730.5-84 [78] с помощью прибора "УВФ-6" наобразцах-цилиндрах с диаметром 15 см.Определение морозостойкости бетона выполнены согласно ГОСТ 10060-2012 [79], по второму методу в водном растворе хлорида натрия.Истираемость бетона определяли в соответствии с ГОСТ13087-81 [80] иоценивали согласно ГОСТ 13015-2012 [81] и ГОСТ 25192-2012 [82].2.2.5 Исследования сульфатостойкости бетонаИсследованиявлиянияразработаннойкомплекснойдобавкинасульфатостойкость бетона выполнена согласно ГОСТ 27677-88 [83].

Согласноданному методу численным показателем сульфатостойкости бетона считаетсякоэффициентстойкости,являющийсяотношениемпрочностиобразцов,выдержанные в 5%-ном растворе сульфата натрия, к прочности образцов,выдержанные в пресной воде. Сульфатостойкость бетона определяется путёманализа изменения прочности образцов-кубов на одноосное сжатие и измененияпрочности образцов-призм на растяжение при изгибе. По истечении 1, 2, 3, 6, 9,12 месяцев по 2 образца кубов и призм доставают из воды и раствора сульфатанатрия и испытывались на прочность при сжатии и прочность при изгибе.472.2.6 Спектрометрический и рентгенофазовый анализ бетонаОценкавлиянияразработаннойкомплекснойдобавкинастепеньгидротации цемента, на структуру и фазовый состав бетона проводились надифрактометре «D2 Phaser» (рисунок 2.3а) и спектрометре «S8 Tiger» (рисунок2.3б) производства компании «Bruker». При методе спектрометрического анализаобразец бетона измельчается до состояния порошкообразного вида, смешиваетсяс иммерсионной средой – метабората и тетрабората лития, плавиться дообразования стеклянной таблетки на плавилке «Katanax K1 Prime Electric Fluxer»(рисунок 2.3в) и исследуется на приборе «S8 Tiger».

Определение образцов поспектрам производилась с помощью современной электронной поисковойбиблиотекикомпании«Bruker»,установленнаявместеспрограммнымобеспечением спектрометра. При методе рентгенофазового исследования образецтакже растирается в порошок, прессуется в стандартном кольце и исследуется наприборе «D2 Phaser».а)б)в)Рисунок 2.3 – Приборы для спектрометрического и рентгенофазового анализа:а) Дефрактометр «D2 Phaser»; б) Спектрометр «S8 Tiger»;в) Плавильная машина «Katanax K1 Prime Electric Fluxer»;482.2.7 Электронная микроскопия бетонных шлифовИзучение микроструктуры шлифов из бетона проводилось основнымсовременным методом науки петрографии – методом электронной микроскопии.Изготовление шлифов из бетонных образцов производилось на специальномоборудовании производства компании «Buehler».

Сначала образцы отрезали досоответствия требуемым размерам на абразивном отрезном станке «DeltaPetroCut» (рисунок 2.4а), затем пришлифовывались до требуемой толщины спомощью машины для подготовки тонкослойных шлифов «PetroThin» (рисунок2.4б). Изготовленные шлифы (рисунок 2.4в), исследовались с помощьюсканирующего электронного микроскопа «EVO 50 XVP» (рисунок 2.4г).а)в)б)г)Рисунок 2.4 – Приборы для изготовления шлифов:а) Абразивный отрезной станок «Delta PetroCut»; б) Машина для подготовкитонкослойных шлифов «PetroThin»; в) Исследуемые шлифы, изготовленные избетонных образцов; г) Сканирующий электронный микроскоп «EVO 50 XVP»49ГЛАВА 3.

Характеристики

Список файлов диссертации