Реакционно порошковая смесь. Как сделать реакционно порошковый бетон

СУХИЕ РЕАКЦИОННО-ПОРОШКОВЫЕ БЕТОННЫЕ СМЕСИ -

НОВЫЕ ВИДЫ ВЯЖУЩИХ ДЛЯ СОЗДАНИЯ

РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ БЕТОНОВ

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства. Россия

Реакционно-порошковые бетоны (РПБ) нового поколения - это специфические бетоны будущего, не имеющие в своем составе крупно-зернистых и кусковых заполнителей. Это отличает их и от мелкозернистых (песчаных) и щебеночных бетонов. Зерновой состав тонкозернистой песчаной фракции очень узок и находится в пределах 0,1-0,6 мм. Удельная поверхность такого песка (П) не превышает 400 см2/г. Средняя удельная поверхность тонкодисперсной фракции, состоящей из портландцемента (Ц), каменной муки (КМ) и микрокремнезема (МК), и являющейся реологической матрицей РПБ, находится в пределах см2/г . Высокая дисперсность является основой протекания адсорбционных процессов суперпластификаторов (СП) и кардинального снижения вязкости и предела текучести при минимуме воды. Бетонные смеси для таких бетонов саморастекаются при содержании воды 10-11% от массы сухих компонентов. В стесненных условиях реализуются контактные взаимодействия между частицами компонентов через тончайшие прослойки воды. В тонких прослойках воды интенсивно протекают реакции гидратации, гидролиза цементных минералов и взаимодействия гидролизной извести (портландита) с микрокремнеземом и тончайшими частицами кремнеземсодержащих горных пород.

В связи с тем, что в порошковых бетонах объемная концентрация цемента составляет 22-25%, то частицы цемента, в соответствии с предложенной ранее формулой , не контактируют между собой, а разделены наноразмерными частицами микрокремнезема, микрометрическими частицами молотого песка и тонкозернистого песка. В таких условиях, в отличие от обычных песчанистых и щебеночных бетонов, топохимический механизм отвердевания уступает сквозьрастворному, ионно-диффузионному механизму твердения. Это убедительно подтверждено нами на простых, но оригинальных экспериментах контроля твердения композиционных систем, состоящих из малых количеств грубомолотых клинкеров и гранулированных шлаков и значительного количества высокодисперсного мрамора при 10-12% воды. В порошковых бетонах частицы цемента разделены частицами микрокремнезема и каменной муки. Благодаря тончайшим оболочкам воды на поверхностях частиц процессы твердения порошковых бетонов протекают очень быстро. Суточная прочность их достигает 40-60 МПа.

Оценим усредненную толщину водных манжет на дисперсных частицах реакционно-порошкового бетона и сравним ее с манжетами на частицах цемента. Примем усредненную удельную поверхность цемента 3000 см2/г, каменной муки - 3800 см2/г, микрокремнезема - 3000 см2/г. Состав дисперсной части РПБ: Ц - 700 кг; КМ - 350 кг; МК - 110 кг. Тогда расчетная удельная поверхность дисперсной части порошкового бетона составит 5800 см2/г. Реакционно-порошковые бетонные смеси с гиперпластификаторами (ГП) приобретают гравитационную растекаемость при В/Т = 0,1. Цементная суспензия с ГП растекается под действием собственного веса при В/Ц = 0,24.

Тогда, усредненная толщина слоя воды, распределенная на поверхности частиц, составляет:

Таким образом, саморастекаемость цементной суспензии обеспечивается почти при пятикратном увеличении прослойки воды по сравнению с РПБ-смесью. Высокая текучесть реакционно-порошковых бетонных смесей обязана строго подобранной гранулометрии реологически-активным тонкодисперсным компонентам в суспензиях с суперпластификатором. Содержание тонкозернистого песка фракции 0,14-0,63 мм (средний размер 0,38 мм), должно быт таким, чтобы расстояние между частицами его было в пределах 55-65 мкм . По данным зарубежных исследователей De Larrard и F. Sedran толщина реологической прослойки (для песков с d = 0,125-0,40) варьирует от 48 до 88 мкм . При таких прослойках, определенный нами предел текучести, составляет 5-8 Па.

Дисперсная часть реакционно-порошкового бетона, состоящая из портландцемента, каменной муки и МК, ответственная за высокую гравитационную текучесть, обладает чрезвычайно высокой водопотребностью без добавки СП. При составе с соотношением ПЦ:КМ:МК как 1:0,5:0,1 гравитационное течение реализуется при водотвердом отношении, равном 0,72-0,76 в зависимости от вида МК. Наибольшей водопотребностью из трех исследованных микрокремнеземов - Челябинского, Новокузнецкого и Братского обладает последний. Его суспензия с водой начинает растекаться при содержании воды 110% к массе МК. Поэтому присутствие всего лишь 10% Братского МК повышает водопотребность смеси цемента и молотого песка с 34 до 76%. Введение суперпластификатора Melflux 1641 F снижает водосодержание дисперсной системы Ц+КМ+МК с 76 до 20% при сохранении текучести. Таким образом, водоредуцирующий эффект составляет 3,8 и достигает практически четырехкратного снижения расхода воды. При этом необходимо отметить, что ни один из исследованных микрокремнеземов не диспергируется в воде, а суспензии их не разжижаются любыми олигомерными суперпластификаторами первого поколения (С-3, Melment, Wiskoment и др.), ни полимерными гиперпластификаторами второго и третьего поколения (Sikа Viso Crete, Melflux 1641 F, Melflux 2641 F). Лишь в присутствии цемента МК становится реалогически-активным компонентом. Механизм такого превращения, связанный с перезарядкой отрицательно-заряженных поверхностей минеральных частиц катионом кальция гидролизной извести, был выявлен нами в 1980 г. Именно наличие ПЦ в присутствии СП превращает водно-цементно-песчаную суспензию с МК в маловязкую и агрегативно-устойчивую систему.

Сухие реакционно-порошковые бетонные смеси (СРПБС), предназначенные для получения бесщебеночных самоуплотняющихся бетонов для монолитного и сборного строительства, могут стать новым, основным видом композиционного вяжущего для производства многих видов бетонов (рисунок). Высокая текучесть реакционно-порошковых бетонных смесей позволяет дополнительно наполнять их щебнем с сохранением текучести и использовать их для самоуплотняющихся высокопрочных бетонов; при наполнении песком и щебнем - для вибрационных технологий формования, вибропрессования и каландрования. При этом бетоны, полученные по технологиям вибрационного и вибросилового уплотнения, могут иметь более высокую прочность, чем у литых бетонов. При более высокой степени получаются бетоны общестроительного назначения классов В20-В40.

Рис. 1 Основные сферы применения сухих

реакционно-порошковых бетонных смесей

Можно с уверенностью утверждать, что в будущем цементное вяжущее будет заменяться на сухое реакционно-порошковое вяжущее (СРПВ) исходя из следующих позитивных факторов:

1. Чрезвычайно-высокой прочности РПВ, достигающей 120-160 МПа., существенно превышающей прочность суперпластифицированного портландцемента за счет превращения "балластной " извести в цементирующие гидросиликаты.

2. Многофункциональности физико-технических свойств бетонов при введении в него коротких дисперсных стальных волокон: низкое водопоглощение (менее 1%), высокая морозостойкость (более 1000 циклов), высокая прочность на осевое растяжение (10-15 МПа) и на растяжение при изгибе (40-50 МПа), высокая ударная прочность, высокая стойкость к карбонатной и сульфатной коррозии и т. п.;

3. Высоких технико-экономических показателей производства СРПБ на цементных заводах, располагающих комплексом оборудования: сушильного, помольного, гомогенизационного и т. п.;

4. Широкой распространенности кварцевого песка во многих регионах земного шара, а также каменной муки от технологии обогащения черных и цветных металлов методами магнитной сепарации и флотации;

5. Огромных запасов отсевов камнедробления при комплексной переработке их в мелкозернистый щебень и каменную муку;

6. Возможности использования технологии совместного помола реакционного наполнителя, цемента и суперпластификатора;

7. Возможности использования СРПБ для изготовления высокопрочных, особовысокопрочных щебеночных и песчанистых бетонов нового поколения, а также бетонов общестроительного назначения путем варьирования соотношением заполнителя и вяжущего;

8. Возможности получения высокопрочных легких бетонов на невпитывающих воду микростекло - и микрозолосферах с реализацией высокой прочности реакционно-порошковой связки;

9. Возможности изготовления высокопрочного клея и связок для ремонтных работ .

Коллектив кафедры "Технология бетонов, керамики и вяжущих" не в состоянии своими силами развивать все направления, указанные на рисунке, вследствие отсутствия необходимых условий, отсутствия современного оборудования и приборов, финансирования важнейших работ, в том числе, перспективных. Судя по публикациям в России, практически, не занимаются разработкой особовысокопрочных реакционно-порошковых бетонов классов В 120, В 140. Большое количество публикаций посвящено совершенствованию бетонов общестроительного назначения с целью экономии цемента на 10-20 % с сохранение той же прочности.

За последние пять лет появились публикации, посвященные разработке бетонов классов В 60-В 100 с применением органо-минеральных добавок без использования значительных количеств реологически - и реакционно-активной каменной муки (дисперсных наполнителей) для увеличения объема реологической матрицы и для усиления действия суперпластификаторов и гиперпластификаторов нового поколения. А без нее невозможно изготовить самоуплотняющиеся бетонные смеси с расплывом стандартного конуса 70-80 см. Что касается использования нанотехнологий, то она не в состоянии радикально изменить несовершенную, чрезвычайно дефектную структуру бетонов классов В30-В40. Поэтому достигнуть высокой прочности равной 150-200 МПа за счет нанотехнологий, вряд ли удастся в ближайшее 10-15 лет. Необходимо использовать то, что лежит на "поверхности", то что достигнуто тремя революционными этапами в химии и механике бетона на эволюционном пути развития технологии его. Нанотехнологии будут необходимы для совершенствования малодефектной структуры высокопрочных бетонов с повышением прочности свыше 200-250 МПа.

Будущее бетонов связано с использованием каменной муки, ибо, только высокая текучесть смешанной цементно-дисперсной матрицы, имеющей 2-3-х кратный водоредуцирующий эффект, позволяет достичь (при оптимальной структуре бетонов) "высокой" реологии, а через нее высокой плотности и прочности бетонов. Именно, через рациональную реологию бетонных смесей необходимо следовать в будущее бетонов, через создание реологических матриц первого и второго рода, за счет кардинального изменения рецептуры и структуры пластифицированной бетонной смеси . Основные принципы создания таких бетонов и расчет состава их принципиально отличаются от традиционных бетонов плотных упаковок и самоуплотняющихся пластифицированных бетонов с органо-минеральными добавками.

Литература

1. , Калашников высокопрочные бетоны нового поколения // Популярное бетоноведение. Санкт-Петербург, №2 (16), 2007. С. 44-49.

2. Калашников реологические матрицы и порошковые бетоны нового поколения. Сборник статей Международной научно-практической конференции "Композиционные строительные материалы . Теория и практика". Пенза. Приволжский дом знаний, 2007. С. 9-18.

3. , К теории твердения композиционных цементных вяжущих. Материалы Международной научно-технической конференции "Актуальные вопросы строительства". Саранск, МГУ, 2004. С. 119-124.

4. De Larrard, F. Sedran. Optimization of ultrahight-performance concrete by the use of a packing model. Cem Concrete Res. - Vol., 1994. - S. .

5 Калашников рациональную реологию в будущее бетонов. Часть 1. Виды реологических матриц в бетонной смеси, стратегия повышения прочности бетона и экономия его в конструкциях // Технология бетонов, №5, 2007. С.8-10.

6 Калашников рациональную реологию в будущее бетонов. Часть 2. Тонкодисперсные реологические матрицы и порошковые бетоны нового поколения//Технология бетонов, №6, 2007. С.8-11.

7 Калашников рациональную реологию в будущее бетонов. Часть 3. От высокопрочных и особовысокопрочных бетонов будущего к суперпластифицированным бетонам общего назначения настоящего // Технологии бетонов, №1, 2008. С.22-26

8 Калашников принципы создания высокопрочных и особовысокопрочных бетонов// Популярное бетоноведение. Санкт-Петербург. №3, 2008. С.20-22.

9 Калашников составов высокопрочных самоуплотняющихся бетонов // Строительные материалы, №10, 2008. С.4-6.

Реакционно-порошковый бетонРЕАКЦИОННО-ПОРОШКОВЫЙ БЕТОН
Реакционно-порошковые бетоны (РПБ) нового поколения - это специфические бетоны будущего, не
имеющие в своем составе крупно-зернистых и кусковых заполнителей. Это отличает их и от
мелкозернистых (песчаных) и щебеночных бетонов. Сухие реакционно-порошковые бетонные смеси
(СРПБС), предназначенные для получения бесщебеночных самоуплотняющихся бетонов для
монолитного и сборного строительства, могут стать новым, основным видом композиционного вяжущего
для производства многих видов бетонов. Высокая текучесть реакционно-порошковых бетонных смесей
позволяет дополнительно наполнять их щебнем с сохранением текучести и использовать их для
самоуплотняющихся высокопрочных бетонов; при наполнении песком и щебнем - для вибрационных
технологий формования, вибропрессования и каландрования. При этом бетоны, полученные по
технологиям вибрационного и вибросилового уплотнения, могут иметь более высокую прочность, чем у
литых бетонов. При более высокой степени получаются бетоны общестроительного назначения классов
В20-В40.

Реакционно-порошковый бетон

вяжущего (СРПВ)

Применение сухого реакционно-порошкового вяжущего (СРПВ)

Эффективное использование реакционно-порошковой бетонной смеси

15.08.2018 10:17

Строительные материалы представлены не только распространенными и хорошо известными решениями, существует особая категория бетонных изделий: витиеватые столбы и решетки, ажурные ограждения и высокохудожественная облицовка, малые архитектурные формы и фасады зданий. Сложно себе представить, что все перечисленное изготавливается из самоуплотняющихся реакционных порошковых бетонов. На нем и хотелось бы остановиться подробнее.

Самостоятельно подготовить самоуплотняющуюся реакционно-порошковую фибробетонную смесь достаточно просто. Основная идея заключается в последовательном введении компонентов до момента получения состава с требуемой текучестью.

Изготовление самоуплотняющейся реакционно-порошковой смеси

1. В первую очередь необходим подготовить смеситель, а затем добавить в него последовательно чистую и гиперпластификатор.
2. Затем вводят цементный порошок, каменную муку, микрокремнезем. Компоненты тщательно перемешивают до 3 минут.
3. На следующем этапе добавляют фибру и песок. Они перемешиваются на протяжении последующих 3-х минут.

Рассматриваемое изобретение получило широкое распространение в промышленном строительстве. Материал использовался для производства качественных бетонных изделий:

• тонкая тротуарная плитка;
• столбы;
• высокохудожественные решетки и ограждения;
• малые архитектурные формы;
• декоративные решения.

Затем вводят порядка 50% воды затвердения, а состав тщательно перемешивается. После этого вводятся остатки воды и компоненты окончательно смешиваются до момента получения однородной консистенции. Перечисленные шаги выполняются в течение 1 минуты. Готовый состав выдерживают в условиях высокой влажности (около 100%), при температуре в 20 градусов.

Недостатки самоуплотняющихся реакционно-порошковых цементов

Главный минут рассмотренного выше способа - дороговизна и техническая сложность одновременного измельчения суперпластификаторов и вяжущих компонентов. Не стоит забывать о том, что данный способ не позволяет создавать решения с эстетически привлекательными ажурными элементами.

Для самостоятельного приготовления самоуплотняющегося бетона необходимо придерживаться следующих пропорций:

• от 50 до 200 ч песков на основе кальцинированных бокситов (размер фракций может варьироваться от 1 до 10 мм);
• 100 ч цемента;
• от 5 до 25 ч белой сажи или измельченного карбоната кальция;
• от 10 до 30 ч воды;
• от 15 до 20 ч волокон;
• от 1 до 10 ч пластификатора;
• 1-10 ч противопенного вещества.

Главный недостаток рассматриваемого бетона - применение песков на основе кальцинированных бокситов, стоимость которых очень высокая. В большинстве случаев они используются для производства алюминия. В 90% случаев изготавливается избыточное количество цементной смеси, что чревато перерасходом дорогостоящих ингредиентов.

Вопрос стоимость самоуплотняющихся реакционно-порошковых фибробетонов

Многие застройщики скептически относятся к самоуплотняющимся реакционно-порошковым фибробетонам, ввиду их высокой стоимости. Но финансовые вложения окупаются, если обратить внимание на другие позитивные черты и характеристики материала: увеличенный срок эксплуатации готовых изделий, снижение расходов на транспортировку. Приобрести РПБ на отечественном рынке стройматериалов крайне проблематично, ввиду номинального спроса.
На территории Российской Федерации объекты, возведенные с применением РПБ-технологии остаются малоизученными, ввиду засекреченности. В промышленном и гражданском строительстве они используются крайне редко. Порошковые бетоны применяются при изготовлении прочных столешниц, искусственного камня, а также наливных полов.

Автореферат диссертации по теме ""

На правах рукописи

ТОНКОЗЕРНИСТЫЕ РЕАКЦИОННО-ПОРОШКОВЫЕ ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОРНЫХ ПОРОД

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Работа выполнена на кафедре "Технологии бетонов, керамики и вяжущих" в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" и в институте строительных материалов и конструкций Мюнхенского технического университета.

Научный руководитель -

Доктор технических наук, профессор Валентина Серафимовна Демьянова

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РФ, член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор Владимир Павлович Селяев

Доктор технических наук, профессор Олег Вячеславович Тараканов

Ведущая организация - ОАО "Пензастрой", г. Пенза

Защита состоится 7 июля 2006 г. в 16 ч 00 мин на заседании диссертационного совета Д 212.184.01 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" по адресу: 440028, г. Пенза, ул. Г. Титова, 28, корпус 1, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства"

Учёный секретарь диссертационного совета

В. А. Худяков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Со значительным повышением прочности бетона при одноосном сжатии неминуемо снижается трещиностойкость и возрастает опасность хрупкого разрушения конструкций. Дисперсное армирование бетонов фиброй исключает эти негативные свойства, что позволяет выпускать бетоны классов выше 80-100 с прочностью 150-200 МПа, обладающие новым качеством -вязким характером разрушения.

Анализ научных работ в области дисперсно-армированных бетонов и их производства в отечественной практике показывает, что основная ориентация не преследует целей использования в таких бетонах высокопрочных матриц. Класс дисперсно-армированных бетонов по прочности на сжатие остаётся крайне низким и ограничивается В30-В50. Это не позволяет обеспечить хорошего сцепления фибры с матрицей, полностью использовать стальную фибру даже с невысокой прочностью на разрыв. Более того, в теории разрабатываются, а на практике выпускаются бетонные изделия со свободно уложенными волокнами со степенью объёмного армирования 59%. Волокна при вибрационных воздействиях проливают непластифициро-ванными "жирными" высокоусадочными цементно-песчаными растворами состава цемент-песок - 14-И:2,0 при В/Ц=0,4, что является чрезвычайно расточительным и повторяет уровень работ 1974 г. Значительные научные достижения в области создания суперпластифицированных ВНВ, микродисперсных смесей с микрокремнезёмами, с реакционно-активными порошками из высокопрочных горных пород, позволили довести водоредуци-рующее действие до 60% с использованием суперпластификаторов олиго-мерного состава и гиперпластификаторов полимерного состава. Эти достижения не стали основой для создания дисперсно-армированных высокопрочных железобетонных, или тонкозернистых порошковых бетонов из литых самоуплотняющихся смесей. Между тем, передовые страны активно развивают новые поколения реакционно-порошковых бетонов, армированных дисперсными волокнами. Порошковые бетонные смеси используются

для заливки форм с уложенными в них ткаными объёмными тонкосеточными каркасами и комбинацией их со стержневой арматурой.

Выявить теоретические предпосылки и мотивации создания многокомпонентных тонкозернистых порошковых бетонов с очень плотной, высокопрочной матрицей, получаемой литьем при сверхнизком водосодержа-нии, обеспечивающими изготовление бетонов с вязким характером при разрушении и высокой прочностью на растяжение при изгибе;

Выявить структурную топологию композиционных вяжущих и дисперсно-армированных тонкозернистых композиций, получить математические модели их структуры для оценки расстояний между частицами наполнителя и геометрическими центрами армирующих волокон;

Оптимизировать составы тонкозернистых дисперсно-армированных бетонных смесей с фиброй с1 = 0,1 мм и I = 6 мм с минимальным содержанием, достаточным для повышения растяжимости бетона, технологию приготовления и установить влияние рецептуры на текучесть, плотность, воз-духосодержание их, прочностные и другие физико-технические свойства бетонов.

Научная новизна работы.

1. Научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения высокопрочных тонкозернистых цементных порошковых бетонов, в том числе, дисперсно-армированных, изготавливаемых из бетонных смесей без щебня с тонкими фракциями кварцевого песка, с реакционно-активными порошками горных пород и микрокремнезёмом, со значительным увеличиванием эффективности суперпластификаторов до содержания воды в литой самоуплотняющейся смеси до 10-11% (соотвествущей без СП полусухой смеси для прессования) от массы сухих компонентов.

4. Теоретически предсказан и экспериментально доказан преимущественно сквозьрастворный диффузионно-ионный механизм твердения композиционных цементных вяжущих, усиливающийся по мере увеличения содержания наполнителя или значительного увеличения дисперсности его по сравнению с дисперсностью цемента.

5. Изучены процессы сгруктурообразования тонкозернистых порошковых бетонов. Показано, что порошковые бетоны из суперпластифицированных литых самоуплотняющихся бетонных смесей значительно плотнее, кинетика нарастания их прочности интенсивнее, а средняя прочность существенно выше, чем бетонов без СП, спрессованных при том же водосодержа-нии под давлением 40-50 МПа. Разработаны критерии оценки реакционно-химической активности порошков.

6. Оптимизированы составы тонкозернистых дисперсно-армированных бетонных смесей с тонкой стальной фиброй диаметром 0,15 и длиной 6 мм,

технология их приготовления, очерёдность введения компонентов и продолжительность перемешивания; установлено влияние состава на текучесть, плотность, воздухосодержание бетонных смесей, прочность при сжатии бетонов.

Практическая значимость работы заключается в разработке новых литых тонкозернистых порошковых бетонных смесей с фиброй для заливки форм для изделий и конструкций, как без, так и с комбинированным стержневым армированием. С использованием высокоплотных бетонных смесей возможно производство высокотрещиностойких изгибаемых или сжатых железобетонных конструкций с вязким характером разрушения при действии предельных нагрузок.

Получена высокоплотная, высокопрочная композиционная матрица с прочностью при сжатии 120-150 МПа для повышения сцепления с металлом с целью использования тонкой и короткой высокопрочной фибры диаметром 0,04-0,15 мм и длиной 6-9 мм, позволяющей снизить расход её и сопротивление течению бетонных смесей для литьевой технологии изготовления тонкостенных филигранных изделий с высокой прочностью на растяжение при изгибе.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись и докладывались на Международных и Всерос-

сийских научно-технических конференциях: "Молодая наука - новому тысячелетию" (Набережные Челны, 1996 г), "Вопросы планировки и застройки городов" (Пенза, 1996 г, 1997 г, 1999 г), "Современные проблемы строительного материаловедения" (Пенза, 1998 г), "Современное строительство" (1998 г), Международных научно-технических конференциях "Композиционные строительные материалы. Теория и практика", (г. Пенза, 2002 г., 2003 г., 2004 г., 2005 г), "Ресурсе- и энергосбережение как мотивация творчества в архитектурно строительном процессе" (Москва-Казань, 2003 г), "Актуальные вопросы строительства" (Саранск, 2004 г), "Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоёмкие технологии в производстве строительных материалов" (Пенза, 2005 г), Всероссийской научно-практической конференции "Градостроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развития городов Поволжья" (Тольятти, 2004 г), Академических чтениях РААСН "Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения" (Казань, 2006 г).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 27 работ (в журналах по списку ВАК 3 работы).

Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследования, сформулированы цель и задачи исследования, показана его научная и практическая значимость.

В первой главе посвященной аналитическому обзору литературы, проведен анализ зарубежного и отечественного опыта применения высококачественных бетонов и фибробетонов. Показано, что в зарубежной практике высокопрочные бетоны с прочностью до 120-140 МПа начали выпускаться, в основном, после 1990 г. В последние шесть лет выявлены широкие перспективы в повышении прочности высокопрочного бетона с 130150 МПа и перевода их в разряд особо высокопрочных с прочностью 210250 МПа, благодаря отработанной годами тепловой обработке бетона, достигшего прочности 60-70 МПа.

Отмечается тенденция деления особо высокопрочных бетонов по "зернистости заполнителя на 2 вида: мелкощебёночные с максимальной крупностью зёрен до 8-16 мм и тонкозернистые с зёрнами до 0,5-1,0 мм. И те и другие в обязательном порядке содержат микрокремнезём или микродегид-ратированный каолин, порошки прочных горных пород, а для придания бетону дуктильности, ударной прочности, трещиностойкости - фибру из различных материалов. В особую группу можно отнести тонкозернистые порошковые бетоны (Reaktionspulver beton-RPB или Reactive Powder Concrete) с максимальным размером зёрен 0,3-0,6 мм. Показано, что такие бетоны при прочности на осевое сжатие 200-250 МПа с коэффициентом армирования максимально 3-3,5% по объёму, имеют прочность на растяжение при изгибе до 50 МПа. Такие свойства обеспечиваются, прежде всего, подбором высокоплотной и высокопрочной матрицы, позволяющей повысить сцепление с фиброй и полностью использовать её высокую прочность на разрыв.

Анализируется состояние исследований и опыт производства фибробе-тонов в России. В отличие от зарубежных разработок, российские исследования ориентированы не на использование фибробетонов с высокопрочной матрицей, а на увеличение процента армирования до 5-9% по объёму в малопрочных трёх- четырёхкомпонентных бетонах классов В30-В50 для повышения прочности на растяжение при изгибе до 17-28 МПа. Всё это является повторением зарубежного опыта 1970-1976 г.г., т.е. тех лет, когда не использовались эффективные суперпластификаторы и микрокремнезёмы, и фибробетон был в основном трёхкомпонентным (песчанистым). Рекомендуются к изготовлению фибробетоны с расходами портландцемента 7001400 кг/м3, песка - 560-1400 кг/м3, фибры - 390-1360 кг/м3, что является крайне расточительным и не учитывается достигнутый прогресс в развитии высококачественных бетонов.

Выполнен анализ эволюции развития многокомпонентных бетонов на различных революционных этапах появления особых функционально-определяющих компонентов: фибры, суперпластификаторов, микрокремнезёма. Показано, что шести- семикомпонентные бетоны - основа высокопрочной матрицы для эффективного использования основной функции фибры. Именно такие бетоны становятся полифункциональными.

Формулируются основные мотивации появления высокопрочных и особо высокопрочных реакционно-порошковых бетонов, возможности получения "рекордных" значений водоредуцирования в бетонных смесях, особого реологического состояния их. Формулируются требования к порошкам и

распространённость их, как техногенных отходов горнорудной промышленности.

На основании проведённого анализа формулируется цель и задачи исследований.

Во второй главе приведены характеристики используемых материалов и описаны методы исследования, Использовались сырьевые материалы Германского и Российского производства: цементы СЕМ 1 42,5 R HS Werk Geseke, Werk Bernburg СЕМ 1 42,5 R, Weisenau СЕМ 1 42,5, Вольский ПЦ500 ДО, Старооскольский ПЦ 500 ДО; песок Сурский классифицированный фр. 0,14-0,63, Балашейский (г. Сызрань) классифицированный фр. 0,1-0,5 мм, песок Halle фр. 0,125-0,5"мм; микрокремнезёмы: Eikern Microsilica 940 с содержанием Si02> 98,0 %, Silia Staub RW Fuller с содержанием Si02> 94,7 %, БС-100 (объединение "Сода") с ЗЮ2 > 98,3 %, Челябинского ЭМК с содержанием SiO; = 84-90 %, фибру немецкого и российского производства с d = 0,15 мм, 7 = 6 мм с пределом прочности на разрыв 1700-3100 МПа; порошки горных пород осадочного и вулканического происхождения; супер- и гиперпластификаторы на нафталиновой, меламиновой и поликарбоксилатной основе.

Для приготовления бетонных смесей использовали высокоскоростной смеситель фирмы Eirich и турбулентный смеситель каф. ТБКиВ, современные приборы и оборудование германского и отечественного производства. Ренттеноструктурный анализ осуществляли на анализаторе Seifert, элек-тронномикроскопический анализ на микроскопе ESEM фирмы Philips.

В третьей главе рассматривается топологическая структура композиционных вяжущих и порошковых бетонов, в том числе, дисперсно-армированных. Структурная топология композиционных вяжущих, в которых объёмная доля наполнителей превышает долю основного вяжущего, предопределяет механизм и скорость протекания реакционных процессов. Для расчёта средних расстояний между частицами песка в порошковых бетонах (или между частицами портландцемента в сильно наполненных вяжущих) принята элементарная кубическая ячейка с размером грани А и объёмом А3, равному объёму композита.

С учётом объёмной концентрации цемента C4V, среднего размера частиц цемента <1ц, объёмной концентрации песка С", и среднего размера частиц песка d", получено:

для межцентрового расстояния между частицами цемента в композиционном вяжущем:

Ац =^-3/я-/б-Су =0,806-^-3/1/^ " (1)

для расстояния между частицами песка в порошковом бетоне:

З/тг/6 -Ст = 0,806 ап-щуст (2)

Принимая объёмную долю песка с фракцией 0,14-0,63 мм в тонкозернистой порошковой бетонной смеси, равную 350-370 литров (массовый расход песка 950-1000 кг), получено минимальное среднее расстояние между геометрическими центрами частиц, равное 428-434 мкм. Минимальное расстояние между поверхностями частиц составляет 43-55 мкм, а при крупности песка 0,1-0,5 мм - 37-44 мкм. При гексагональной упаковке частиц это расстояние увеличивается на коэффициент К = 0,74/0,52 = 1,42.

Таким образом, в процессе течения порошковой бетонной смеси, величина зазора, в котором размещается реологическая матрица из суспензии цемента, каменной муки и микрокремнезёма, будет варьироваться в пределах от 43-55 мкм до 61-78 мкм, с уменьшением фракции песка до 0,1-0,5 мм прослойка матрицы будет изменяться от 37-44 мкм до 52-62 мкм.

Топология дисперсных волокон фибры длиной / и диаметром с? определяет реологические свойства бетонных смесей с фиброй, их текучесть, среднее расстояние между геометрическими центрами волокон, предопределяет прочность при растяжении армированного бетона. Расчётные средние расстояния используются в нормативных документах, во многих научных работах по дисперсному армированию. Показано, что эти формулы противоречивы и расчёты по ним существенно отличаются.

Из рассмотрения кубической ячейки (рис.1) с,длиной грани / с размещенными в ней волокнами

фибры диаметром б/, при общем содержании во-11локон /V, определено число волокон на грани

П = и расстояние о =

учетом объёма всех волокон У" = fE.iL. /. дг и коэф-Рис. 1 4

фициента армирования /л = (100- л с11 ы)/4 ■ I1, определено среднее"расстояние:

5 = (/ - й?) / 0,113 ■ л/уц -1 (3)

Выполнены расчёты 5 по формулам Ромуапьди И.Р. и Менделя И.А. и по формуле Мэк Ки. Значения расстояний представлены в табл.1. Как видно из табл.1, формулу Мэк Ки применять нельзя. Так, расстояние 5 при увеличении объёма ячейки с 0,216 см3 (/ = 6 мм) до 1000 м3 (/ = 10000 мм) возрас-

тает в 15-30 раз при одинаковом ц, что лишает эту формулу геометриче-" ского и физического смысла. Формулу Ромуапьди можно использовать с учётом коэффициента 0,64. :

Таким образом, полученная формула (3) из строгих геометрических построений, является объективной реальностью, которая проверяется по рис. 1. Обработка по этой формуле результатов собственных и зарубежных исследований позволила выявить варианты малоэффективного, по существу, неэкономичного армирования и оптимального армирования.

Таблица 1

Значения расстояний 8 между геометрическими центрами дисперсных _ волокон, рассчитанных по различным формулам_

Диаметр, с), мм Б мм при различных ц и / по формулам Отношение расстояний ЗА^М, вычисленных по формуле автора и МэкКи Отношение расстояний вычисленных по формуле автора и Ромуальди

1=6 мм 1 = 6 мм При всех / = 0-*"

ц-0,5 ц-1,0 ц-3,0 ц=0,5 и-1,0 Ц-3,0 11=0.5 ¡1=1,0 ц=3,0 (1-0,5 (1-1,0 ц-3,0 ("=0,5 ц=1,0 (1*3,0

/= 10 мм /= 10 мм

0,01 0,0127 0,089 0,051 0,118 0,083 0,048 Значения расстояний без изменений 1,07 1,07 1,06 0,65 0,67 0,72

1= 10000 мм 1= 10000 мм

0,50 6,28 4,43 2,68 112,ОС 0,056 0,65

1,00 12,53 8,86 5,37 373,6С 0,033 0,64

Четвёртая глава посвящена изучению реологического состояния супер-пластифицированных дисперсных систем, порошковых бетонных смесей (ПБС) и методологии оценки его.

У ПБС должна быть высокая текучесть, обеспечивающая полное растекание смеси в формах до образования горизонтальной поверхности с выделением вовлечённого воздуха и с самоуплотнением смесей. Учитывая, что бетонная порошковая смесь для производства фибробетонов должна иметь дисперсную арматуру, расплыв такой смеси должен мало уступать расплы-ву смеси без фибры.

Бетонная смесь, предназначенная для заливки форм с объёмным многорядным мелкосеточным тканым каркасом с размерами сетки в свету 2-5 мм, должна легко проливаться до дна формы через каркас, растекаться вдоль формы, обеспечивая после наполнения её с формированием горизонтальной поверхности.

Для разграничения сравниваемых дисперсных систем по реологии, разработаны простые методы оценки предельного напряжения сдвига и текучести.

Рассмотрена схема действующих сил на ареометр, находящийся в су-перпластифицированной суспензии. Если жидкость обладает пределом текучести т0, ареометр не полностью погружается в неё. Для т" получено уравнение:

где ¿/-диаметр цилиндра; т - масса цилиндра; р -плотность суспензии; ^-ускорение силы тяжести.

Показана простота выводов уравнений для определения г0 при равновесии жидкости в капилляре (трубе), в зазоре между двумя пластинками, на вертикальной стенке.

Установлена инвариантность методов определения т0 для цементных, базальтовых, халцедоновых суспензий, ПБС. Комплексом методов определено оптимальное значение т0 у ПБС, равное 5-8 Па, которые должны хорошо растекаться при заливки их в формы. Показано, что наиболее простым прецезионным методом определения та является ареометрический.

Выявлено условие растекания порошковой бетонной смеси и самовыравнивания поверхности её, при котором все неровности поверхности полусферической формы сглаживаются. Без учёта сил поверхностного натяжения, при нулевом угле смачивания капель на поверхности объемной жидкости, т0 должно быть:

Te

где d - диаметр полусферических неровностей.

Выявлены причины очень малого предела текучести и хороших реотех-нологических свойств ПБС, которые заключаются в оптимальном выборе зернистости песка 0,14-0,6 мм или 0,1-0,5 мм, его количества. Это улучшает реологию смеси по сравнению с мелкозернистыми песчанистыми бетонами, в которых крупные зерна песка разделены тонкими прослойками цемента, существенно увеличиваюшими г" и вязкость смесей.

Выявлено влияние вида и дозировки различных классов СП на т" (рис.4), где 1-Woerment 794; 2-СП С-3; 3-Melment FIO. Растекаемость порошковых смесей определяли по конусу от встряхивающего столика, установленному на стекло. Выявлено, что расплыв конуса должен быть в пределах 25-30 см. Растекаемость понижается с увеличением содержания вовлечённого воздуха, доля которого может доходить по объёму 4-5 %.

В результате турбулентного перемешивания образующиеся поры имеют размер, преимущественно, 0,51,2 мм и при г0=5-7Па и расплыве 2730 см, способны удаляться до остаточного содержания 2,5-3,0%. При использовании вакууме месителей содержание воздушных пор уменьшается до 0,8-1,2%.

Выявлено влияние сеточного препятствия на изменение расплыва порошковой бетонной смеси. При блокировании растекания смесей сеточным кольцом диаметром 175 мм с сеткой с диаметром в свету 2,8x2,8 мм установлено, что степень уменьшения растека-

ния значительно возрастает при возрастании предела текучести и при уменьшении контрольного расплыва ниже 26,5 см.

Изменение отношения диаметров свободного с1с и блокированного рас-

плывов от Лс, иллюстрируется на рис. 5.

Для порошковых бетонных смесей, заливаемых в формы с ткаными каркасами, расплыв должен быть не менее 27-28 см.

Выявлено влияние вида фибры на уменьшение расплыва дисперсно-

армированной смеси.

¿с, см Для использованных трех видов

^ фибр с геометрическим фактором

равным: 40 (сИ),15 мм; 1=6 мм; //=1 %), 50 (¿/= 0,3 мм; /=15 мм; зигзагообразной ц = 1 %), 150 (с1- 0,04 мм; / =6 мм -микрофибра со стеклянным покрытием ц - 0,7 %) и значениях контрольного расплыва с1н на изменение расплыва армированной с1а смеси показано в табл. 2.

Наиболее сильное снижение рас-текаемости выявлено у смесей с микрофиброй с й = 40 мкм, несмотря на более низкий процент армирования ц по объёму. С увеличением степени армирования текучесть ещё более понижается. При коэффициенте армирования //=2,0% фиброй с <1 = 0,15 мм, расплыв смеси понизился до 18 см при контрольном расплыве 29,8 см с увеличением содержания воздуха до 5,3 %. Для восстановления расплыва до контрольного необходимо было увеличить В/Т с 0,104 до 0,12 или снизить содержание воздуха до 0,8-1%.

Пятая глава посвящена изучению реакционной активности горных пород и исследованию свойств реакционно-порошковых смесей и бетонов.

Реакционная активность горных пород (Гп): кварцевого песка, кремнезёмистых песчаников, полиморфных модификаций 5/02 - кремня, халцедона, гравия осадочного происхождения и вулканического - диабаза и базальта изучена в малоцементных (Ц:Гп = 1:9-4:4), обогащенных цементом сме-

Таблица 2

Контрольный. расплыв <1т см с/,/г/^лри различных 1/(1

29,8 1,08 1,11 1Д2

сях (Ц:Гп). Использовались порошки горных пород грубодисперсные с Syd = 100-160 м2/кг и высокодисперсные с Syo = 900-1100 м2/кг.

Установлено, что наилучшие сравнительные показатели по прочности, характеризующие реакционную активность горных пород, получены на композиционных малоцементных смесях состава Ц:Гп = 1:9,5 при использовании высокодисперсных пород через 28 суток и в длительные сроки твердения в течение 1,0-1,5 лет. Высокие значения прочности 43-45 МПа получены на нескольких породах - молотых гравии, песчанике, базальте, диабазе. Однако для порошковых бетонов высокой прочности необходимо использовать лишь порошки из высокопрочных горных пород.

Рентгеноструктурным анализом установлен фазовый состав некоторых горных пород, как чистых, так и образцов из смеси цемента с ними. Образование совместных минеральных новообразований в большинстве смесей со столь малым содержанием цемента не обнаружено, наличие CjS, тобермо-рита, портландита идентифицируется отчётливо. На микрофотографиях промежуточного вещества отчётливо видна гелеобразная фаза тобермори-топодобных гидросиликатов кальция.

Основные принципы подбора состава РПБ состояли в выборе соотношения истинных объёмов цементирующей матрицы и объбма песка, при котором обеспечиваются наилучшие реологические свойства смеси и максимальная прочность бетона. Исходя из установленной ранее средней прослойки х = 0,05-0,06 мм между частицами песка со среднем диаметром dcp, объём матрицы, в соответствии с кубической ячейкой и формулой (2), будет:

vM={dcp+x?-7t-d3/6 = A3-x-d3/6 (6)

Принимая прослойку* = 0,05 мм и dcp = 0,30 мм, получено соотношение Vu ¡Vп = 2 и объёмы матрицы и песка на 1 м3 смеси будут, соответственно, равны 666 л и 334 л. Принимая массу песка постоянной и варьируя соотношением цемента, базальтовой муки, МК, воды и СП, определяли текучесть смеси и прочность бетона. В дальнейшем изменяли размер частиц песка, величину средней прослойки и осуществляли аналогичные вариации в компонентном составе матрицы. Удельную поверхность базальтовой муки принимали близкой к цемента, исходя из условий заполнения пустот в песке частицами цемента и базальта с преимущественными размерами их

15-50 мкм. Пустоты между частицами базальта и цемента заполнялись частицами МК с размерами 0,1-1 мкм

Разработана рациональная процедура приготовления РПБС при строго регламентируемой последовательности введения компонентов, продолжительности гомогенизации, "отдыха" смеси и окончательной гомогенизации для однородного распределения частиц МК и дисперсной арматуры в смеси.

Окончательная оптимизация состава РПБС осуществлялась при постоянном содержании количества песка с варьированием содержания всех остальных компонентов. Всего было изготовлено 22 состава по 12 образцов в каждом, из них 3 на отечественных цементах с заменой поликарбоксилат-ного ГП на СП С-3. Во всех смесях были определены расплывы, плотности, содержание вовлечённого воздуха, а в бетонах - прочность на сжатие через 2,7 и 28 суток нормального твердения, прочность на растяжение при изгибе и раскалывании.

Установлено, что расплыв изменялся от 21 до 30 см, содержание вовлеченного воздуха от 2 до 5 %, а у вакуумированных смесей - от 0,8 до 1,2 %, плотность смеси изменялась от 2390-2420 кг/м3.

Выявлено, что в период первых минут после заливки, а именно после 1020 мин, из смеси удаляется основная доля вовлечённого воздуха и происходит уменьшение объёма смеси. Для лучшего удаления воздуха необходимо покрывать бетон плёнкой, препятствующей быстрому образованию плотной корочки на его поверхности.

На рис. 6, 7, 8, 9 показано влияние вида СП и его дозировки на расплыв смеси и прочность бетона в 7-ми и 28-ми суточном возрасте. Наилучшие результаты получены при использовании ГП Woerment 794 при дозировках 1,3-1,35 % err массы цемента и МК. Выявлено, что при оптимальном количестве МК = 18-20%, текучесть смеси и прочность бетона максимальны. Установленные закономерности сохраняются и в 28-ми суточном возрасте.

FM794 FM787 С-3

Отечественный СП обладает меньшей редуцирующей способностью, особенно при использовании особо чистых МК марок БС - 100 и БС - 120 и

При использовании специально изготовленных композиционных ВНВ с аналогичными расходами сырьевых компонентов, кратковременно размо-о,9 ¡,1 1.з),5 1,7 лотых с С-3, получен дисперсно-[гэдц+мк)1 loo армированный бетон с прочностью

Рис.7 121-137 МПа.

Выявлено влияние дозировки ГП на текучесть РПБС (рис.7) и прочность бетона через 7 сут (рис. 8) и 28 сут (рис. 9).

[ГЩЦНИКЯЮО [ГЩЦ+МК)] 100

Рис. 8 Рис. 9

Обобщённая зависимость изменения от исследуемых факторов, полученная методом математического планирования экспериментов, с последующей обработкой данных по программе "Градиент", апрокеимирована в виде: Д = 100,48 - 2,36 л, + 2,30 - 21,15 - 8,51 х\ где х, - отношение МК/Ц; хз - отношение [ГП/(МК+Ц)]-100. Кроме того, исходя из сущности протекания физико-химических процессов и использования пошаговой методики, удалось существенно снизить количество варьируемых факторов в составе математической модели без ухудшения её оценочного качества.

В шестой главе представлены результаты изучения некоторых физико-технических свойств бетона и их экономическая оценка. Приведены результаты статических испытаний призм из порошковых армированных и неар-мированных бетонов.

Установлено, что модуль упругости в зависимости от прочности изменяется в пределах (440-^470)-102 МПа, коэффициент Пуассона неармиро-ванных бетонов составляет 0,17-0,19, а у дисперсно-армированных 0,310,33, что характеризует вязкий характер поведения бетона под нагрузкой по сравнению с хрупким разрушением неармированных бетонов. Прочность бетона при раскалывании повышается в 1,8 раза.

Воздушная усадка образцов у неармированных РПБ составляет 0,60,7 мм/м, у дисперсно-армированных снижается в 1,3-1,5 раза. Водопогло-щение бетонов за 72 часа не превышает 2,5-3,0 %.

Испытания на морозостойкость порошкового бетона по ускоренной методике показали, что после 400 циклов переменного замораживания-оттаивания коэффициент морозостойкости составил 0,96-0,98. Все проведённые испытания свидетельствуют о том, что эксплуатационные свойства порошковых бетонов высоки. Они хорошо зарекомендовали себя в стойках малого сечения балконов взамен стали, в балконных плитах и лоджий при строительстве домов в г. Мюнхене. Несмотря на то, что дисперсно-армированный бетон дороже обычного бетона марок 500-600 в 1,5-1,6 раза, целый ряд изделий и конструкций из него обходится на 30-50 % дешевле за счёт значительного снижения объёма бетона.

Производственное апробирование при изготовлении из дисперсно-армированного бетона перемычек, оголовков свай, смотровых колодцев на ООО "Пензенский завод ЖБИ" и производственной базе железобетонных изделий ЗАО "Энергосервис" подтвердили высокую экономичность использования таких бетонов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Анализ состава и свойств дисперсно-армированных бетонов, производимых в России, свидетельствует о том, что они не в полной мере отвечают техническим и экономическим требованиям, в связи с невысокой прочностью бетонов на сжатие (М 400-600). В таких трёх- четырёх- и редко пятикомпонентных бетонах недоиспользуется не только дисперсная арматура высокой прочности, но и обычной прочности.

2. Основываясь на теоретических представлениях о возможности достижения максимальных водоредуцирующих эффектов суперпластификаторов в дисперсных системах, не содержащих грубозернистых заполнителей, высокой реакционной активности микрокремнезёмов и порошков горных пород, совместно усиливающих реологическое действие СП, обосновано создание семикомпоненгаой высокопрочной тонкозернистой реакционно-порошковой бетонной матрицы для тонкой и относительно короткой дисперсной арматуры с1 = 0,15-0,20 мкм и / = 6мм, не образующей "ежей" при изготовлении бетонов и мало снижающей текучесть ПБС.

4. Выявлена структурная топология композиционных вяжущих и дисперсно-армированных бетонов и даны их математические модели структуры. Установлен ионно-диффузионный сквозьрастворный механизм твердения композиционных наполненных вяжущих. Систематизированы методы расчёта средних расстояний между частицами песка в ПБС, геометрическими центрами фибры в порошковом бетоне по различным формулам и при различных параметрах ¡1, 1, с1. Показана объективность формулы автора в отличие от традиционно используемых. Оптимальное расстояние и толщина прослойки цементирующей суспензии в ПБС должна быть в пределах

37-44^43-55при расходах песка 950-1000 кг и фракциях его 0,1-0,5 и 0,140,63 мм, соответственно.

5. Установлены реотехнологические свойства дисперсно-армированной и неармированной ПБС по разработанным методикам. Оптимальный расплыв ПБС из конуса с размерами £> = 100; г!= 70; А = 60 мм должен быть 25-30 см. Выявлены коэффициенты уменьшения растекаемости в зависимости от геометрических параметров фибры и уменьшение расплыва ПБС при блокировании его сеточным ограждением. Показано, что для заливки ПБС в формы с обьёмно-сеточными ткаными каркасами расплыв должен быть не менее 28-30 см.

6. Разработана методика оценки реакционно-химической активности порошков горных пород в малоцементных смесях (Ц:П -1:10) в образцах, спрессованных при давлении экструзионного формования. Установлено, что при одинаковой активности, оцениваемой по прочности через 28 суток и в длительные

скоки твердения (1-1,5 года), предпочтение при использовании в РПБС следует отдавать порошкам из высокопрочных пород: базальту, диабазу, дациту, кварцу.

7. Изучены процессы структурообразования порошковых бетонов. Установлено, что литые смеси в первые 10-20 мин после заливки выделяют до 40-50 % вовлечённого воздуха и требуют для этого покрытия плёнкой, препятствующей образованию плотной корочки. Смеси начинают активно ~ схватываться через 7-10 часов после заливки и набирают прочность через 1 сутки 30-40 МПа, через 2-ое суток - 50-60 МПа.

8. Сформулированы основные экспериментально-теоретические принципы подбора состава бетона с прочностью 130-150 МПа. Кварцевый песок для обеспечения высокой текучести ПБС должен быть тонкозернистым фракции 0,14-0,63 или 0,1-0,5 мм с насыпной плотностью 1400-1500 кг/м3 при расходе 950-1000 кг/м3. Толщина прослойки суспензии цементно-каменной муки и МК между зернами песка должна находиться в пределах 43-55 и 37-44 мкм, соответственно, при содержании воды и СП, обеспечивающих расплыв смесей 25-30 см. Дисперсность ПЦ и каменной муки должны быть примерно одинаковыми, содержание МК 15-20 %, содержание каменной муки 40-55 % от массы цемента. При варьировании содержания указанных факторов, оптимальный состав выбирается по необходимому расплыву смеси и максимальным показателям прочности на сжатие через 2, 7 и 28 суток.

9. Оптимизированы составы тонкозернистых дисперсно-армированных бетонов с прочностью при сжатии 130-150 МПа с использованием стальной фибры при коэффициенте армирования /4=1%. Выявлены оптимальные технологические: параметры: перемешивание должно осуществляться в высокоскоростных смесителях специальной конструкции, желательно вакуумируемых; последовательность загрузки компонентов и режимы перемешивания, "отдыха", строго регламентированы.

10. Изучено влияние состава на текучесть, плотность, воздухосодержание дисперсно-армированных ПБС, на прочность при сжатии бетонов. Выявлено, что расгекаемосгь смесей, как и прочность бетона, зависят от целого ряда рецептурных и технологических факторов. При оптимизации установлены математические зависимости текучести, прочности от отдельных, наиболее значимых факторов.

11. Изучены некоторые физико-технические свойства дисперсно-армированных бетонов. Показано, что бетоны с прочностью при сжатии 120-150 МПа имеют модуль упругости (44-47)-103 МПа, коэффициент Пуассона- 0,31-0,34 (0,17-0,19 - у неармированного). Воздушная усадка дис-

персно-армированных бетонов в 1,3-1,5 раза ниже, чем у неармированных. Высокая морозостойкость, низкие водопоглощение и воздушная усадка свидетельствуют о высоких эксплуатационных свойствах таких бетонов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУ ЮЩИХПУБЛИКАЦИЯХ

1. Калашников, С-В. Разработка алгоритма и программного обеспеченна для обработки асимптотических экспоненциальных зависимостей [Текст] / C.B. Калашников, Д.В. Квасов, Р.И. Авдеев // Материалы докладов 29 научно-технической конференции. - Пенза: Изд-во Пензенского гос. ун-та архит. и стр-ва, 1996. - С. 60-61.

2. Калашников, C.B. Анализ кинетических и асимптотических зависимостей с использованием метода циклических итераций [Текст] / А.Н. Бобрышев, C.B. Калашников, В.Н Козомазов, Р.И. Авдеев // Вестник РААСН. Отделение строительных наук, 1999. - Вып. 2. - С. 58-62.

3. Калашников, C.B. Некоторые методологические и технологические аспекты получения ультрадисперсных наполнителей [Текст] / Е.Ю. Селиванова, C.B. Калашников Н Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. науч. трудов междунар. научно-технической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2002. - С. 307-309.

4. Калашников, C.B. К вопросу оценки блокирующей функции суперпластификатора на кинетику твердения цементов [Текст] / B.C. Демьянова, A.C. Мишин, Ю.С. Кузнецов, C.B. Калашников Н Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб, науч. трудов междунар. научно-технической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2003. - С. 54-60.

5. Калашников, C.B. Оценка блокирующей функции суперпластификатора на кинетику твердения цементов [Текст] / В.И. Калашников, B.C. Демьянова, C.B. Калашников, И.Е. Ильина // Труды годичного собрания РААСН "Ресурсо- и энергосбережения как мотивация творчества в архитектурно строительном процессе". - Москва-Казань, 2003. - С. 476-481.

6. Калашников, C.B. Современные представления о саморазрушении сверхплотного цементного камня и бетона с низким волосодержанием [Текст] / В.И. Калашников, B.C. Демьянова, C.B. Калашников // Вестник. Сер. Волжского регионального отделения РААСН, - 2003. Вып. 6. - С. 108-110.

7. Калашников, C.B. Стабилизация бетонных смесей от расслоения полимерными добавками [Текст] / В.И. Калашников, B.C. Демьянова, Н.МДубошина, C.B. Калашников // Пластические массы. - 2003. - №4. - С. 38-39.

8. Калашников, C.B. Особенности процессов гидратации и твердения цементного камня с модифицирующими добавками [Текст] / В.И. Калашников, B.C. Демьянова, И.Е. Ильина, C.B. Калашников // Известия Вузов. Строительство,- Новосибирск: 2003. - №6 - С. 26-29.

9. Калашников, C.B. К вопросу оценки усадки и усадочной трещиностойкости цементного бетона, модифицированного ультрадисперсными наполнителями [Текст] / B.C. Демьянова, Ю.С. Кузнецов, IO.M. Баженов, Е.Ю. Миненко, C.B. Калашников // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. науч. трудов междунар. научно-технической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2004. - С. 10-13.

10. Калашников, C.B. Реакционная активность силицитовых горных пород в цементных композициях [Текст] / B.C. Демьянова, C.B. Калашников, И.А. Елисеев, Е.В. Подрезова, В.Н. Шиндин, В.Я. Марусенцев // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. науч. трудов междунар. научно-технической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2004. - С. 81-85.

11. Калашников, C.B. К теории твердения композиционных цементных вяжущих [Текст] / C.B. Калашников, В.И. Калашников // Материалы международной научно-технической конференции "Актуальные вопросы строительства". - Саранск, 2004. -С. 119-124.

12. Калашников, C.B. Реакционная активность измельченных горных пород в цементных композициях [Текст] / В.И. Калашников, B.C. Демьянова, Ю.С.Кузнецов, C.B. Калашников // Известия. ТулГУ. Серия "Строительные материалы, конструкции и сооружения". - Тула. -2004. - Вып. 7. - С. 26-34.

13. Калашников, C.B. К теории гидратации композиционных цементных и шлаковых вяжущих [Текст] / В.И. Калашников, Ю.С. Кузнецов, В.Л. Хвастунов, C.B. Калашников И "Вестник". Серия отделение строительных наук. - Белгород: - 2005. -№9-С. 216-221.

14. Калашников, C.B. Многокомпонентность как фактор обеспечения полифункциональных свойств бетона [Текст] / Ю.М. Баженов, B.C. Демьянова, C.B. Калашников, Г.В. Лукьяненко. В.Н. Гриньков // Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов: сб. статей меж-дунар. научно-технической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2005. - С. 4-8.

15. Калашников, C.B. Ударная вязкость высокопрочного дисперсно-армированного бетона [Текст] / B.C. Демьянова, C.B. Калашников, Г.Н. Казина, В.М. Тростянский // Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов: сб. статей междунар. науч.-технической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2005. - С. 18-22.

16. Калашников, C.B. Топология смешанных вяжущих с наполнителями и механизм их твердения [Текст] / Юрген Шуберт, C.B. Калашников // Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов: сб. статей междунар. научно-технической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2005. - С. 208-214.

17. Калашников, C.B. Тонкозернистый порошковый дисперсно-армированный бетон [Текст] I В.И. Калашников, C.B. Калашников // Достижения. Проблемы и перспективные направления развития. Теория и практика строительного материаловедения. Десятые академические чтения РААСН. - Казань: Изд-во Казанского гос. арх.-сгроител. ун-та, 2006. - С. 193-196.

18. Калашников, C.B. Многокомпонентные дисперсно-армированные бетоны с улучшенными эксплуатационными свойствами [Текст] / B.C. Демьянова, C.B. Калашников, Г.Н. Казина, В.М. Тростянский // Достижения. Проблемы и перспективные направления развития. Теория и практика строительного материаловедения. Десятые академические чтения РААСН. - Казань: Изд-во Казанского гос. арх.-сгроител. ун-та, 2006.-С. 161-163.

Калашников Сергей Владимирович

ТОНКОЗЕРНИСТЫЕ РЕАКЦИОННО-ПОРОШКОВЫЕ ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОРНЫХ ПОРОД

05.23.05 - Строительные материалы и изделия Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Подписано в печать 5.06.06 г Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать на ризографе. Уч. изд. л. 1 . Тираж 100 экз.

Заказ №.114 _

Издательство ПГУАС.

Отпечатано в цехе оперативной полиграфии ПГУАС.

440028. г. Пенза, ул. Г. Титова, 28.

4 ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ

ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ПОРОШКОВЫХ БЕТОНОВ.

1.1 Зарубежный и отечественный опыт применения высококачественных бетонов и фибробетонов.

1.2 Многокомпонентность бетона, как фактор обеспечения функциональных свойств.

1.3 Мотивация появления высокопрочных и особо высокопрочных реакционно-порошковых бетонов и фибробетонов.

1.4 Высокая реакционная активность дисперсных порошков - основа получения высокачественных бетонов.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2 ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ,

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ.

2.1 Характеристики сырьевых материалов.

2.2 Методы исследований, приборы и оборудование.

2.2.1 Технология подготовки сырьевых компонентов и оценка реакционной активности их.

2.2.2 Технология изготовления порошковых бетонных смесей и ме

Тоды их испытаний.

2.2.3 Методы исследований. Приборы и оборудование.

ГЛАВА 3 ТОПОЛОГИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ, ДИСПЕРСНО

АРМИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ БЕТОНОВ И

МЕХАНИЗМ ИХ ТВЕРДЕНИЯ.

3.1 Топология композиционных вяжущих и механизм их твердения.

3.1.1 Структурно-топологический анализ композиционных вяжущих. 59 Р 3.1.2 Механизм гидратации и отвердевания композиционных вяжущих - как результат структурной топологии композиций.

3.1.3 Топология дисперсно-армированных тонкозернистых бетонов.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4 РЕОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СУПЕРПЛАСТИФИЦИРО-ВАНИЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ, ПОРОШКОВЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ЕГО.

4.1 Разработка методологии оценки предельного напряжения сдвига и текучесть дисперсных систем и тонкозернистых порошковых бетонных смесей.

4.2 Экспериментальное определение реологических свойств дисперсных систем и тонкозернистых порошковых смесей.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

ГЛАВА 5 ОЦЕНКА РЕАКЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИОННО ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ И БЕТОНОВ.

5.1 Реакционная активность горных пород в смеси с цементом.-■.

5.2 Принципы подбора состава порошкового дисперсно-армированного бетона с учетом требований к материалам.

5.3 Рецептура тонкозернистого порошкового дисперсно-армированного бетона.

5.4 Приготовление бетонной смеси.

5.5 Влияние составов порошковых бетонных смесей на их свойства и прочность при осевом сжатии.

5.5.1 Влияние типа суперпластификаторов на растекаемость.бетонной смеси и прочность бетона.

5.5.2 Влияние дозировки суперпластификатора.

5.5.3 Влияние дозировки микрокремнезема.

5.5.4 Влияние доли базальта и песка на прочность.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.

ГЛАВА 6 ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНОВ И ИХ

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА.

6.1 Кинетические особенности формирования прочности РПБ и фибро-РПБ.

6.2 Деформативные свойства фибро-РПБ.

6.3 Объёмные изменения порошковых бетонов.

6.4 Водопоглощение дисперсно-армированных порошковых бетонов.

6.5 Технико-экономическая оценка и производственная реализация РПБ.

Введение 2006 год, диссертация по строительству, Калашников, Сергей Владимирович

Актуальность темы. С каждым годом в мировой практике производства бетона и железобетона стремительными темпами возрастает выпуск высококачественных, высоко и особо высокопрочных бетонов и этот прогресс стал объективной реальностью, обусловленной значительной экономией материальных и энергетических ресурсов.

Со значительным повышением прочности бетона на сжатие неминуемо снижается трещиностойкость и возрастает опасность хрупкого разрушения конструкций. Дисперсное армирование бетонов фиброй исключает эти негативные свойства, что позволяет выпускать бетоны классов выше 80-100 с прочностью 150-200 МПа, обладающие новым качеством - вязким характером разрушения.

Анализ научных работ в области дисперсно-армированных бетонов и их производства в отечественной практике показывает, что основная ориентация не преследует целей использования в таких бетонах высокопрочных матриц. Класс дисперсно-армированных бетонов по прочности на сжатие остаётся чрезвычайно низким и ограничивается В30-В50. Это не позволяет обеспечить хорошего сцепления фибры с матрицей, полностью использовать стальную фибру даже с невысокой прочностью на разрыв. Более того, в теории разрабатываются, а на практике выпускаются бетонные изделия со свободно уложенными волокнами со степенью объёмного армирования 5-9%; проливают их под действием вибрации непластифицированными "жирными" высокоусадочными цементно-песчаными растворами состава: цемент-песок -1:0,4+1:2,0 при В/Ц = 0,4, что является чрезвычайно расточительным и повторяет уровень работ 1974 г. Значительные научные достижения в области создания суперпластифицированных ВНВ, микродисперсных смесей с микрокремнезёмами, с реакционно-активными порошками из высокопрочных горных пород, позволили довести водоредуцирующее действие до 60% с использованием суперпластификаторов олигомерного состава и гиперпластификаторов полимерного состава. Эти достижения не стали основой для создания высокопрочных железобетонных, или тонкозернистых порошковых бетонов из литых самоуплотняющихся смесей. Между тем, передовые страны активно развивают новые поколения реакционно-порошковых бетонов, армированных дисперсными волокнами, ткаными проливными объёмными тонкосеточными каркасами, комбинацией их со стержневой или стержневой с дисперсной арматурой.

Все это определяет актуальность создания высокопрочных тонкозернистых реакционно-порошковых, дисперсно-армированных бетонов марок 1000-1500, отличающихся высокой экономичностью не только при строительстве ответственных уникальных зданий и сооружений, но и для изделий и конструкций общего назначения.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с программами института строительных материалов и конструкций Мюнхенского технического университета (ФРГ) и инициативными работами кафедры ТБКиВ ПГУАС и научно-технической программой Минобразования России "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" по подпрограмме "Архитектура и строительство" 2000-2004 г.г.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка составов высокопрочных тонкозернистых реакционно-порошковых бетонов, в том числе, дисперсно-армированных бетонов, с использованием измельчённых горных пород.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить комплекс следующих задач:

Выявить теоретические предпосылки и мотивации создания многокомпонентных тонкозернистых порошковых бетонов с очень плотной, высокопрочной матрицей, получаемой литьем при сверхнизком водосодержании, обеспечивающими изготовление бетонов с вязким характером при разрушении и высокой прочностью на растяжение при изгибе;

Выявить структурную топологию композиционных вяжущих и дисперсно-армированных тонкозернистых композиций, получить математические модели их структуры для оценки расстояний между грубыми частицами наполнителя и между геометрическими центрами армирующих волокон;

Разработать методологию оценки реологических свойств воднодис-персных систем, тонкозернистых порошковых дисперсно-армированных композиций; исследовать их реологические свойства;

Выявить механизм твердения смешанных вяжущих, изучить процессы структурообразования;

Установить необходимую текучесть многокомпонентных тонкозернистых порошковых бетонных смесей, обеспечивающую заполнение форм смесью с низкой вязкостью и сверхнизким пределом текучести;

Оптимизировать составы тонкозернистых дисперсно-армированных бетонных смесей с фиброй d = 0,1 мм и / = 6 мм с минимальным содержанием, достаточным для повышения растяжимости бетона, технологию приготовления и установить влияние рецептуры на текучесть, плотность, воздухосодер-жание их, прочностные и другие физико-технические свойства бетонов.

Научная новизна работы.

1. Научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения высокопрочных тонкозернистых цементных порошковых бетонов, в том числе, дисперсно-армированных, изготавливаемых из бетонных смесей без щебня с тонкими фракциями кварцевого песка, с реакционно-активными порошками горных пород и микрокремнеземом, со значительным увеличива-нием эффективности суперпластификаторов до содержания воды в литой самоуплотняющейся смеси до 10-11% (соотвествущей без СП полусухой смеси для прессования) от массы сухих компонентов.

2. Разработаны теоретические основы методов определения предела текучести суперпластифицированных жидкообразных дисперсных систем и предложены методики оценки растекаемости порошковых бетонных смесей при свободном растекании и блокированном сеточным ограждением.

3. Выявлена топологическая структура композиционных вяжущих и порошковых бетонов, в том числе, дисперсно-армированных. Получены математические модели их структуры, определяющие расстояния между грубыми частицами и между геометрическими центрами волокон в теле бетона.

4. Теоретически предсказан и экспериментально доказан преимущественно сквозьрастворный диффузионно-ионный механизм отвердевания композиционных цементных вяжущих, усиливающийся по мере увеличения содержания наполнителя или значительного увеличения дисперсности его по сравнению с дисперсностью цемента.

5. Изучены процессы структурообразования тонкозернистых порошковых бетонов. Показано, что порошковые бетоны из суперпластифицированных литых самоуплотняющихся бетонных смесей значительно плотнее, кинетика нарастания их прочности интенсивнее, а нормативная прочность существенно выше, чем бетонов без СП, спрессованных при том же водосодержании под давлением 40-50 МПа. Разработаны критерии оценки реакционно-химической активности порошков.

6. Оптимизированы составы тонкозернистых дисперсно-армированных бетонных смесей с тонкой стальной фиброй диаметром 0,15 и длиной 6 мм, технология их приготовления, очерёдность введения компонентов и продолжительность перемешивания; установлено влияние состава на текучесть плотность, воздухосодержание бетонных смесей, прочность при сжатии бетонов.

7. Изучены некоторые физико-технические свойства дисперсно-армированных порошковых бетонов и основные закономерности влияния на них различных рецептурных факторов.

Практическая значимость работы заключается в разработке новых литых тонкозернистых порошковых бетонных смесей с фиброй для заливки форм для изделий и конструкций, как без, так и с комбинированным стержневым армированием или без фибры для заливки форм с готовыми объемными ткаными тонкосеточными каркасами. С использованием высокоплотных бетонных смесей возможно производство высокотрещиностойких изгибаемых или сжатых железобетонных конструкций с вязким характером разрушения при действии предельных нагрузок.

Получена высокоплотная, высокопрочная композиционная матрица с прочностью при сжатии 120-150 МПа для повышения сцепления с металлом с целью использования тонкой и короткой высокопрочной фибры 0 0,040,15 мм и длиной 6-9 мм, позволяющей снизить расход её и сопротивление течению бетонных смесей для литьевой технологии изготовления тонкостенных филигранных изделий с высокой прочностью на растяжение при изгибе.

Новые виды тонкозернистых порошковых дисперсно-армированных бетонов расширяют номенклатуру высокопрочных изделий и конструкций для различных видов строительства.

Расширена сырьевая база природных наполнителей из отсевов камнед-робления, сухой и мокрой магнитной сепарации при добыче и обогащении рудных и нерудных полезных ископаемых.

Экономическая эффективность разработанных бетонов состоит в значительном снижении материалоёмкости за счёт сокращения расходов бетонных смесей для изготовления высокопрочных изделий и конструкций.

Реализация результатов исследований. Разработанные составы прошли производственную апробацию в ООО "Пензенский завод ЖБИ" и на производственной базе сборного железобетона ЗАО "Энергосервис" и используются в г. Мюнхене при изготовлении балконных опор, плит и других изделий в жилищном строительстве.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись и докладывались на Международных и Всероссийских научно-технических конференциях: "Молодая наука - новому тысячелетию" (Набережные Челны, 1996 г), "Вопросы планировки и застройки городов" (Пенза, 1996 г, 1997 г, 1999 г), "Современные проблемы строительного материаловедения" (Пенза, 1998 г), "Современное строительство" (1998 г), Международных научно-технических конференциях "Композиционные строительные материалы. Теория и практика", (г. Пенза, 2002 г.,

2003 г., 2004 г., 2005 г), "Ресурсо- и энергосбережения как мотивация творчества в архитектурно строительном процессе" (Москва-Казань, 2003 г), "Актуальные вопросы строительства" (Саранск, 2004 г), "Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов" (Пенза, 2005 г), Всероссийской научно-практической конференции "Градостроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развития городов Поволжья" (Тольятти, 2004 г), Академических чтениях РААСН "Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения" (Казань, 2006 г).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 27 работ (в журналах по списку ВАК 2 работы).

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, основных выводов, приложений и списка используемой литературы из 160 наименований, изложена на 175 страницах машинописного текста, содержит 64 рисунка, 33 таблицы.

Заключение диссертация на тему "Тонкозернистые реакционно-порошковые дисперсно-армированные бетоны с использованием горных пород"

1. Анализ состава и свойств дисперсно-армированных бетонов, производимых в России, свидетельствует о том, что они не в полной мере отвечают техническим и экономическим требованиям, в связи с невысокой прочностью бетонов на сжатие (М 400-600). В таких трёх- четырёх- и редко пяти-компонентных бетонах недоиспользуется не только дисперсная арматура высокой прочности, но и обычной прочности.

2. Основываясь на теоретических представлениях о возможности достижения максимальных водоредуцирующих эффектов суперпластификаторов в дисперсных системах, не содержащих грубозернистых заполнителей, высокой реакционной активности микрокремнезёмов и порошков горных пород, совместно усиливающих реологическое действие СП, обосновано создание семикомпонентной высокопрочной тонкозернистой реакционно-порошковой бетонной матрицы для тонкой и относительно короткой дисперсной арматуры d = 0,15-0,20 мкм и / = 6мм, не образующей "ежей" при изготовлении бетонов и мало снижающей текучесть ПБС.

3. Показано, что основным критерием получения высокоплотной ПБС является высокая текучесть очень плотной цементирующей смеси из цемента, МК, порошка горной породы и воды, обеспечиваемая добавкой СП. В связи с этим разработана методология оценки реологических свойств дисперсных систем и ПБС. Установлено, что высокая текучесть ПБС обеспечивается при предельном напряжении сдвига 5-10 Па и при содержании воды 10-11 % от массы сухих компонентов.

4. Выявлена структурная топология композиционных вяжущих и дисперсно-армированных бетонов и даны их математические модели структуры. Установлен ионно-диффузионный сквозьрастворный механизм твердения композиционных наполненных вяжущих. Систематизированы методы расчёта средних расстояний между частицами песка в ПБС, геометрическими центрами фибры в порошковом бетоне по различным формулам и при различных параметрах //, /, d. Показана объективность формулы автора в отличие от традиционно используемых. Оптимальное расстояние и толщина прослойки цементирующей суспензии в ПБС должна быть в пределах 37-44+43-55 мкм при расходах песка 950-1000 кг и фракциях его 0,1-0,5 и 0,14-0,63 мм, соответственно.

5. Установлены реотехнологические свойства дисперсно-армированной и неармированной ПБС по разработанным методикам. Оптимальный расплыв ПБС из конуса с размерами D = 100; d=70; h = 60 мм должен быть 25-30 см. Выявлены коэффициенты уменьшения растекаемости в зависимости от геометрических параметров фибры и уменьшение расплыва ПБС при блокировании его сеточным ограждением. Показано, что для заливки ПБС в формы с объёмно-сеточными ткаными каркасами расплыв должен быть не менее 28-30 см.

6. Разработана методика оценки реакционно-химической активности порошков горных пород в малоцементных смесях (Ц:П - 1:10) в образцах, спрессованных при давлении экструзионного формования. Установлено, что при одинаковой активности, оцениваемой по прочности через 28 суток и в длительные скоки твердения (1-1,5 года), предпочтение при использовании в РПБС следует отдавать порошкам из высокопрочных пород: базальту, диабазу, дациту, кварцу.

7. Изучены процессы структурообразования порошковых бетонов. Установлено, что литые смеси в первые 10-20 мин после заливки выделяют до 40-50 % вовлечённого воздуха и требуют для этого покрытия плёнкой, препятствующей образованию плотной корочки. Смеси начинают активно схватываться через 7-10 часов после заливки и набирают прочность через 1 сутки 30-40 МПа, через 2-ое суток- 50-60 МПа.

8. Сформулированы основные экспериментально-теоретические принципы подбора состава бетона с прочностью 130-150 МПа. Кварцевый песок для обеспечения высокой текучести ПБС должен быть тонкозернистым фракции

0,14-0,63 или 0,1-0,5 мм с насыпной плотностью 1400-1500 кг/м3 при расходе 950-1000 кг/м. Толщина прослойки суспензии цементно-каменной муки и МК между зернами песка должна находиться в пределах 43-55 и 37-44 мкм, соответственно, при содержании воды и СП, обеспечивающих расплыв смесей 2530 см. Дисперсность ПЦ и каменной муки должны быть примерно одинаковыми, содержание МК 15-20 %, содержание каменной муки 40-55 % от массы цемента. При варьировании содержания указанных факторов, оптимальный состав выбирается по необходимому расплыву смеси и максимальным показателям прочности на сжатие через 2,7 и 28 суток.

9. Оптимизированы составы тонкозернистых дисперсно-армированных бетонов с прочностью при сжатии 130-150 МПа с использованием стальной фибры при коэффициенте армирования // = 1 %. Выявлены оптимальные технологические параметры: перемешивание должно осуществляться в высокоскоростных смесителях специальной конструкции, желательно вакууми-руемых; последовательность загрузки компонентов и режимы перемешивания, "отдыха", строго регламентированы.

10. Изучено влияние состава на текучесть, плотность, воздухосодержание дисперсно-армированных ПБС, на прочность при сжатии бетонов. Выявлено, что растекаемость смесей, как и прочность бетона, зависят от целого ряда рецептурных и технологических факторов. При оптимизации установлены математические зависимости текучести, прочности от отдельных, наиболее значимых факторов.

11. Изучены некоторые физико-технические свойства дисперсноармированных бетонов. Показано, что бетоны с прочностью при сжатии 120л

150 МПа имеют модуль упругости (44-47)-10 МПа, коэффициент Пуассона -0,31-0,34 (0,17-0,19 - у неармированного). Воздушная усадка дисперсно-армированных бетонов в 1,3-1,5 раза ниже, чем у неармированных. Высокая морозостойкость, низкие водопоглощение и воздушная усадка свидетельствуют о высоких эксплуатационных свойствах таких бетонов.

12. Производственное апробирование и технико-экономическая оценка свидетельствуют о необходимости организации производств и широкого внедрения в строительство тонкозернистых реакционно-порошковых дисперсно-армированных бетонов.

Библиография Калашников, Сергей Владимирович, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. Аганин С.П Бетоны низкой водопотребности с мод ифицированными кварцевым наполнителем.// Автореферат на соискание уч. степ. к.т.н., М, 1996,17 с.

2. Антропова В.А., Дробышевский В.А. Свойства модифицированного сталефибробетона // Бетон и железобетон. №3.2002. С.3-5

3. Ахвердов И.Н. Теоретические основы бетоноведения.// Минск. Высшая школа, 1991,191 с.

4. Бабаев Ш.Т., Комар А.А. Энергосберегающая технология железобетонных конструкций из высокопрочного бетона с химическими добавками.// М.: Стройиздат, 1987. 240 с.

5. Баженов Ю.М. Бетоны XXI века. Ресурсо- и энергосберегающие технологии строительных материалов и конструкций // Материалы междун. научн. техн. конференции. Белгород, 1995. с. 3-5.

6. Баженов Ю.М. Высококачественный тонкозернистый бетон//Строительные материалы.

7. Баженов Ю.М. Повышение эффективности и экономичности технологии бетонон // Бетон и железобетон, 1988, №9. с. 14-16.

8. Баженов Ю.М. Технология бетона.// издательство Ассоциации высших учебных заведений, М.: 2002. 500 с.

9. Баженов Ю.М. Бетоны повышенной долговечности // Строительные материалы, 1999, № 7-8. с. 21-22.

10. Баженов Ю.М., Фаликман В.Р. Новый век: новые эффективные бетоны и технологии. Материалы I Всероссийской конференции. М. 2001. с 91-101.

11. Батраков В.Г. и др. Суперпластификатор-разжижитель СМФ.// Бетон и железобетон. 1985. №5. с. 18-20.

12. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны // М.: Стройиздат, 1998. 768 с.

13. Батраков В.Г. Модификаторы бетона новые возможности // Материалы I Всероссийской конференции по бетону и железобетону. М.: 2001, с. 184-197.

14. Батраков В.Г., Соболев К.И., Каприелов С.С. и др. Высокопрочные малоцементные добавки // Химические добавки и их применение в технологии производства сборного железобетона. М.: Ц.РОЗ, 1999, с. 83-87.

15. Батраков В.Г., Каприелов С.С. и др. Оценка ультрадисперсных отходов металлургических производств как добавок в бетон // Бетон и железобетон, 1990. № 12. с. 15-17.

16. Бацанов С.С. Электроотрицательность элементов и химическая связь.// Новосибирск, издательство СОАН СССР, 1962,195 с.

17. Беркович Я.Б. Исследование микроструктуры и прочности цементного камня, армированного коротковолокнистым хризотил-асбестом: Автореф. Дис. канд. техн. наук. Москва, 1975. - 20 с.

18. Брык М.Т. Деструкция наполненных полимеров М. Химия, 1989 с. 191.

19. Брык М.Т. Полимеризация на твердой поверхности неорганических веществ.// Киев, Наукова думка, 1981,288 с.

20. Василик П.Г., Голубев И.В. Применение волокон в сухих строительных смесях. // Строительные материалы №2.2002. С.26-27

21. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. М.; Стройиздат, 1986,463 с.

22. Волков И.В. Проблемы применения фибробетона в отечественном строительстве. //Строительные материалы 2004. - №6. С. 12-13

23. Волков И.В. Фибробетон- состояние и перспективы применения в строительных конструкциях // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века. 2004. № 5. С.5-7.

24. Волков И.В. Фибробетонные конструкции. Обз. инф. Серия "Строительные конструкции", вып. 2. М, ВНИИИС Госстроя СССР, 1988.-18с.

25. Волков Ю.С. Применение сверхпрочных бетонов в строительстве // Бетон и железобетон, 1994, №7. с. 27-31.

26. Волков Ю.С. Монолитный железобетон. // Бетон и железобетон. 2000, №1, с. 27-30.

27. ВСН 56-97. "проектирование и основные положения технологий производства фибробетонных конструкций". М., 1997.

28. Выродов И.П О некоторых основных аспектах теории гидратации и гидратационного твердения вяжущих веществ // Труды VI международного конгресса по химии цемента. Т. 2. М.; Стройиздат, 1976, С. 68-73.

29. Глуховский В.Д., Похомов В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. Киев. Будивельник, 1978,184 с.

30. Демьянова B.C., Калашников С.В., Калашников В.И. и др. Реакционная активность измельченных горных пород в цементных композициях. Известия ТулГУ. Серия "Строительные материалы, конструкции и сооружения". Тула. 2004. Вып. 7. с. 26-34.

31. Демьянова B.C., Калашников В.И., Миненко Е.Ю., Усадка бетона с органоминеральными добавками // Стройинфо, 2003, № 13. с. 10-13.

32. Долгопалов Н.Н., Суханов М.А., Ефимов С.Н. Новый тип цемента: структура цементного камняУ/Строительные материалы. 1994 №1 с. 5-6.

33. Звездов А.И., Вожов Ю.С. Бетон и железобетон: Наука и практика // Материалы Всероссийской конференции по бетону и железобетону. М: 2001, с. 288-297.

34. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивания. М.: Химия, 1974. с. 12-13.

35. Калашников В.И. Нестеров В.Ю., Хвастунов В.Л., Комохов П.Г., Соломатов В.И., Марусенцев В.Я, Тростянский В.М. Глиношлаковые строительные материалы. Пенза; 2000, 206 с.

36. Калашников В.И. О преимущественной роли ионноэлектростатического механизма в разжижении минеральных дисперсных композиций.// Долговечность конструкций из автоклавных бетонов. Тез. V Республиканской конференции. Таллин 1984. с. 68-71.

37. Калашников В.И. Основы пластифицирования минеральных дисперсных систем для производства строительных материалов.// Диссертация на соискание степени д.т.н., Воронеж, 1996, 89 с

38. Калашников В.И. Регулирование разжижающего эффекта суперпластификаторов исходя из ионноэлектростатическогодействия.//Производство и приложение на химические добавки в строительстве. Сборник тезисов НТК. София 1984. с. 96-98

39. Калашников В.И. Учёт реологических изменений бетонных смесей с суперпластификаторами.// Материалы IX Всесоюзной конференции по бетону и железобетону (Ташкент 1983), Пенза 1983 с. 7-10.

40. Калашников В Л, Иванов И А. Особенности реологических изменений цементных композиций под действием ионностабилизирующих пластификаторов// Сборник трудов "Технологическая механика бетона" Рига РПИ, 1984 с. 103-118.

41. Калашников В.И., Иванов И.А. Роль процедурных факторов и реологических показателей дисперсных композиций.// Технологическая механика бетона. Рига РПИ, 1986. с. 101-111.

42. Калашников В.И., Иванов И.А., О структурно-реологическом состоянии предельно разжиженных высококонцентрированных дисперсных систем.// Труды IV Национальной конференции по механике и технологии композиционных материалов. БАН, София. 1985.

43. Калашников В.И., Калашников С.В. К теории " твердения композиционных цементных вяжущих.// Материалы международной научно-технической конференции "Актуальные вопросы строительства" Т.З. Изд. Мордовского гос. университета, 2004. С. 119-123.

44. Калашников В.И., Калашников С.В. К теории твердения композиционных цементных вяжущих. Материалы международной научно-технической конференции "Актуальные вопросы строительства" Т.З. Изд. Мордовского гос. университета, 2004. С. 119-123.

45. Калашников В.И., Хвастунов B.JI. Москвин Р.Н. Формирование прочности карбонатношлаковых и каустифицированных вяжущих. Монография. Депонирована во ВГУП ВНИИНТПИ, Вып.1,2003,6.1 п.л.

46. Калашников В.И., Хвастунов B.JL, Тарасов Р.В., Комохов П.Г., Стасевич А.В., Кудашов В.Я. Эффективные жаростойкие материалы на основе модифицированного глиношлакового вяжущего// Пенза, 2004,117 с.

47. Калашников С. В. и др. Топология композитных и дисперсно-армированных систем // Материалы МНТК композиционные строительные материалы. Теория и практика. Пенза, ПДЗ, 2005. С. 79-87.

48. Киселёв А.В., Лыгин В.И. Инфракрасные спектры поверхностных соединений.// М.: Наука, 1972,460 с.

49. Коршак В.В. Термостойкие полимеры.// М.: Наука, 1969,410 с.

50. Курбатов Л.Г., Рабинович Ф.Н. Об эффективности бетонов, армированных стальными фибрами. // Бетон и железобетон. 1980. Л 3. С. 6-7.

51. Ланкард Д.К., Диккерсон Р.Ф. Железобетон с арматурой из обрезков стальной проволоки// Строительные материалы за рубежом. 1971, №9, с. 2-4.

52. Леонтьев В.Н., Приходько В.А., Андреев В.А. О возможности использования углеродных волокнистых материалов для армирования бетонов// Строительные материалы, 1991. №10. С. 27-28.

53. Лобанов И.А. Особенности структуры и свойства дисперсно-армированных бетонов // Технология изготовления и свойства новых композиционных строительных материалов: Межвуз. темат. сб. науч. тр. Л: ЛИСИ, 1086. С. 5-10.

54. Маилян ДР., Шилов Ал.В., Джаварбек R Влияние фибрового армирования базальтовым волокном на свойства легкого и тяжелого бетонов // Новые исследования бетона и железобетона. Ростов-на-Дону, 1997. С. 7-12.

55. Маилян Л.Р., Шилов А.В. Изгибаемые керамзитофиброжелезо-бетонные элементы на грубом базальтовом волокне. Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2001. - 174 с.

56. Маилян Р.Л., Маилян Л.Р., Осипов К.М. и др. Рекомендации по проектированию железобетонных конструкций из керамзитобетона с фибровым армированием базальтовым волокном / Ростов-на-Дону, 1996. -14 с.

57. Минералогическая энциклопедия / Перевод с англ. Л. Недра,1985. с. 206-210.

58. Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительных материалов. М.; Стройиздат, 1971, 311с.

59. Нерпин С.В., Чудновский А.Ф., Физика почвы. М. Наука. 1967,167с.

60. Несветаев Г. В., Тимонов С.К. Усадочные деформации бетона. 5-ые Академические чтения РААСН. Воронеж, ВГАСУ, 1999. с. 312-315.

61. Пащенко А.А., Сербии В.П. Армирование цементного камня минеральным волокном Киев, УкрНИИНТИ - 1970 - 45 с.

62. Пащенко А.А., Сербии В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие" вещества. Киев. Вища школа, 1975,441 с.

63. Полак А.Ф. Твердение минеральных вяжущих веществ. М.; Издательство литературы по строительству, 1966,207 с.

64. Попкова A.M. Конструкции зданий и сооружений из высокопрочного бетона // Серия строительных конструкций // Обзорная информация. Вып. 5. М.: ВНИИНТПИ Госстроя СССР, 1990 77 с.

65. Пухаренко, Ю.В. Научные и практические основы формирования структуры и свойств фибробетонов: дис. док. техн. наук: Санкт Петербург, 2004. с. 100-106.

66. Рабинович Ф.Н. Бетоны, дисперсно-армированные волокнами: Обзор ВНИИЭСМ. М., 1976. - 73 с.

67. Рабинович Ф.Н Дисперсноармированные бетоны. М., Стройиздат: 1989.-177 с.

68. Рабинович Ф.Н. Некоторые вопросы дисперсного армирования бетонных материалов стекловолокном // Дисперсно-армированные бетоны и конструкции из них: Тезисы докл. Республ. совещан. Рига,1 975. - С. 68-72.

69. Рабинович Ф.Н. Об оптимальном армировании сталефибробетонных конструкций // Бетон и железобетон. 1986. № 3. С. 17-19.

70. Рабинович Ф.Н. Об уровнях дисперсного армирования бетонов. // Строительство и архитектура: Изв. вузов. 1981. № 11. С. 30-36.

71. Рабинович Ф.Н. Применение фиброармированных бетонов в конструкциях промзданий // Фибробетон и его применение в строительстве: Труды НИИЖБ. М., 1979. - С. 27-38.

72. Рабинович Ф.Н., Курбатов Л.Г. Применение сталефибробетона в конструкциях инженерных сооружений // Бетон и железобетон. 1984.-№12.-С. 22-25.

73. Рабинович Ф.Н., Романов В.П. О пределе трещиностойкости мелкозернистого бетона, армированного стальными фибрами // Механикакомпозитных материалов. 1985. №2. С. 277-283.

74. Рабинович Ф.Н., Черномаз А.П., Курбатов Л.Г. Монолитные днища резервуаров из сталефибробетона//Бетон и железобетон. -1981. №10. С. 24-25.

76. Соломатов В.И., Выроюй В.Н. и др. Композиционные строительные материалы и конструкции пониженной материалоёмкости.// Киев, Будивельник, 1991,144 с.

77. Сталефибробетон и конструкции из него. Серия "Строительные материалы" Вып. 7 ВНИИНТПИ. Москва. - 1990.

78. Стеклофибробетон и конструкции из него. Серия "Строительные материалы". Вып.5. ВНИИНТПИ.

79. Стрелков М.И. Изменение истинного состава жидкой фазы при твердении вяжущих веществ и механизмы их твердения // Труды совещания по химии цемента. М.; Промстройиздат, 1956, С. 183-200.

80. Сычева Л.И., Воловика А.В. Материалы, армированные волокном / Перевод изд.: Fibrereinforced materials. -М.: Стройиздат, 1982. 180 с.

81. Торопов Н.А. Химия силикатов и окислов. Л.;Наука, 1974,440с.

82. Третьяков Н.Е., Филимонов В.Н. Кинетика и катализУ/ Т.: 1972, №3,815-817 с.

83. Фадель И.М. Интенсивная раздельная технология бетона, наполненного базальтом.// Автореферат дис. к.т.н. М, 1993,22 с.

84. Фибробетон в Японии. Экспресс-информация. Строительные конструкции", М, ВНИИИС Госстроя СССР, 1983. 26 с.

85. Филимонов В.Н. Спектроскопия фотопревращений в молекулах.//Л.: 1977, с. 213-228.

86. Хун ДЛ. Свойства бетонов, содержащих микрокремнезём и углеродное волокно, обработанное силанами // Экспрес- информация. Вып.№1.2001. С.33-37.

87. Цыганенко А.А., Хоменя А.В., Филимонов В.Н. Адсорбция и адсорбенты.//1976, вып. 4, с. 86-91.

88. Шварцман А.А., Томилин И.А. Успехи химии//1957, Т. 23 №5, с. 554-567.

89. Шлакощелочные вяжущие и мелкозернистые бетоны на их основе (под общей редакцией В.Д. Глуховского). Ташкент, Узбекистан, 1980,483 с.

90. Юрген Шуберт, Калашников С.В. Топология смешанных вяжущих и механизм их твердения // Сб. Статей МНТК Новые энерго и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов. Пенза, ПДЗ, 2005. с. 208-214.

91. Balaguru P., Najm. High-performance fiber-reinforced mixture with fiber volume fraction//ACI Materials Journal.-2004.-Vol. 101, №4.- p. 281-286.

92. Batson G.B. State-the-Art Reportion Fiber Reinforced Concrete. Reported by ASY Committee 544. "ACY Journal". 1973,-70,-№ 11,-p. 729-744.

93. Bindiganavile V., Banthia N., Aarup В/ Impact response of ultra-high-strength fiber-reinforced cement composite. // ACI Materials Journal. 2002. - Vol. 99, №6. - P.543-548.

94. Bindiganavile V., Banthia., Aarup B. Impact response of ultra-high-strength fiber-reinforced cement compsite // ACJ Materials Journal. 2002 - Vol. 99, № 6.

95. Bornemann R., Fenling E. Ultrahochfester Beton-Entwicklung und Verhalten.//Leipziger Massivbauseminar, 2000, Bd. 10, s 1-15.

96. Brameschuber W., Schubert P. Neue Entwicklungen bei Beton und Mauerwerk.// Oster. Jngenieur-und Architekten-Zeitsehrieft., s. 199-220.

97. Dallaire E., Bonnean O., Lachemi M., Aitsin P.-C. Mechanical Behavior of Consined Reactive Powder Concrete.// American Societe of Givil Eagineers Materials Engineering Coufernce. Washington. DC. November 1996, Vol. 1, p.555-563.

98. Frank D., Friedemann K., Schmidt D. Optimisierung der Mischung sowie Verifizirung der Eigenschaften Saueresistente Hochleistungbetone.// Betonwerk+Fertigteil-Technik. 2003.№ 3. S.30-38.

99. Grube P., Lemmer C., Riihl M Vom Gussbeton zum Selbstvendichtenden Beton. s. 243-249.

100. Kleingelhofer P. Neue Betonverflissiger auf Basis Policarboxilat.// Proc. 13. Jbasil Weimar 1997, Bd. 1, s 491-495.

101. Muller C., Sehroder P. Schlif3e P., Hochleistungbeton mit Steinkohlenflugasche. Essen VGB Fechmische Vereinigung Bundesveband Kraftwerksnelenprodukte.// E.V., 1998-Jn: Flugasche in Beton, VGB/BVK-Faschaugung. 01 Dezember 1998, Vortag 4,25 seiten.

102. Richard P., Cheurezy M. Composition of Reactive Powder Concrete. Skientific Division Bougies.// Cement and Concrete Research, Vol. 25. No. 7, pp. 1501-1511,1995.

103. Richard P., Cheurezy M. Reactive Powder Concrete with Heigh Ducttility and 200-800 MPa Compressive Strength.// AGJ SPJ 144-22, p. 507-518,1994.

104. Romualdy J.R., Mandel J.A. Tensile strength of Concrete Affected by Uniformly Distributed and Glosely Spaced Lengths of Wire Reinforcement "ACY Journal". 1964, - 61, - № 6, - p. 675-670.

105. Schachinger J., Schubert J., Stengel Т., Schmidt PC, Hilbig H., Heinz DЛ Ultrahochfester Beton-Bereit fur die Anwendung? Schriftenzeihe Baustoffe.// FestSchrift zum 60. Geburgstag Von Prof.-Dr. Jng. Peter Schliessl. Heft. 2003, s. 189-198.

106. Schmidt M. Bornemann R. Moglichkeiten und Crensen von Hochfestem Beton.// Proc. 14, Jbausil, 2000, Bd. 1, s 1083-1091.

107. Schmidt M. Jahre Entwicklung bei Zement, Zusatsmittel und Beton. Ceitzum Baustoffe und Materialpriifung. Schriftenreihe Baustoffe.// Fest-schrift zum 60. Geburgstag von Prof. Dr.-Jng. Peter Schiesse. Heft 2.2003 s 189-198.

108. SchmidM,FenlingE.Utntax;hf^

109. Schmidt M., Fenling E., Teichmann Т., Bunjek K., Bornemann R. Ultrahochfester Beton: Perspective fur die Betonfertigteil Industrie.// Betonwerk+Fertigteil-Technik. 2003.№ 39.16.29.

110. Scnachinger J, Schuberrt J, Stengel T, Schmidt K, Heinz D, Ultrahochfester Beton Bereit Fur die Anwendung? Scnriftenreihe Baustoffe. Fest - schrift zum 60. Geburtstag von Prof. Dr.-ing. Peter Schliessl. Heft 2.2003, C.267-276.

111. Scnachinger J., Schubert J., Stengel Т., Schmidt K., Heinz D. Ultrahochfester Beton Bereit Fur die Anwendung? Scnriftenreihe Baustoffe.// Fest - schrift zum 60. Geburtstag von Prof. Dr. - ing. Peter Schlissl. Heft 2.2003, C.267-276.

112. Stark J., Wicht B. Geschichtleiche Entwichlung der ihr Beitzag zur Entwichlung der Betobbauweise.// Oster. Jngenieur-und Architekten-Zeitsehrieft., 142.1997. H.9.125. Taylor //MDF.

113. Wirang-Steel Fibraus Concrete.//Concrete construction. 1972,16 ,№l,s. 18-21.

114. Bindiganavill V., Banthia N., Aarup B. Impact response of ultra-high-strength fiber-reinforced cement composite //ASJ Materials Journal. -2002.-Vol. 99, №6.-p. 543-548.

115. Balaguru P., Nairn H., High-performance fiber-reinforced concrete mixture proportion with high fiber volume fractions // ASJ Materials Journal. 2004,-Vol. 101,№4.-p. 281-286.

116. Kessler H., Kugelmodell fur Ausfallkormengen dichter Betone. Betonwetk + Festigteil-Technik, Heft 11, S. 63-76,1994.

117. Bonneau O., Lachemi M., DallaireE., Dugat J.,Aitcin P.-C. Mechanical ProPerties and Durability of Two Industrial Reactive Powder Cohcrete // ASJ Materials Journal V.94. No.4, S.286-290. Juli-August, 1997.

118. De Larrard F., Sedran Th. Optimization of ultrahigh-performance concrete by the use of a packing model. Cem. Concrete Res., Vol.24 (6). S. 997-1008,1994.

119. Richard P., Cheurezy M. Composition of Reactive Powder Concrete. Cem. Coner.Res.Vol.25. No.7, S.1501-1511,1995.

120. Bornemann R., Sehmidt M., Fehling E., Middendorf B. Ultra Hachleistungsbeton UHPC - Herstellung, Eigenschaften und Anwendungsmoglichkeiten. Sonderdruck aus; Beton und stahlbetonbau 96, H.7. S.458-467,2001.

121. Bonneav O., Vernet Ch., Moranville M. Optimization of the Reological Behavior of Reactive Powder Coucrete (RPC).Tagungsband International Simposium of High-Performance and Reactive Powder Concretes. Shebroke, Canada, August, 1998. S.99-118.

122. Aitcin P., Richard P. The Pedestrian /Bikeway Bridge of scherbooke. 4-th International Simposium on Utilization of High-strength/ High-Performance, Paris. S. 1999-1406,1996.

123. De Larrard F., Grosse J.F., Puch C. Comparative study of Various Silica Fumes as Additives in High-Performance Cementious Materials. Materials and Structuctures, RJLEM, Vol.25, S. 25-272,1992.

124. Richard P. Cheyrezy М.Н. Reactive Powder Concretes with High Ductility and 200-800 MPa Compressive Strength. ACI, SPI 144-24, S. 507-518,1994.

125. Berelli G., Dugat I., Bekaert A. The Use of RPC in Gross-Flow Cooling Towers, International Simposium on High-Performance and Reactive Powder Concretes, Sherbrooke, Canada, S. 59-73,1993.

126. De Larrard F., Sedran T. Mixture-Proportioning of High-Performance Concrete. Cem. Concr. Res. Vol. 32, S. 1699-1704,2002.

127. Dugat J., Roux N., Bernier G. Mechanical Properties of Reactive Powder Concretes. Materials and Structures, Vol. 29, S. 233-240, 1996.

128. Bornemann R., Schmidt M. The Role of Powders in Concrete: Proceedings of the 6-th International Simposium on Utilization of High Strength/High Performance Concrete. S. 863-872,2002.

129. Richard P. Reactive Powder Concrete: A New Ultra- High Cementitius Material. 4-th Internanional Symposium on Utilization of High-Strength/ High-Performance Concrete, Paris, 1996.

130. Uzawa, M; Masuda, T; Shirai, K; Shimoyama, Y; Tanaka, V: Fresh Properties and Strength of Reactive Powder Composite Material (Ductal). Proceedings of the est fib congress, 2002.

131. Vernet, Ch; Moranville, M; Cheyrezy, M; Prat, E: Ultra-High Durability Concretes, Chemistry and Microstructure. HPC Symposium, Hong- Kong, Dezember 2000.

132. Cheyrezy, M; Maret, V; Frouin, L: Microstructural Analysis of RPC (Reactive Powder Concrete). Cem.Coner.Res.Vol.25, No. 7, S. 1491-1500,1995. ,

133. Bouygues Fa: Juforniationsbroschure zum betons de Poudres Reactives, 1996.

134. Reineck. K-H., Lichtenfels A., Greiner. St. Seasonal storage of solare"of energy in hot-Water tanks made out high performance concrete. 6 th International Symposium on high Strength/High Performance. Leipzig, June, 2002.

135. Бабков B.B., Комохов П.Г. и др. Объёмные изменения в реакциях гидратации и перекристаллизации минеральных вяжущих веществ / Наука и техника, -2003, №7

136. Бабков В.В., Полок А.Ф., Комохов П.Г. Аспекты долговечности цементного камня / Цемент-1988-№3 с 14-16.

137. Александровский С.В. Некоторые особенности усадки бетона и железобетона, 1959 №10 с 8-10.

138. Шейкин А.В. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. М: Стройиздат 1974,191 с.

139. Шейкин А.В., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М: Стройиздат, 1979. 333 с.

140. Цилосани З.Н. Усадка и ползучесть бетона. Тбилиси: Изд-во АН Груз. ССР, 1963. с 173.

141. Берг О.Я., Щербаков Ю.Н., Писанко Т.Н. Высокопрочный бетон. М: Стройиздат. 1971. с 208.i?6

Материал из архива журнала Uleyrus. Цены, нормы и модели техники меняются: перед покупкой и работами сверяйтесь с инструкцией производителя и официальными источниками. Нашли ошибку - напишите на admin@uleyrus.cc.