Автореферат Тяжелые бетоны повышенной коррозионной стойкости с модификатором на основе стеклянного порошка». Общая характеристика работы
 Скачать 1.88 Mb.
|
|
В пятом разделе разработан технологический регламент производства модифицированных цементных бетонных смесей для изготовления изделий и конструкций повышенной коррозионной стойкости. Выполнен расчет годового экономического эффекта от объема, реализованных в ООО "Домостроительный комбинат" модифицированных бетонных смесей (МБС), для производства бетонных конструкций, в том числе эксплуатирующихся в агрессивных средах. Установлено что в результате снижения расхода цемента годовой экономический эффект в 2018 году по факту составил – 106,88 тыс. руб, а при выходе работы предприятия на проектную мощность (60000 м 3 /год) годовой экономический эффект составит – 10752,0 тыс. руб. ВЫВОДЫ 1. Теоретически и экспериментально обосновано решение важной народнохозяйственной задачи - повышение коррозионной стойкости тяжелых бетонов введением в его состав органоминерального модификатора, влияющего на структуру и свойства бетонной смеси и бетона. Выполнен анализ существующих представлений о коррозионных процессах, происходящих в тяжелых бетонах, способов повышения их коррозионной стойкости и обоснован состав органоминерального модификатора Рис.6. Относительные деформации усадки образцов контрольного состава и модифицированных составов, 2, 3 0 10 20 30 40 50 60 1 3 7 14 28 42 56 70 84 98 ε i• 1 Т, сут. Контр. Сост. Сост. Сост. №3 на основе тонкодисперсного стеклянного порошка, полученного помолом стеклобоя, доступного и недорогого суперпластификатора на основе полиметиленнафталинсульфоната и активатора химической реакции в системе "портландцемент – стеклянный порошок" сульфата натрия. Установлено, что органоминеральный модификатор положительно влияет на текучесть цементного теста и ее сохраняемость во временив течение 90 минут выдержки, повышает прочность цементного камня до 30% в стандартном возрасте в зависимости от концентрации молотого стекла в органоминеральном модификаторе, что подтверждается повышением интенсивности дифракционных отражений линий гидросиликатов кальция C–S–H при рентгенофазовом анализе продуктов гидратации. Определены области оптимальных составов бетонных смесей по содержанию органоминерального модификатора по критериям подвижности бетонной смеси и прочности бетона при сжатии, обеспечивающие получение бетонных смесей марки по подвижности S4 и пределом прочности при сжатии в проектном возрасте не менее 45 МПа, способных работать в агрессивных средах следующих классов по эксплуатации ХО, XF1, XF2, XF3, XF4, ХА, ХА. Наиболее представительным по прочности в стандартном возрасте является состав №1 (с концентрацией МС, который показал увеличение прочности в стандартном возрасте по сравнению с контрольным на 7%, а составы и 3 ( с концентрацией МС и 20% соответственно) практически равнозначны с контрольным составом. Установлено, что введение в состав бетонных смесей органоминерального модификатора позволяет получить бетоны, эксплуатирующиеся при сульфатной коррозии и коррозии выщелачивания, с повышенным значением коэффициента коррозионной стойкости 0,95…1,09. 7. Установлено, что деформации усадки бетона в возрасте 98 суток твердения для образцов контрольного состава составили 49·10 -5 , состава №1 - состава №2 - 30·10 -5 , состава №3 - 24·10 -5 , что на 29, 38, 48%% соответственно меньше показателей усадки контрольного состава. При этом стабилизация показателей усадки у всех составов наступила достаточно рано – в пределах суток твердения бетона, что доказывает предположение о протекании щелочной реакции в течении 24…28 часов и дальнейшим отсутствием расширения образцов. Применение органоминерального модификатора при изготовлении тяжелых бетонных смесей позволяет зафиксировать также следующую технико- экономическую эффективность- повышение прочности бетона, как в процессе набора, таки в проектном возрасте до 8% в зависимости от концентрации МС в составе органоминерального модификатора- повышение марки бетона по водонепроницаемости с W4 дои морозостойкости с F200 до F300; - снижение расхода цемента без снижения класса бетона по прочности на 40 кг/м 3 (8,7%). 21 9. Разработан технологический регламент производства модифицированных бетонных смесей для изготовления изделий и конструкций повышенной коррозионной стойкости. Выполнен расчет экономического эффекта от реализованных модифицированных бетонных смесей, в результате которого установлено, что при снижении расхода цемента годовой экономический эффект по фактически выпускаемым объемам бетона и железобетона на предприятии ООО "Домостроительный комбинат" (596 м) в настоящее время составляет тыс. руб, а при выходе работы предприятия на проектную мощность м 3 /год) годовой экономический эффект составит 10752,0 тыс. руб. Использование техногенного сырья (стеклобоя) в производстве модифицированных бетонов повышенной коррозионной стойкости позволит не только улучшить их эксплуатационные свойства, а значит повысить надежность и долговечность конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных средах, атак же снизить себестоимость конечной продукции, нагрузку на природные ресурсы и улучшить экологическую обстановку в регионе. ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ публикации в рецензируемых научных изданиях. Сороканич, СВ. Особенности процессов коррозии бетона морских сооружений текст / СВ. Сороканич // Зб. наук. праць. ЛНАУ. Серія «Технічні науки», - №88. - Луганськ: 2008. – С. 89-93 (Исследованы процессы коррозии бетона при воздействии жидких агрессивных сред. Сороканич, СВ Коррозия бетона сооружений эксплуатирующихся в морской воде Текст / СВ. Сороканич, В.А. Беляева // Науковий вісник ЛНАУ. Серія «Технічні науки, - №3. – Луганськ: 2009. – С. 305-308 (Установлены экспериментально количественных результатов процессов коррозии в зависимости от скорости фильтрационного переноса. Сороканич, СВ Коррозия бетона сооружений с учетом фильтрационного влагопереноса Текст / СВ. Сороканич // Вестник ДонНАСА. – Макеевка: 2017. Вып. – 3(125). – С. 32-37; 4. Назарова, А.В. Органоминеральный модификатор цементных композитов на основе стеклянного порошка текст / А.В. Назарова, СВ. Сороканич Вестник ДонНАСА. – Макеевка: 2018. – Вып. – 3(131). – С. 5-10 (Приведены результаты исследований свойств цементных пасти модифицированных бетонов); 5. Назарова, А.В. Влияние органоминерального модификатора на процессы гидратации цемента и свойства цементных композитов текст / А.В. Назарова, С.В. Сороканич // Сборник научных трудов Луганск ЛНУ им. В. Даля. -Луганск 2018. - №3 (24). – С. 98 -107 Приведены результаты исследований процессов гидратации модифицированных цементных композитов и их эксплуатационных свойств 22 – публикации по материалам конференций. Рязанова, В.А. Модель процессов коррозии в частично водонасыщенном бетоне с учетом фильтрационного влагопереноса текст / В.А. Рязанова, С.В. Сороканич // Компьютерное материаловедение и прогрессивные технологии: материалы к 47 Международному семинару по моделированию и оптимизации композитов. – МОК 47: тезисы доклада, ОГАСА. – Одесса 2008. – С. Описаны процессы коррозии бетона и математическое формулирование задачи); 7. Рязанова, В.А. Особенности процессов коррозии бетона причалов в переходной зоне влагопереноса текст / В.А. Рязанова, СВ. Сороканич Компьютерное материаловедение и прогрессивные технологии материалы к Международному семинару по моделированию и оптимизации композитов. МОК 47: тезисы доклада, ОГАСА. – Одесса 2008. – С. 52; 8.Сороканич, СВ. Двухмерные задачи процессов сульфатной коррозии бетона текст / СВ. Сороканич // I Международный строительный форум «Строительство и архитектура в рамках форума XVI Международная конференция Здания и сооружения с применением новых материалов и технологий тезисы доклада, Макеевка ДонНАСА. – Макеевка: - 2017. – С. 185; 9.Сороканич, СВ. Стеклобой в качестве добавки при производстве цементных бетонов текст / СВ. Сороканич, Е.А. Данилова // Материалы Научно-практическая конференция с международным участием Проблемы и перспективы современной науки (межотраслевая тезисы доклада, Луганск ЛНАУ. - Луганск - 2017. – С. 594-597 (Приведены результаты экспериментальных исследований. Сороканич, СВ. Эффективный способ утилизации стеклянного боя в цементных композитах текст / СВ. Сороканич, ЕМ. Вишторский // Сборник материалов, том ІІІ І междисциплинарного научного форума с международным участием Новые материалы и перспективные технологии тезисы доклада, г. Москва: - 2018. – С. 307-311 (Обоснованы результаты исследований возможности применения стеклобоя в цементных композитах публикации в других изданиях. Рязанова, В.А. Коррозия бетона морских сооружений в зоне капиллярного подсоса Текст / В.А. Рязанова, СВ. Сороканич // Зб. наук. праць. УкрДАЗТ. – Харків: 2008. - Вип.91. - С (Обосновано математическое моделирование процессов коррозии бетона. Рязанова, В.А Физико-математическая модель процессов сульфатной коррозии при конвективно-диффузионном влагопереносе текст / В.А. Рязанова, С.В. Сороканич // Вестник ОГАСА. – Одесса 2009. - Вып. – С. Представлено математическое моделирование процессов сульфатной коррозии бетона); 13. Рябичева, Л.А. Аналитическая модель процессов сульфатной коррозии при влагопереносе текст / Л.А. Рябичева, СВ. Сороканич // Сборник научных трудов. – Луганск ЛГУ им. В. Даля. – Луганск 2016. – №1 (16). - С. 140-146; 23 14. Рябичева, Л.А. Коррозия бетонных сооружений, эксплуатирующихся в агрессивной среде в зоне капиллярного подсоса текст / Л.А. Рябичева, С.В. Сороканич, ИК. Максюк // Сборник научных трудов Луганск ЛГУ им. В. Даля. - Луганск 2016. - №2 (17). – С. 172-185; 15. Сороканич, СВ Вторичное использование стеклобоя в производстве строительных материалов текст / СВ. Сороканич // Вестник ЛНУ им. В. Даля. Луганск 2017. - №3(5) часть 2. – С. 186-188 Приведены результаты влияния тонкодисперсного стеклобоя на прочность цементного камня); 16.Сороканич, СВ Методика прогнозирования долговечности бетона при коррозии выщелачивания текст / СВ. Сороканич, А.В. Назарова, Е.А. Гудкова Международный научно-практический журнал Интеграция наук. – Москва 2018. - №7(22). – С. 150-156 Разработана инженерная методика прогнозирования долговечности бетонов при выщелачивании). АННОТАЦИЯ Сороканич Станислав Васильевич. Тяжелые бетоны повышенной коррозионной стойкости с модификатором на основе стеклянного порошка. – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.05 – строительные материалы и изделия. – ГОУ ВПО "Донбасская национальная академия строительства и архитектуры, г. Макеевка, 2019 г. В работе выполнено теоретическое и экспериментальное обосновано решение важной народнохозяйственной задачи - повышение коррозионной стойкости тяжелых бетонов, введением в его состав органоминерального модификатора, влияющего на структуру и свойства бетонной смеси и бетона. Диссертация посвящена решению задачи получения современных модифицированных бетонов с повышенными эксплуатационными свойствами (коррозионная стойкость, водонепроницаемость, морозостойкость, усадка) на рядовых цементах, характеризующихся невысокой себестоимостью, за счет применения в составе бетона органоминерального модификатора, основой которого является твердо-бытовой отход – стеклобой. Исследованы закономерности влияния молотого стекла и щелочного активатора в составе органоминерального модификатора на процессы формирования продуктов гидратации вяжущего и структурообразования композитов на основе портландцемента, а также на кинетику твердения модифицированных бетонов. Исходя из полученных результатов экспериментальных исследований, оптимизированы составы модифицированных бетонов по концентрации органоминерального модификатора, обеспечивающего получение бетонных смесей марки по подвижности S4 и пределом прочности при сжатии в проектном возрасте не менее 45 МПа с коэффициентом коррозионной стойкости Разработан технологический регламент производства модифицированных бетонных смесей для изготовления изделий и конструкций повышенной коррозионной стойкости. Выполнен расчет экономического эффекта от реализованных модифицированных бетонных смесей, в результате которого установлено, что при снижении расхода цемента годовой экономический эффект по фактически выпускаемым объемам бетона и железобетона на предприятии ООО "Домостроительный комбинат" (596 м) в настоящее время составляет тыс. руб, а при выходе работы предприятия на проектную мощность м 3 /год) годовой экономический эффект составит 10752,0 тыс. руб. Ключевые слова: коррозионная стойкость, тяжелый бетон, органоминеральный модификатор, стеклобой, подвижность, прочность Stanislav Vasilievich. Heavy concrete of increased corrosion resistance with modifier based on glass powder. - Manuscript. Thesis for the degree of Candidate of Technical Sciences in specialty 05.23.05 - building materials and products. - SEIHPE "Donbass National Academy of Civil Engineering and Architecture" MES DPR, Makeevka, 2019 The thesis gives theoretically and experimentally grounded solution of an important national economic task — the increase of corrosion resistance of heavyweight concrete introducing an organic-mineral modifier affecting the structure and properties of concrete mix and concrete into its composition. The study is devoted to solving the problem of obtaining modern modified concrete with increased operation properties (corrosion resistance, water resistance, frost resistance, shrinkage) from ordinary cements, which are characterized by low cost due to the use of organic-mineral modifier based on such solid waste as crushed glass. The laws of the effect of crushed glass and alkaline activator in the composition of the organic-mineral modifier on the processes of formation of binder hydration products and Portland cement based composites, as well as on the kinetics of modified concrete hardening were studied. Using the results of experimental studies, the composition of modified concrete was optimized according to the concentration of organic-mineral modifier providing the obtaining of concrete mixes of S4 mobility type and with compressive strength of at least 45 MPa and with corrosion resistance ratio of 0,95 ... 1,09. The production procedures for making modified concrete mixes for manufacture of increased corrosion resistant products and structures were developed. The economic effect of sold modified concrete mixes was calculated, as a result of which it was established that decreasing cement consumption, the annual economic effect at actually produced amounts of concrete and reinforced concrete at “House-Building Factory” Ltd. (596 m 3 ) amounts 106,88 thousand rubles at present, and when the enterprise reaches its design capacity (60000 m 3 / year), the annual economic effect will be – 10752,0 thousand rubles. Key words: corrosion resistance, heavyweight concrete, organic-mineral modifier, crushed glass, mobility, strength. |