5256
.pdfсуток в 1,4-1,65 раза по сравнению с контрольными составами. При этом постоянно растёт во времени при хранении образцов в воде.
7. Выявлена роль давления прессования в усилении эффекта гидрофобизации КШВ и КШ со стеаратом цинка. Гиперпрессование под давлением 80 МПа понижает длительное водопоглощение гидрофобизированных образ цов через 200 суток в 2 раза по сравнению с контрольными, спрессованными при давлении 25 МПа. Гиперпрессование гидрофобизированных композиций, служит основанием для повышения стойкости изделий в агрессивных средах.
8.Установлена роль катиона металла у стеаратов в эффективности гидрофобизации: по степени увеличения коэффициентов длительной водостойко
сти они располагаются в следующий ряд: . Наиболее эффективной гидрофобизирующей добавкой для ГШВ и КШВ и инициатором их твердения в воде является стеарат цинка. Стеараты марганца, кальция и алюминия понижают прочностные показатели при водном твердении.
9.В гидрофобизированных мелкозернистых бетонах на КШВ и ГШВ с кварцевым песком отмечается сильное замедление набора прочности в первые сутки твердения. Замена кварцевого песка на карбонатный на КШВ повышает начальную скорость твердения. Прочность после 28-суточного нормального твердения и 250 суточного водного твердения в гидрофобизированных бетонах или сохраняется или становится выше контрольных составов, а высушенных
при температуре 105-110°С - ниже. Во всех случаях отмечается рост
10.Выявлено селективное влияние стеаратов металлов на показатели прочно сти песчанистых бетонов на глауконито- и гравелитошлаковых вяжущих. Уста новлено, что стеарат цинка негативно влияет на тройную систему из гравелита, шлака и песка, сильно блокирует начальное твердение бетонов, вызывает суще ственный недобор прочности через 28 суток по сравнению с контрольными со ставами без стеарата цинка и тем в большей степени, чем больше песка содер жится в составе бетона. Применение его в ГрШПБ недопустимо. Для песчани стых бетонов различных марок на гравелито- и глауконитошлаковых вяжущих наиболее эффективной гидрофобной добавкой, существенно повышающей проч ность в первые сутки твердения и, практически не снижающей или мало сни жающей её через 28 суток, является стеарат кальция. Установлено, что длитель ный капиллярный подсос ГрШПБ, гидрофобизированного стеаратом кальция бо лее чем в 2 раза ниже контрольного, а сорбционное увлажнение в 1,7 раза.
11.Установлено влияние дисперсности горных пород раздельного помола: по вышение дисперсности гравелита до 900 м2/кг, а для глауконитового песчаника до 1300 м2/кг повышает прочность. Однако, учитывая, что приросты прочности бето на при увеличении дисперсности от 600 до 1300м2/кг невелики, не следует из мельчать гравий и песчаник выше удельной поверхности, равной 600 м2/кг.
12.Впервые разработаны высокоэкономичные геошлаковые вяжущие и пес чанистые бетоны, состоящие из малого количества шлака и бинарных дисперс ных порошков осадочного происхождения - песчаников и вулканического про исхождения ультракислого состава - гранита, среднего - диорита и ультраос новного - диабаза. Доля шлака в таких бетонах не превышает 10%. Выявлено, что наиболее быстро протекает синтез новообразований, формирующий высокую односуточную (11 -20 МПа) и 28-суточную (74-83 МПа) прочность вяжущего, состояще го из шлака и бинарного наполнителя - песчаника и гранита. В системе «песчаник-
21
шлак-диабаз» синтез новообразований в первые сутки чрезвычайно замедлен и прочность не превышает 0,1-0,2 МПа. Кроме того, установлено, что диабазопесчаникошлаковые вяжущие не твердеют при пропаривании и сухом прогреве, что исключает их использование для производства бетонов по сравнению с гра- нито-песчаниково-шлаковыми вяжущими, Песчаники, состоящие преимущест венно из тонкозернистого кварца, блокируют ранний синтез новообразований в смеси с ультраосновными вулканическими породами и шлаком в сильнощелоч ных условиях. Вследствие более медленного набора прочности бетона на глауконитовом песчанике предпочтение следует отдавать кремнезёмистому песчанику.
13.Выявлено, что для малошлаковых геобетонов с комбинацией двух раз личных по происхождению горных пород, объёмная порошковая гидрофобизация стеаратами металлов неэффективна. Высокая эффективность гидрофобной обработки достигается при пропитке бетонов эмульсией «Aquafree S-100» и ла ком «ВВМ-М-7», снижающими длительное водопоглощение в 1,5-2,0 раза, сорбционное увлажнение в 1,4-1,5 раза, капиллярный подсос в 7-25 раз в зави симости от вида бетона и пропитывающей жидкости. Пропитанные бетоны не имеют следов высолообразований в течение 100 суток испытаний.
14. Установлено влияние пропаривания и сухого прогрева на сохранение гидрофобного действия стеарата цинка в КШВ и ГШВ. ТВО при t=70°C и сухой прогрев при t=150°C незначительно повышают прочность камня из обычных и гидрофобизированных КШВ и существенно (в 1,5-2,0 раза) - на ГШВ. При та ких температурных воздействиях гидрофобный эффект стеарата цинка умень
шается: растёт водопоглощение и уменьшается |
, и, особенно сильно, при |
t=150°C (для КШВ с 1,18 до 0,8; для ГШВ с 1,1 до 0,6).
15.Получены новые результаты для МШБ в процессе исследований объёмных изменений гидрофобизированных бетонов: усадки и набухания в воде, цикличе
ского высушивания и водонасыщения, изменения Един при различных циклических изменениях среды в течение 2-х лет. Усадочные деформации гидрофобизирован
ных бетонов состава 1:1,5 и 1:2,5 не превышают 0,8-1,44 мм/м, соответственно. Един гидрофобизированного бетона ниже контрольного на 10%. После длительного обезвоживания при влажности 5-10%, сушке при t=80°C, повторной выдержки на
воздухе (120 суток) уменьшение Един на 40% приводит через 120 суток водонасы щения к 90%-ому восстановлению его за счёт самозалечивания структуры. После 50-ти циклов «увлажнения-высушивания» гидрофобизированные бетоны потеряли 23% прочности; цементно-песчаные бетоны состава 1:2 разрушились через 32 цикла.
16.При изучении коррозионной стойкости в 3%-ом растворе H2 S04 установле но, что наиболее стойкими оказались бетоны состава 1:1,5 на трёхкомпонентных
вяжущих «гранит-шлак-песчаник» (Кст=1,05-1,22). Пропитка их лаком «ВВМ-М-7» повысила Кст до 1,31-1,49; пропитка бетонов жидкостью «Aquafree S-100» не за щищает бетон от воздействия раствора H2 S04 .
Наиболее морозостойкими бетонами являются ГрШПБ марок М500-М600 на двухкомпонентном вяжущем, которые соответствуют марке по морозостойко сти F500-F600. При гидрофобизации их стеаратом кальция, морозостойкость понижается до F400-500. Менее прочные контрольные бетоны марок М200М300 на трёхкомпонентном вяжущем и имеют морозостойкость F400-500.
Пропитка бетонов лаком «ВВМ-М-7» понижает их морозостойкость до F200300 с отслоением поверхностного слоя, а пропитка жидкостью «Aquafree S-100»
-в ещё большей степени.
17.Осуществлена технико-экономическая оценка МШБ на двухкомпонентных и трёхкомпонентных вяжущих. Обоснована эффективность гидрофобизированных бетонов, где количество шлака составляет лишь 9,8% от сухих компонентов. Эко номически и технически обосновано уменьшение содержания стеаратов до 1,5% при совместном измельчении его со шлаком и одной или двумя горными породами с
обязательным использованием алкиларилсульфонатами в количестве 0,05-0,01 %. Более высокие экономические результаты за счёт снижения стоимости тор
говых стеаратов достигаются за счёт использования разработанной гидрофоб ной добавки «ПРИМ-1».
Выполнены расчёты сравнительной оценки стоимости сырьевых компонен тов на 1 м3 минеральношлаковых и цементных бетонов. Стоимость их в МШБ на 655 рублей ниже, чем в мелкозернистом цементном.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ
1. Мороз, М.Н. Отделочные стеновые глиношлаковые материалы [Текст]/ В.И. Калашников, В.Ю. Нестеров, М.Н. Мороз, В.М. Тростянский // Композиционные строительные материалы. Теория к практика: сб. науч. трудов междунар. научнотехнической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2001. - С. 128-130.
2.Мороз, М.Н. Модификация глиношлаковых композиций с полимерными добавками и гидрофобизаторами с целью повышения водостойкости [Текст]/В.И Калашников, В.Ю. Нестеров, М.Н. Мороз, В Я. Марусенцев, М.А. Дуров // Композиционные строительные мате риалы. Теория и практика: сб. науч. трудов междунар. научно-технической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2002. - С. 150-152.
3.Мороз, М.Н. Повышение водостойкости глино- и карбонатношлаковых материалов металлоорганическими гидрофобизаторами [Текст] /М.Н. Мороз, СВ. Калашников // Гра достроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развития горо дов Поволжья: сб. докладов всероссийской научно-практической конференции - Тольят ти: ТГУ, 2004. - С. 172-175.
4.Мороз, М.Н. Повышение свойств геополимерных вяжущих на основе местного сы рья [Текст] // В.И Калашников, В.Л. Хвастунов, В.Ю. Нестеров, И.А. Елисеев, М.Н. Мороз, А.В. Стасевич. ЕВ. Подрезова //Актуальные вопросы строительства: материалы междунар. научно-технической конференции. - Саранск: МГУ, 2004. - С. 115-119.
5.Мороз, М.Н. Органические гидрофобизаторы в минеральношлаковых композицион ных материалах из горных пород [Текст] / В.И. Калашников, М.Н. Мороз. В.Л. Хвастунов, В.Ю. Нестеров, П.Г. Василик // Строительные материалы. - Москва. 2005. №4 - С. 26-29.
6.Мороз, М.Н. Минеральношлаковые вяжущие повышенной гидрофобности [Текст]/В.И. Калашников, М.Н. Мороз, В.Ю. Нестеров. В.Л. Хвастунов, П.Г. Василик // Строительные материа лы. - Москва, 2005. №7 - С. 64-67.
7.Мороз, М.Н. Поведение металлоорганических гидрофобизаторов в карбонатно- и
глиношлаковых вяжущих при различных температурных условиях твердения [Текст] / В.И. Калашников, М.Н. Мороз, В.Л. Хвастунов, B.C. Демьянова, ЮС. Кузнецов, В.Я. Кудашов // Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоёмкие технологии в производстве строительных материалов: сб. науч. трудов междунар. научно-технической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2005. -С. 124-130.
8.Мороз, М.Н. Исследование влияния дисперсности горных пород на свойства гидро фобизированных минеральношлаковых композиций [Текст]/М.Н. Мороз, В.И Калашни ков, В.Ю. Нестеров, Ю.С. Кузнецов, В.Л. Хвастунов. ТА. Войкина, Л.Н. Голикова // Компози ционные строительные материалы. Теория и практика: сб. науч. трудов междунар. научнотехнической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2006. - С. 165-169.
9.Мороз, М.Н. Исследование деформаций усадки и набухания гравелитошлакопесчаного бетона, гидрофобизированного стеаратом кальция [Текст] / М.Н. Мороз, В.И. Калаш ников, В.Ю. Нестеров, В.Л. Хвастунов, НИ. Макридин, В.М. Журавлев // Композиционные
строительные материалы. Теория и практика: сб. науч. трудов междунар. научнотехнической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2006. - С. 162-165.
10. Мороз, М.Н. Высокогидрофобные мелкозернистые бетоны на гранитошлакопесчаном и гранито-шлакоглауконитовом вяжущих [Текст] / М.Н. Мороз, В И Ка лашников, В.Л. Хвастунов, В.Ю. Нестеров, Н.И. Макридин, Л.Н. Голикова, В.М. Тростянский// Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. науч. трудов междунар. научно-технической конференции. - Пенза: ПДНТП, 2006. - С. 152-157.
11 Мороз, МН. Перспективы создания геосинтетических вяжущих из высокодис персных горных пород [Текст] / В.И. Калашников, М.Н. Мороз, В.Л. Хвастунов, В.Я. Кудашов II Достижения. Проблемы и перспективные направления развития. Теория и прак тика строительного материаловедения. Десятые академические чтения РААСН. - Казань: Изд-во Казанского гос. арх.-строит. ун-та, 2006. - С. 201-203.
12.Мороз, М.Н. Высокогидрофобные многокомпонентные малошлаковые мелкозерни стые бетоны с наполнителями из нескольких горных пород [Текст] / В И. Калашников, М.Н. Мороз, В.Л. Хвастунов, В.Я. Кудашов // Достижения. Проблемы и перспективные направ ления развития. Теория и практика строительного материаловедения. Десятые академические чтения РААСН. - Казань: Изд-во Казанского гос. арх.-строит. ун-та, 2006. - С. 196-200.
13.Мороз, М.Н. Высокогидрофобный гравелитошлакопссчаный бетон [Текст] / В.И. Калашников, М.Н. Мороз, ВЮ. Нестеров, ВЛ. Хвастунов, Ю.С. Кузнецов, В.Я. Кудашов // Известия ТулГУ. Серия (Строительные материалы, конструкции и сооружения», -Тула ТулГУ, 2006. - Вып 9. - С. 108-115.
14.Мороз, М.Н. Металлоорганические гидрофобизаторы для минеральношлаковых вя жущих [Текст] / В.И. Калашников, М.Н. Мороз, В.Ю. Нестеров, В.Л. Хвастунов, Н.И. Макридин, П.Г. Василик// Строительные материалы. -Москва, 2006. №10-С. 38-39.
15 Мороз,МН.Влияние дозировки металлоорганического гидрофобизатора на водо стойкость и прочность минеральношлаковых вяжущих [Текст]/М.Н. Мороз // Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоёмкие технологии в производстве строительных мате риалов: сб. науч. трудов междунар. научно-технической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2006. - С. 185-189.
16. Мороз, М.Н. Перспективные направления в области получения геосинтетиче ских строительных материалов [Текст]/В.И. Калашников, В.Л. Хвастунов, Ю.С Кузне цов. М.Н. Мороз. Ю.В. Гаврилова // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI векаМосква. 2007. №2 - С . 16-18.
Мороз Марина Николаевна
ВЫСОКОГИДРОФОБНЫЕ МИНЕРАЛЬНОШЛАКОВЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
05.23.05 - Строительные материалы и изделия Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук
Подписано в печать 25.04.0? г Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать на ризографе.
Уч. изд. л. 1 . Тираж 100 экз. Заказ №. 79
Издательство ПТУ АС.
Отпечатано в цехе оперативной полиграфии ПГУАС. 440028. г. Пенза, ул. Г. Титова, 28.