авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Повышение защитной способности стальной арматуры в керамзитобетонах

-- [ Страница 3 ] --

Данное положение было использовано также в исследованиях коррозии арматуры в бетоне при опытно-промышленных испытаниях, проведенных на ТОО «СТРОЙКОМБИНАТ» г. Уральск в течение двух лет.

5 Работы по выпуску опытно-экспериментальной партии керамзитобетонных предварительно напряженных шпал серии ШС-1у по ГОСТ 10629-90 «Шпалы железобетонные, предварительно напряженные для железных дорог колеи 1520 мм. Технические условия»

Опытные партии керамзитобетонных предварительно напряженных шпал в количестве 50 м3 выпускали на ТОО «Стройкомбинат» г. Уральск.

Для приготовления бетонов были приняты следующие сырьевые материалы: в качестве вяжущего вещества использовали Вольский цемент марки 500 без добавок. В качестве мелкого заполнителя использовали речной песок с модулем крупности 2,53, а в качестве крупного заполнителя использовали керамзит фракций 5-10 и 10-20 мм, выпускаемый ТОО «Стройкомбинат» г. Уральск. Сырьевые материалы отвечали требованиям ГОСТов на приведенные материалы.

Программа работ по выпуску опытной партии керамзитобетонных предварительно напряженных шпал включала:

- изготовление гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки (ГПД);

- изготовление смазки для металлических форм, состав которого по предварительному патенту РК № 6049 следующий: эмульсол кислый синтетический 20-25; насыщенный раствор извести 73,5-79,5; дициклогексиламмоний азотистокислый 0,5-1,5;

- приготовление рабочего раствора ингибитора коррозии NaNO2;

- приготовление керамзитобетонной смеси и изготовление предварительно напряженных шпал на коротких стендах, где арматурой служила проволока класса Вр-II с повышенными пластическими свойствами диаметром 3 мм по ТУ 14-4-716-76. Количество арматурных проволок в одной шпале – 44.

Состав керамзитобетона, кг/м3: цемент марки М500 – 450; керамзитовый гравий фракции 5-10 мм – 241; керамзитовый гравий фракции 10-20 мм – 361; песок речной – 491; вода – 203 л. Подвижность бетонной смеси П2. Плотность бетона 1700 кг/м3.

В данный состав бетона вводили 5-7% гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки от массы цемента, т.е. 25-27 кг. При этом содержание ингибитора коррозии NaNO2 в добавке ГПД составляло 1,5 – 2% по массе.

Бетонную смесь готовили в бетоносмесителе принудительного действия. Прочность бетона соответствовала классу В30.

Изделия изготавливали на коротких стендах, представляющих собой металлические неразборные групповые формы, где одновременно формуются 4 шпалы по длине стенда. Арматурные пакеты с зажимами на концах собирали на отдельной установке, а затем переносили и устанавливали в захваты стендов. Натяжение арматурного пакета, состоящего из 44 проволок, осуществляли за один прием мощным гидродомкратом. Общая сила натяжения арматурных проволок в пакете составляла 3642 МПа. При этом среднее значение силы натяжения одной проволоки составляло 82,7 МПа, а отклонения значений силы натяжения отдельных проволок не отличались от среднего значения более чем на 8%.

После тепловлажностной обработки по режиму 3+3+6+естественное остывание при температуре изотермической выдержки 85оС изделия были освобождены из форм и выставлены на открытом стенде, где хранились в течение 2-х лет под открытым небом.

Испытания шпал на пульсационном прессе показали, что они не имеют трещин после 2,0 млн циклов пульсационных нагружений.

Коррозионное состояние стальной арматуры в бетонах, прошедших тепловлажностную обработку, оценивали методом поляризуемости арматуры и скорости спада потенциалов.

Исследования коррозионного состояния стальной арматуры в керамзитобетонных шпалах, где в бетонную смесь были введены добавки ГПД в количестве 5% и 7%, показали, что стальная арматура находится в пассивном состоянии. Спад потенциала до значений +100 мВ протекает в течение 10-13 мин.

Таким образом, проведенные исследования на реальных образцах шпал, изготовленных в производственных условиях, показали, что предлагаемые технические решения надежно защищают стальную арматуру от коррозии. Это даёт нам полное право рекомендовать керамзитобетонные предварительно напряженные конструкции не только для изготовления шпал, но и для их широкого применения и внедрения в других областях строительства.

Экономический эффект от применения предлагаемых технических решений составляет 6446 тенге на 1 м3 бетона.

заключение


1. Главными факторами, определяющими длительную сохранность арматуры в бетоне, способном пассивировать сталь, являются малая проницае­мость и достаточная толщина защитного слоя, обеспечивающие длительное сохранение высокой щелочности (рН > 12) жидкой фазы бетона у поверхно­сти арматуры.

Просматривая многочисленное семейство современных легких и тяжелых бетонов, отличающихся разнообразием вяжущих, заполнителей и доба­вок, а также различными режимами твердения, можно с уверенностью констатировать, что большинство из них не обеспечивает первоначальную пассивность стали или быстро теряют первоначальную пассивирующую способ­ность под воздействием окружающей среды.

2. Комплексом физико-химических, ускоренных и длительных натурных коррозионных испытаний показано, искусственные пористые заполнители обладают способностью связывать гидроксид кальция (обладают «гидравлической активностью»).

3. Исследования дифференциальной пористости бетонов, (пропаренных и нор­мального твердения) показали, что в легких бетонах на пористом и кварцевом песке преобладают капилляры радиусом 1105 106 см.

Во всех исследованных бетонах объем пор радиусом от 103до 105 см различается незначительно, однако объем более мелких пор радиу­сом 105 106 см в легких бетонах на пористом песке в 1,5 3 раза больше, чем в тяжелом бетоне.

Преобладание более мелких пор в бетонах на пористых заполнителях связано, на наш взгляд, со способностью заполнителя вступать во взаимодействие с оксидом кальция, способствуя тем самым уплотнению цементного камня как на контакте с заполнителем, так и во всем объеме цементного камня.

4. Резкое различие геометрии порового пространства бетонов на пористых заполнителях и тяжелых бетонов можно объяснить положительным влиянием пористого заполнителя на формирование микро- и макроструктуры цементного камня. Отсос воды из цементного теста, характерный для пористых заполнителей, понижает водоцементное отношение не только на контак­те с заполнителем, но и во всем объеме бетона, уплотняет структуру цемент­ного камня и уменьшает объем «сквозных» и крупных капилляров, образую­щихся после удаления свободной воды из бетона.

5. Методами математического моделирования оптимизированы составы гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки, содержащей ингибитор коррозии стали. В результате чего установлено, что ГПД повышает защитную способность керамзитобетона при содержании добавки 5-7% от массы цемента.

Приготовление гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки в агрегатах ударно-импульсного действия предотвращает залипание асфальтита на рабочих органах помольного агрегата.

6. Установлено, что пористые заполнители (мелкий и крупный) оказывают положительное влияние на формирование структуры порового простран­ства легкого бетона. Различными, не зависящими друг от друга, методами показано, что для бетонов на легких заполнителях характерно преоблада­ние мелких пор. Сорбционные и хемосорбционные процессы на контакте заполнителя и цементного камня приводят к уплотнению не только контактных зон, но и цементного камня во всем объеме бетона.

7. Добавка ГПД снижает проницаемость легкого бетона и повышает его защитную способность по отношению к стальной арматуре. 0,25% ингибитора коррозии NaNO2, содержащегося в добавке ГПД достаточно для полной пассивации арматуры в некарбонизированном бетоне, а 1,5% в карбонизированном.

8. Добавка ГПД снижает водопоглощение и капиллярный подсос бетона в 1,1-1,5 раза по сравнению с керамзитобетоном без добавки, а в сравнении с тяжелым бетоном снижение этих показателей доходит до 2,5-3,0 раз.

9. Установлено, что спад потенциала на арматуре в бетоне, где формы были смазаны разработанной нами смазкой, не достигает своего стационарного значения даже через 10 мин и находится на уровне значений +90 мВ. Это свидетельствует о высокой защитной способности керамзитобетона, где арматура была предварительно запассивирована «летучим» ингибитором, содержащимся в предложенной смазке для металлических форм.

10. Исследования коррозионного состояния стальной арматуры в керамзитобетонных шпалах, где в бетонную смесь были введены добавки ГПД в количестве 5% и 7%, показали, что стальная арматура находится в пассивном состоянии в обоих случаях. Спад потенциала до значений +100 мВ протекает в течение 10-13 мин на арматуре, что свидетельствует о пассивном состоянии стальной арматуры в предварительно напряженных изделиях из керамзитобетона.

11. Экономический эффект от применения разработанных научных и технических решений составляет 6446 тенге на 1 м3 бетона.

Оценка полноты решения поставленных задач. Поставленная цель и задачи, включающие исследования гидравлической активности пористого заполнителя и разработку гидрофобизирующе-пластифицирующую добавку, улучшающую физико-механические и гидрофизические свойства керамзитобетона, а также надежно защищающую напрягаемую арматуру от коррозии, проверенные при опытно-промышленных испытаниях, характеризуются полнотой решения данной проблемы.

Разработка рекомендаций и исходных данных по конкретному использованию результатов. Предлагаемая смазка для металлических форм, содержащая «летучий» ингибитор коррозии и гидрофобизирующе-пластифицирующая добавка полифункционального назначения, относятся к модификаторам нового поколения. Полученные результаты убедительно доказывают эффективность их применения в производстве предварительно напряженных лёгких бетонов, которые можно использовать не только для изготовления шпал, но и в большепролетных мостовых конструкциях.

Оценка технико-экономической эффективности внедрения. Экономический эффект от внедрения новой технологии получения смазки для форм и гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки ГПД составляет 6446 тенге на 1 м3 бетона (по ценам на 2009 г.).

Оценка научного уровня выполненной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области. Предлагаемая работа по научно-практической значимости соответствует научно-техническому уровню в области исследований гидравлической активности искусственных пористых заполнителей и разработки конкурентоспособных смазок для форм и модификаторов гидрофобизирующе-пластифицирующего действия, надежно защищающего напрягаемую арматуру от коррозии.

Список опубликованных работ по теме диссертации


1 Шинтемиров Т.К., Изжанов М.М., Соловьев В.И., Шинтемиров К.С. Защита стальной арматуры в бетонах на обезвреженных фосфорношлаковых вяжущих // Применение отходов производств – основной ресурс строительства: сб. научн. трудов. – Севастополь, 1990. – С. 57-63.

2 Шинтемиров Т.К., Шинтемиров К.С., Изжанов М.М., Базарбаев А.Т. Использование зол Шубаркульского угля при приготовлении тяжелых и легких бетонов // Состояние и пути экономии цемента в строительстве: сб. научн. трудов. – Ташкент, 1990. – С. 82-85.

3 Шинтемиров К.С., Шинтемиров Т.К. Коррозионная стойкость арматуры в бетонах на обезвреженном фосфорно-шлаковом вяжущем. // Новые материалы для ремонтно-восстановительных работ и реставрации памятников архитектуры: материалы 2-ой Междунар. научно-техн. конф. – Самарканд, 1992. – С.15-18.

4 Шинтемиров К.С., Шинтемиров Т.К. Защита арматуры от коррозии в конструкциях из ячеистых бетонов // Перспективы развития студенческой науки: материалы Внутривузовской научно-практ. конф. – Алматы, 1993. – С.29-30.

5 Шинтемиров Т.К., Ткач Е.В., Соловьев В.И., Шинтемиров К.С. Улучшение технологических и эксплуатационных свойств бетонов применением химических добавок. // Состояние и перспективы в строительной науке: сб. научных трудов КазГАСА. – Алматы, 1997. – С.79-81.

6 Шинтемиров К.С., Соловьев В.И., Серова Р.Ф., Шинтемиров Т.К. Повышение долговечности бетона применением химических добавок модификаторов // Вестник КГУСТА. – Бишкек, 2002. – С.202-204.

7 Шинтемиров К.С., Шинтемиров Т.К. Исследование коррозионной стойкости стальной арматуры в железобетонных шпалах, изготовленных из фосфорношлаковых вяжущих // Эффективные технологии строительных материалов: материалы Междунар. научно-практ. семинара-совещ. – Алматы: Изд-во «Аян Эдет», 2003. – С.70-74.

8 Предварительный пат. 4231 РК. Добавка в бетонную смесь / Шинтемиров К.С., Шинтемиров Т.К., Ткач Е.В., Сайбулатов С.Ж., Соловьев В.И., Орынбеков С.Б.; опубл. 20.04.98, Бюл. № 8.- 2 с.

9 Предварительный пат. 6049 РК. Смазка для форм в производстве железобетонных изделий / Шинтемиров К.С., Орынбеков С.Б., Соловьев В.И., Шинтемиров Т.К.; опубл. 12.08.98, Бюл. № 16.- 2 с.

10 Шинтемиров К.С., Шинтемиров Т.К., Бакушев А.А., Кошкомбаева Г.К. Кадирова Д.Б. Защита предварительно напряженной арматуры железобетонных конструкций от коррозии // Вестник НИИстромпроект.- Алматы, 2007.- № 1-2 (12). – С. 15-19.

11 Шинтемиров К.С., Шинтемиров Т.К., Бакушев А.А., Кадирова Д.Б. Защита предварительно напряженной арматуры от коррозии // Вестник КГУСТА. – Бишкек, 2007. – Вып. 3 (17).- С.21-26.

12 Шинтемиров К.С., Кадирова Д.Б., Байсариева А.М., Шинтемиров Т.К. Защита арматуры от коррозии в конструкциях из ячеистых бетонов // Вестник КазГАСА. – Алматы, 2005.- № 2-3(16-17). – С. 123-127.

13 Соловьев В.И., Шинтемиров К.С., Шинтемиров Т.К. Повышение долговечности бетона применением химических добавок модификаторов / / Строительная индустрия Казахстана: новые материалы и технологии: материалы Республ. научно-практ. конф., посвящ. 80-летию со дня рождения академика Паримбетова Б.П. – Алматы, 2009. – С.174-176.

14 Шинтемиров Т.К., Соловьев В.И. Капиллярно-пористая структура бетона и методы ее исследования // Вестник НИИстромпроект.- Алматы, 2009.- № 3-4 (19). – С. 57-63.

15 Шинтемиров Т.К., Соловьев В.И., Шинтемиров К.С., Байсариева А.М. Исследование коррозионной стойкости стальной арматуры в шпалах из керамзитобетона // Строительная индустрия Казахстана: новые материалы и технологии: материалы Республ. научно-практ. конф., посвящ. 80-летию со дня рождения академика Паримбетова Б.П. – Алматы, 2009. – С.177-181.

Тйін

Шинтемиров Темір аберлы

Керамзитбетондаы болат арматурасыны оралу абілетін жоарылату

05.23.05 рылыс материалдары мен бйымдары

Зерттеу нысаны:

Керамзитті гидравликалы белсенділігі жне керамзитбетондаы болат арматураны коррозиялы жадайы.

Жмысты масаты:

Керамзитті гидравликалы белсенділігін зерттеу жне болат арматураа атысты керамзитбетонны оралу абілетін арттыру дістерін жетілдіру.

Зерттеу дістемесі:

Шикізат материалдары мен алынан лгілерді зерттеуді соы лгідегі стандарттары, сондай – а ылыми оама ке танылан физика–химиялы, электрохимиялы жне физикалы – механикалы дістеріні кешені.

Жмыс нтижелері:

Химиялы дістерді талдау нтижесінде керамзиттен жасалан толтырыштар кальций тотыын біріктіру асиетіне ие екені белгілі. Химиялы зара серлесу абілеттілігі толтырыш рамындаы SiO2 жне Al2O3 осындыларыны млшеріне байланысты артады жне толтырыш тйіршігіні іріленуіне байланысты тмендейді. Ал бл жадай бетонны сйы фазасыны рН – тмендетіп, арматураны тоттануына келіп сотыруы ммкін.

Гидрофобизациялаушы–иілдендіргіш оспаларды математикалы модельдеу дістерін жасау жне оны керамзитбетон оспасына ендіру арылы о нтижеге ол жеткізілді. Бл оспа цемент амырыны алыпты оюлыын жне бірігу мерзімін азайтады, бетон беріктігін 20–30 % арттырады жне болат арматураны коррозиядан берік орайды.

Негізгі технологиялы сипаттамалары: Цементті жіберілетін минимальды шыыны, арматура коррозиясын тудырмайтын В5 класты керамзитбетонда 240 кг/м3 -а те, ал В15 класты бетонда – 300 кг/м3. Химиялы талдау нтижесі бойынша 1г толтырыш пен СаО бірігуі бойынша аныталан химиялы белсенділігі бойынша кеуекті толтырышты трт тобы ерекшеленді. Толтырыш белсенділігі тмендегідей атар бойынша орнатылады: I – топ «Белсенді емес», байланысан СаО млшері 40 мг/г дейін; бл жадайда цементті минималды шыыны 180 кг/м3 – тан кем болмауы тиіс. II – топ «Жай белсенді», байланысан СаО млшері 40 мг/г арты, цементті минималды шыыны 200 кг/м3 –тан кем болмауы тиіс. III – топ «Орташа белсенді», байланысан СаО млшері 50 –ден 75 мг/г –а дейін, бл жадайда цементті минималды шыыны 250 кг/м3 кем емес. IV – топ «Жоары белсенді», байланысан СаО млшері 75 мг/г арты, бл жадайда цементті минималды шыыны 300 кг/м3 кем емес.

Есептерде орнатыландай, керамзитбетондаы цемент шыыны 300 кг/м3 боланда, толтырыш тйіршіктеріні арасындаы цемент амыры абатыны есепті алыдыы 3,26 мкм кем болмауы тиіс.

Бетонны дифференциалды кеуектілігін зерттеулері бойынша кеуекті жне кварцты мдаы жеіл бетондарда радиустары 1·10-5 – 10-6 см болатын капиллярлар кп кездеседі. Сонымен бірге кеуекті мдаы жеіл бетондардаы радиустары 10-5 – 10-6 см болатын са кеуек клемі ауыр бетона араанда 1,5 -3 есе кп болады.

Цемент жйесіне гидрофобизациялаушы–иілдендіргіш оспаны цемент массасынан 5 % млшерін осан кезде цементті алыпты оюлыы 17 % -а тмендейді. 7 % ГП оспаны осанда алыпты оюлыыны тмендеуі 20% райды.

Гидрофобизациялаушы–иілдендіргіш оспаны кешенді модификаторы натрий нитритімен бірігіп синергетикалы тиімділік туызады, бл жадай бетон оспасыны иілгіштігінде, бетон беріктігі мен гидрофизикалы асиеттеріні артуында жне болат арматураны коррозиядан сенімді орауда крінеді.

Жеіл бетон технологиясында сынылатын кешенді модификаторды олдану темірбетон конструкцияларыны за мерзімділігін арттырып, оны массасын 30 % -а тмендетеді, мны зі темірбетон конструкцияларын тасымалдау кезінде тасымал ралдарыны тиімділігін едуір арттырады.

Енгізу дрежесі:

Гидрофобизациялау – иілдендіргіш оспаа жне формаа арналан майлау рамы, оларды дайындау технологиясы жне бетон оспасына ендіру Орал аласы «Строикомбинат» ЖШС–де жргізілді, мнда керамзитбетоннан жасалан алдын-ала кернеулі темірбетон шпалдарын шыару клемі 50м3 райды.

олдану аймаы:

рылыс. рылыс материалдарын ндіру.

Жмысты экономикалы тиімділігі:

сынылатын техникалы шешімдерді ендіруді экономикалы тиімділігі 1м3 бетона 6446 тегені райды.

RESUME

TEMIR SHINTEMIROV

Increasing of protective potency of steel reinforcement

in expended-clay concrete

05.23.05 – Building materials and products



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.