Справочная энциклопедия дорожника том I Строительство и реконструкция автомобильных дорог. П - файл n1. Класс марка бетона по прочности на растяжение при изгибе, не менее. Определение и контроль прочности по ГОСТам , , Определяет толщину плиты покрытия основания и выносливость конструкции. Испытание и контроль прочности по ГОСТам ; ; Определяет износостойкость покрытия, стойкость против продавливания, скалывания, время нарезки швов. Назначается независимо от активности применяемого цемента и определяет прочность и морозостойкость бетона. Испытание бетона по ГОСТ Нормированный химико-минералогический и вещественный состав. Норма указана в ГОСТ , п. Определяется по ГОСТ Отрицательно влияет на транспортабельность бетонной смеси, возможность эффективного использования воздухововлекающих добавок, на удобообрабатываемость смеси отделку свежеуложенного покрытия. Наличие пластифицирующих, гидрофобизирующих добавок в цементе. Требование отражено в ГОСТ , п. Отрицательно влияет на свойства бетонной смеси и бетона, резко ускоряет потерю удобоукладываемости за время транспортирования и не позволяет получить требуемый объем вовлеченного воздуха, увеличивает водоотделение в бетонной смеси. Наличие в бетоне воздухововлекающей добавки типа СНВ совместно с пластифицирующей добавкой или добавкой-суперпластификатором. Требование по СНВ указано в ГОСТ Требование указано в ГОСТ , СНиП 3. Определяются по ГОСТ Рекомендуемые Союздорнии величины пористости для морозостойкого дорожного бетона. Расслоение бетонной смеси водоотделение, раствороотделение. Требование указано в ГОСТ , ВСН Светлыми пленкообразующими материалами типа ВПС-Д, ВПМ. Требование отражено в СНиП 3. Марка крупного заполнителя по прочности, не ниже. Однослойные покрытия и верхний слой двухслойных покрытий. Марка по истираемости в полочном барабане, не ниже. Марка по морозостойкости щебня и гравия для бетона, эксплуатируемого в районах со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца. Марка по прочности исходной горной породы или гравия, из которого изготовлен песок.
Официальные доктор технических наук, оппоненты: С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного архитектурно-строительного университета по адресу: В концепции социально-экономического развития России до года большое внимание уделяется развитию современной и эффективной транспортной инфраструктуры. Транспортно-эксплуатационные характеристики большинства отечественных автомобильных дорог не удовлетворяют требованиям мирового уровня. В настоящее время при строительстве автомобильных дорог используются, в основном, асфальтобетонные покрытия. По результатам анализа отечественного и мирового опыта, современным требованиям к автомобильным дорогам, в наибольшей степени, удовлетворяют цементобетонные покрытия. Основными преимуществами цементобетонных покрытий, по сравнению с асфальтобетонными, являются больший в раза срок службы при примерно одинаковой стоимости на строительство и ремонт , а также более высокий уровень транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог. В процессе эксплуатации дорожных покрытий на цементные бетоны воздействуют: В связи с этим, к дорожному цементному бетону и покрытиям из него предъявляются повышенные требования по прочности, морозостойкости и однородности показателей качества. Для повышения эксплуатационных характеристик дорожного цементобетона используют различные технологические приемы: Одним из эффективных способов повышения уровня параметров качества цементного бетона для дорожных покрытий является активация воды затворения ультразвуком, стабилизация структурнотехнологических характеристик смеси заполнителя, а также проектирование состава бетона с высокой степенью прогнозирования заданных свойств. Разработка технологии цементного бетона для дорожных покрытий с повышенной стабильностью параметров качества и максимальным использованием местного сырья при строительстве автомобильных дорог в условиях Сибири является актуальной. Предмет исследования — процессы активации воды затворения ультразвуком, разработки составов дорожного бетона с высокими эксплуатационными характеристиками, а также исследование свойств полученных дорожных цементобетонов применительно к условиям Сибирского региона. Цель работы — разработать научно-обоснованные составы и технологические приемы приготовления дорожного цементобетона с высокой прочностью, морозостойкостью и однородными показателями качества с использованием воды, активированной многочастотными ультразвуковыми волнами. Обосновать выбор основных технологических приемов создания однородной бетонной смеси и бетона с высокой морозостойкостью и прочностью, применительно к условиям эксплуатации в Сибири и с использованием местного сырья. Исследовать режимы и влияние активированной многочастотным ультразвуком воды затворения на свойства цементного теста и камня. Установить закономерности влияния зернового состава заполнителя на свойства бетонной смеси и бетона на активированной воде затворения. Исследовать эксплуатационные характеристики дорожного цементобетона на активированной воде затворения. Разработать технологию получения дорожного цементнобетона с требуемыми эксплуатационными характеристиками и провести ее опытно-промышленную апробацию. Оценить технико-экономическую эффективность применения цементных бетонов для строительства автомобильных дорог. Разработаны технологические режимы ультразвуковой активации воды затворения для практического использования в технологии цементного бетона для дорожного строительства. Разработаны технологические приемы приготовления дорожных цементных бетонов с высокой морозостойкостью, прочностью и однородностью параметров качества бетона на активированной многочастотным ультразвуком воде затворения и монофракционном заполнителе. Разработана методика проектирования и установлены рациональные составы цементного бетона, предназначенные для устройства покрытия автомобильных дорог в условиях Западной Сибири. Разработана нормативно-технологическая документация для приготовления дорожных цементобетонов: Полученные данные не противоречат известным положениям строительного материаловедения и результатам других авторов. Материалы диссертационной работы доложены на: Томск, , , , гг. По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 2 статьи в рекомендованных ВАК изданиях. Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов по работе, списка использованной литературы, включающего наименований работ, и приложений. Диссертация изложена на страницах машинописного текста, содержит 39 таблиц, 26 рисунков, приложения. В первой главе приведен анализ отечественной и мировой литературы, показаны преимущества цементобетонных покрытий, а также факторы, влияющие на эксплуатационные характеристики дорожного цементобетона. Удельный вес дорожных одежд с цементобетонными покрытиями в развитых странах составляет: Фактический срок службы этих покрытий составляет 26 лет. На магистральных автомобильных дорогах России преобладают нежесткие дорожные одежды с асфальтобетонными покрытиями. Для анализа факторов, влияющих на повышение качества дорожного цементобетона, были использованы инструменты системного подхода. С использованием литературных данных, а также собственных исследований, построена причинно-следственная диаграмма Исикавы управления качеством дорожного цементобетона, которая представлена на рис. Влияние различных факторов на требуемые свойства дорожного цементобетона и их взаимосвязь. В соответствии с диаграммой, определены и проранжированы основные факторы, влияющие на формирование уровня и стабильности качества дорожного бетона. Для оценки качества цементобетона приняты следующие характеристики: На указанные параметры качества оказывают влияние: Наиболее активными составляющими бетонной смеси являются цемент и вода. Скорость и степень гидратации цемента существенно влияют на структурообразование и прочность бетона. По результатам исследований Зубрилова С. Достаточно хорошо изучена и нашла широкое применение в различных отраслях промышленности одноволновая ультразвуковая активация. Остаются малоизученными вопросы активации воды затворения многоволновыми ультразвуковыми колебаниями применительно к дорожным цементобетонам. Вопросы управления составами и свойствами модифицированных бетонов для экстремальных условий эксплуатации отражены в работах Баженова Ю. Как известно, на прочность и морозостойкость дорожного цементобетона большое влияние оказывает межзерновая пустотность смеси заполнителя. Используемый в технологии бетона крупный заполнитель обладает неоднородностью распределения по размерам зерен. Поэтому, с целью стабилизации зернового состава и, соответственно, структуры и качества бетона, крупный заполнитель рекомендуют рассеивать по фракциям , и мм. Рациональная смесь фракций крупного заполнителя устанавливается по наибольшей плотности, минимальной пустотности и определяется в насыпном, в виброуплотненном состоянии сухих зерен или в воде. Для повышения уровня и стабильности качества дорожного цементобетона необходимо провести исследования влияния многочастотной ультразвуковой активации воды затворения и зернового состава заполнителя на свойства цементного камня и бетона. Во второй главе приведены основные характеристики применяемых материалов и описаны методы экспериментальных исследований. Для затворения бетонной смеси использовалась вода из городской водопроводной сети, удовлетворяющая требованиям ГОСТ Исследование физико-механических свойств цементного теста и камня, бетонной смеси и бетона на активированной воде затворения, проводилось в соответствии с методиками, регламентированными национальными стандартами. Уменьшение вязкости цементного теста на активированной воде приводит к изменению структурно-технологических характеристик заполнителя, что существенно влияет на состав бетонной смеси и свойства бетона. В третьей главе представлены результаты исследований процессов активации воды затворения, и их влияния на свойства цементного теста и камня. Одним из важных методов управления структурообразования цементного камня, улучшения характеристик бетона является направленное изменение физико-химических свойств воды затворения. Структуры твердения формируются в результате сложных физикохимических процессов взаимодействия цемента с водой: Наиболее эффективным способом активации воды затворения бетонных смесей является ультразвуковая активация. Время оптимального воздействия многочастотными ультразвуковыми колебаниями на воду затворения определялось по критерию изменения прочности цементного камня. Максимальная прочность цементного камня рис. Влияние времени активации воды затворения на предел прочности при сжатии цементного камня. По данным Зубрилова С. При ультразвуковой активации воды цементное тесто становится более пластичным. Кинетика роста прочности образцов из цементного камня на активированной и неактивированной воде, приведены на рис. Как следует из рис. Кинетика набора прочности цементного камня на активирванной и неактивированной воде затворения. Для оценки фазовых изменений в затвердевшем цементном камне на активированной ультразвуком воде затворения, были проведены физико-химические исследования: Рентгенофазовый анализ подтверждает образование портландита Сa OH 2 4,92; 2,63; 1,92; 1,79; 1,48; 1,44 и низкоосновных гидросиликатов кальция C-S-H I 3,07; 2,82; 1,83 , C-S-H II 3,07; 4,90; 1,62 с большей интенсивностью, чем у контрольных образцов. Увеличивается интенсивность пика СаСО3 3,04; 3,86; 2,28 Рисунок 6. Рентгенофазовый анализ цементного камня: В четвертой главе приводятся результаты исследований влияния зернового состава заполнителя на свойства бетонной смеси с активированной ультразвуком водой затворения и бетона. При формировании дорожного цементобетона с высокой прочностью и стабильностью параметров качества, большое внимание уделяется созданию механически активного каркаса из крупного заполнителя узкой фракции с малой межзерновой пустотностью смеси. Механически активный каркас из зерен крупного заполнителя, согласно классификации Боженова П. В настоящее время нет единого мнения по назначению рационального соотношения размеров смежных фракций крупного заполнителя. Считается оптимальным соотношение 1: Роль крупного заполнителя сводится к созданию механически активного каркаса, а свойства бетонной смеси и бетона необходимо регулировать с учетом значений межзерновой пустотности смеси заполнителя. Проводились исследования по влиянию отношения наибольшего диаметра крупного заполнителя к наименьшему в пределах одной фракции, то есть внутрифракционного распределения интервал крупности на межзерновую пустотность крупного заполнителя, а также на свойства бетонной смеси и бетона на активированной и неактивированной воде завторения. Крупный заполнитель рассеивался на фракции 5…20 мм, 10…20 мм и 15…20 мм, что соответствует интервалу крупности 1,33; 2 и 4, соответственно. Влияние интервала крупности на межзерновую пустотность заполнителя Среднее значение Коэффициент вариации Примечание: Улучшение удобоукладываемости объясняется уменьшением суммарной поверхности крупного заполнителя, что в свою очередь приводит к увеличению толщины обмазки цементным тестом поверхности более крупных зерен. Повышение прочности бетона объясняется созданием механически активного каркаса. В щебне из гравия с интервалом крупности 4 образуется неустойчивый каркас из-за наличия зерен средних фракций. Статобработка результатов исследования прочности бетона показывает, что однородность показателей качества повышается с переходом от фракции крупного заполнителя 5…20 мм к фракции 15…. Использование активированной воды затворения при приготовлении бетонной смеси способствует повышению показателей однородности. На прогнозирование свойств бетонов на монофракционном заполнителе с активированной водой затворения большое влияние оказывает межзерновая пустотность. Активация воды затворения приводит к еще большему увеличению подвижности бетонной смеси. С увеличением объема цементного теста прочность бетона как активированного, так и неактивированного уменьшается. Понижение прочности дорожного цементобетона объясняется увеличением толщины пленки цементного теста на поверхности заполнителя и снижением роли механически активного каркаса. Чем толще пленка, тем меньше прочность бетона, так как усилия передаются через более слабое звено бетона. На основе данной методики были разработаны составы дорожного цементобетона на активированной ультразвуком воде затворения для исследования их эксплуатационных характеристик. Составы и характеристики бетонной смеси приведены в табл. Результаты испытаний бетона на прочность при сжатии, растяжении при изгибе, морозостойкость, начальный модуль упругости и коэффициента Пуассона приведены в табл. При проектировании состава морозостойкого дорожного бетона используют рекомендации по расходу цемента, указанные в СНиПе без учета характеристик заполнителя и активации воды затворения. Использование активированной многочастотным ультразвуком воды затворения и монофракционного заполнителя позволяет получать морозостойкие бетоны при более низких расходах цемента, чем рекомендованные СНиПом. Дорожные цементобетоны, приготовленные на активированной воде затворения из равноподвижных бетонных смесей, обладают большей прочностью на растяжении при изгибе и модулем упругости. Все разработанные составы бетонов соответствуют требованиям СНиП 2. Предел прочности при растяжении при изгибе на одну марку выше, а по морозостойкости на две марки выше требований нормативных документов. В пятой главе приведена технология приготовления бетонной смеси с активированной ультразвуком водой затворения. Предлагаемая технологическая схема приготовления бетонной смеси отличается от традиционной установкой двух емкостей - емкости с ультразвуковым активатором и емкости-накопителя, которые легко встраиваются в технологическую схему уже существующего бетоносмесительного узла рис. Дозирование и подача Дозирование и подача Дозирование и подача Дозирование и подача Рисунок 9. Принципиальная технологическая схема приготовления бетонной смеси. Срок окупаемости при внедрении новых технологий с учетом модернизации оборудования составил 1 год и 3 месяца. При равной подвижности бетонной смеси и прочности бетона экономия цемента составляет 40 кг на 1 м3. Оптимальное время ультразвукового воздействия на воду затворения 30 мин. Цементное тесто на активированной воде затворения становится более пластичным, замедляется начальный срок схватывания, что положительно сказывается на живучести дорожных цементобетонных смесей. Активация воды способствует повышению степени гидратации цемента, увеличивается в цементном камне количество низкоосновных гидросиликатов кальция и портландита. Разработана методика проектирования состава тяжелого бетона на заполнителях с малой межзерновой пустотностью и активированной воде затворения, учитывающая изменения вязкости цементного теста и прочности. Разработана технологическая линия для приготовления дорожного цементобетона на активированной ультразвуком воде затворения и монофракционном заполнителе. Достигнутая марка по морозостойкости составляет F Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:. В изданиях входящих в перечень ВАК 1. В общероссийских журналах 3. В сборниках международных и всероссийских конференций 4. Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет ФГАОУ ВПО СФУ. 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 рабочих дней удалим его. Ученый секретарь диссертационного совета Н. Копаница Общая характеристика работы Актуальность работы. Объект исследования — дорожные цементобетоны для устройства покрытий автомобильных дорог. Для достижения поставленной цели определены сл едующие задачи: Узнайте, что такое Саентология Изменение значения рН активированной ультразвуком воды с течением времени. Дериватограммы образцов цементного камня: Результаты исследований приведены в табл.
https://gist.github.com/92cf134607d099282d058f2fee663951
https://gist.github.com/fa568c7f34608fa885e48021e624ba68
https://gist.github.com/8d38e8b9aeacb63f47d1ce0ee6c6ca21