Анотація до роботи:

Абазов Хадіс Володимирович. Дорожні бетони на піщано-гравійних заповнювачах із повторно перемішаних сумішей. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 – будівельні матеріали і вироби.- Українська державна академія залізничного транспорту, Харків, 2003.

Дисертація присвячена підвищенню якості і довговічності дорожніх бетонів на піщано-гравійних сумішах (ПГС).

Розглянуто особливості гранулометрії ПГС. На підставі аналітичного огляду показано, що гранулометрія ПГС характеризується перевагою піщаної фракції в суміші заповнювачів, і наявністю до 5% від загальної маси заповнювача пилуватих і глинистих частинок. Показано, що забруднення поверхні гравію, окатаність і наявність у складі ПГС підвищеної кількості пилувато-глинистих частинок негативно позначається на експлуатаційних властивостях бетону. Запропоновано методику активації бетонної суміші для нейтралізації цих негативних явищ. Запропоновані методи активації (механічна і хімічна) дозволяють знизити водопотребу бетонних сумішей, сприяють прискоренню твердіння, зниженню вологовтрат. Запропоновано рекомендації по застосуванню ПГС у дорожніх бетонах.

Результати роботи впроваджені на підприємствах Управління автомобільних шляхів Кабардино-Балкарської Республіки.

1. На основі аналізу літературних даних показано, що піщано-гравійні суміші, зокрема суміші Кабардино-Балкарської Республіки Російської Федерації, являють собою місцевий матеріал, що складається з округлених зерен гравію і піщаної фракції. Наявність у їхньому складі підвищеної кількості пилувато-глинистих частинок і недостатня кількість заповнювача не дає можливості, без додаткового збагачення чи обробки, ефективно застосовувати їх у дорожніх цементних бетонах.

2. Установлено, що питання впливу фракційного складу заповнювача, співвідношення в'язке:заповнювач, масштабного фактора на випаровування вологи вивчені недостатньо, а в бетонах на ПГС не досліджені. Велика кількість теплих днів у республіці створює небезпеку інтенсивного випаровування вологи, особливо з бетонів на ПГС. Це приводить до погіршення їхніх експлуатаційних властивостей і зниженню довговічності.

3. Досліджено механізм структуроутворення при повторному перемішуванні бетонної суміші на ПГС. Показано, що підвищується ступінь гідратації цементу, зменшується об’єм і радіус пор цементного каменю. Оголюється свіжа поверхня гравію, відбувається розрив первинних зв'язків, які утворилися, що збільшує число активних центрів кристалізації. Це веде до ущільнення і зміцнення зони контакту і структури бетону в цілому.

4. Експериментально встановлено, що поліпшити гранулометрію місцевих заповнювачів можна шляхом додавання до ПГС відсівань дроблення гравію фракції 5 - 10 мм. При цьому, максимальна щільність і міцність бетону досягається при співвідношенні гравій : відсів = 65 : 35 %.

5. Показано, що найбільш ефективними методами впливу на компоненти бетонної суміші на ПГС є фізико-хімічний, заснований на введенні в суміш суперпластифікатора С-3 і механічний, який полягає в її повторному перемішуванні. Застосування комплексу цих впливів дозволяє підвищити міцність бетону на 40 - 45%.

6. Установлено, що на інтенсивність і величину вологовтрат основний вплив надають фракції дрібного заповнювача менше, ніж 0,315 мм. Чим більше їх у складі піску, тим вища тривалість і величина вологовтрат. Показано, що існує область витрати цементу 330 - 440 кг/м³, при якій вологовтрати мінімальні.

7. Досліджено вплив масштабного фактора на процеси випаровування вологи з бетону. Експериментально доведено, що із збільшенням вмісту крупного заповнювача до 50 - 67% від загальної маси інертних матеріалів товщина шару бетону, у якому відбувається випаровування, не перевищує 60 мм. Показано, що при зменшенні площі випаровування і розмірів виробу в них виявляється крайовий ефект випаровування, при якому вологовтрати відбуваються не тільки з горизонтальної поверхні, але і з бічних граней, які оголюються в результаті усадки, що приводить до великих вологовтрат.

8. Вивчено вплив повторного перемішування на процеси випаровування вологи. Показано, що прискорення твердіння, яке досягається при повторному перемішуванні бетонної суміші, дозволяє зменшити вологовтрати на 25 - 30%.

9. Установлено, що застосування повторного перемішування бетонної суміші дозволяє підвищити міцність бетонів при пропарюванні на 30 - 35%. Цей технологічний прийом дає можливість відмовитися від попередньої витримки виробів, знизити температуру пропарювання на 20 - 25% і зменшити її тривалість в 1,7 рази. Введення С-3 дозволяє підсилити ефективність такого впливу в 2 рази, що забезпечує можливість економії 20% цементу.

10. Показано, що в результаті запропонованого комплексу фізико-хімічного і механічного впливу на компоненти бетонної суміші прискорюється набір міцності бетону, що приводить до зниження усадочних деформацій. Стійкість бетону до впливу циклічного насичення-висушування в період експлуатації підвищується. Морозостійкість таких бетонів зростає на 1 - 2 марки бетонів, а стираність зменшується в 2 рази.

11. На основі отриманих експериментальних даних підготовлені рекомендації, які відображають основні технологічні вимоги і вимоги до підбора складу бетону на ПГС КБР. Економічна ефективність розробленої технології склала більше 40 карбованців на 1 м³ бетону виробів.

Публікації автора:

1. Толмачов С.М., Кондратєва И.Г., Абазов Х.В., Чаплинський О.А. “Підвищення якості дорожніх бетонів за допомогою активації бетонної суміші і її компонентів”//Автошляховик України.- №4.- 1999.-С.15-17.

Особистий внесок – запропоновано застосування методу повторного перемішування бетонних сумішей для підвищення якості дорожніх бетонів на некондиційних матеріалах.

2. Абазов Х.В., Толмачев С.Н., Близнюк А.А. Ресурсосбережение при изготовлении бетонных изделий на основе песчано-гравийных смесей //Харьков: Вестник ХГПУ, 2000.-Вып.123.- С.134-136.

Особистий внесок – запропонована заміна привозних заповнювачів для дорожніх бетонів, які дорого коштують, на місцеві піщано-гравійні суміші з одночасним підвищенням якості виробів за рахунок застосування механо-хімічної активації бетонних сумішей.

1. Абазов Х.В., Толмачев С.Н., Маракина Л.Д. Влияние особенностей песчано-гравийных смесей на свойства бетона //Труды Междунар. конф.–Харьков: «Автомобильный транспорт и дорожное хозяйство на рубеже 3-го тысячелетия», «Транспортное строительство». -Харьков: ХГАДТУ.- 2000.- С.9-11.

Особистий внесок – вивчені особливості складу піщано-гравійних сумішей і запропонований спосіб його покращення для підвщення міцнісних властивостей дорожніх бетонів.

2. Толмачев С.Н., Кондратьева И.Г., Абазов Х.В., Маракина Л.Д., Близнюк А.А. Механизм повторного перемешивания цементного теста //Харьков: Вестник НТУ «ХПИ». - 19’2001. – С.132-137.

Особистий внесок – досліджені особливості впливу повторного перемішування цементного тіста на формування мікропористої структури цементного каменю.

5. Абазов Х.В. Улучшение технологических свойств бетонных смесей на песчано-гравийных заполнителях // Науковий вісник будівництва.- Харьков: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2001.-№12.- С.139-142.

6. Толмачев С.Н., Кондратьева И.Г., Маракина И.Г., Абазов Х.В. Истираемость дорожных бетонов как фактор оценки долговечности // Науковий вісник будівництва. – Харьков: ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2002.- №19.-С.192-195.

Особистий внесок – показано, що показники стираності в дорожніх бетонах на заповнювачах із піщано-гравійних сумішей відрізняються для верхньої і нижньої граней зразка так само, як в бетонах на кварцево-гранітних заповнювачах.

7. Абазов Х.В., Маракина Л.Д., Толмачев С.Н. Влияние механической активации на долговечность бетонов // Материалы Междун. научн. конф. «Опыт и проблемы современного развития дорожного комплекса Украины на этапе вхождения в европейское сообщество». - Харьков: ХНАДУ (ХАДИ), 20-22 ноября 2002.- С.9-10.

Особистий внесок – запропоновано використовувати повторне перемішування бетонних сумішей в якості одного із основних методів підвищення експлуатаційних властивостей бетону.