Анотація до роботи:

Любомирський М.В. Матеріали, що розширяються, для ремонтних робіт на основі вапняно-залізистих композицій. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 – Будівельні матеріали та вироби. Кримська академія природоохоронного та курортного будівництва, Сімферополь, 2001.

Дисертацію присв’ячено обгрунтуванню здобуття матеріалів, що розширяються, для ремонтних робіт на основі вапняно-залізистих композицій – невибухової руйнівної речовини і цементу, що розширяється, – на підставі виявлення і вивчення закономірностей видозмінення фізико-хімічної структури та властивостей негашеного вапна шляхом уведення в склад карбонатної сировини залізомістких побічних продуктів промисловості.

Встановлено, що невибухова руйнівна речовина на основі вапняно-залізистої композиції вирізняється більшою швидкістю розвитку тиску розширення. Цементи, що розширяються, і розчини на їх основі відзначаються значним вільним лінійним розширенням, кращими міцністними показниками та підвищеною водонепроникністю. Результати досліджень впроваджені на МСП “Будкомплект”. Випущені спробні партії невибухової руйнівної речовини і цементу, що розширяється, який був використаний в умовах ВАТ “Кримгідроспецбуд” під час ремонту залізобетонних резервуарів ВАТ “Криммолоко” для замонолічування стиків панелей.

1. Проведені дослідження показали, що можливо направлено видозмінювати фізико-хімічну структуру і властивості негашеного вапна залізомісткими побічними продуктами промисловості та одержувати на основі вапняно-залізистих композицій матеріали, що розширяються, для ремонтних робіт.

2. Експериментально встановлено, що добавки піритних недогарків і гіпсу значно прискорюють дифузійні процеси термічної дисоціації СаСО₃, понижують енергію активації процессу декарбонізації (результуючі значення Е_акт. в температурному інтервалі 973 – 1573 K в присутності піритних недогарків зменшуються в 1,09 – 1,19, гіпсу – в 1,17 – 1,55 рази) та понижують температуру утворення рідкої фази (1473 – 1573 K). В результаті прискорюється протікання твердофазових реакцій, які супроводжуються зв’язуванням СаО в різноманітні новоутворення, а також утворюються крупні кристали СаО дефектної структури.

3. Розширювальні вапняні композиції із збільшенням температури випалу і добавок в суміші з вапняком-черепашником характеризуються пониженням вмісту вільного СаО, підвищенням густини і зниженням гідратаційної активності. Встановлено, що із збільшенням вмісту корегуючої добавки в складі вапняної композиції росте енергія активації процесу гідратації (при температурах випалу 1473 і 1573 K в присутності до 15 % добавок піритних недогарків в 1,5 і 2,2, гіпсу – в 1,6 і 2,5 рази, відповідно). Виявлено, що максимальний тиск розширення, який розвивають композиції при гідратації (57,5 МПа з піритними недогарками і 60,2 МПа з гіпсом), відповідає вмісту вільного СаО більше 75 % та густині в інтервалі 2900 – 3000 кг/м³.

4. Проведенний комплекс експериментальних і теоретичних досліджень дозволив встановити оптимальні технологічні умови одержання розширювальних вапняно-залізистих композицій (вміст залізомісткої добавки в карбонатній суміші – 8,8 – 14,0 % та температура випалу 1513 – 1553 K), які забеспечують розширювальне зусилля композицій не менше 50 МПа при густині більше 2950 кг/м³ та вмісту вільного СаО більше 75 %.

5. Склад НРР на основі вапняно-залізистої композиції і 1 % мас. розробленої добавки ПАР складу (% мас.): синтанол (6), сульфонол (6), триполіфосфат натрію (30), сульфат натрію (30) і карбонат натрію (28) при водопотребі 30 % утворює тісто необхідної рухливості і розвиває розширювальне зусилля 40 МПа за 5 г 20 хв, що в порівнянні з НРР на основі вапняно-гіпсової композиції швидше в 1,22 рази.

6. РЦ, отримані на основі ПЦ і вапняно-залізистих композицій, вирізняються утворенням при гідратації високоосновного гідросилікату C₂SH₂, вільним лінійним розширенням (до 7,2 мм/м) та підвищенною міцністю (міцність при стиску перевищує міцність ПЦ на 5,8 – 12,4 %, а міцність при вигині – на 3,4 – 7,6 %). Відмітною рисою розробленого цементу, що розширяється, є можливість керувати заданими параметрами. Цементно-пісчані суміші (склад 1:1) з РЦ, що містять вапняно-залізисті композиції, в 28-ми добовому віці тверднення відрізняються від суміші з ПЦ лінійним подовженням (3,6 мм/м), підвищеною міцністю при вигині (11,3 проти 10,65 МПа) та водонепроникністю (1,2 проти 0,6 МПа).

7. На основі вапняно-залізистих композицій, одержаних з використанням залізомісткого побічного продукту виробництва сірчаної кислоти ДАК “Титан” на МСП “Будкомплект” були випущені експериментальні партії НРР (200 кг) і РЦ (500 кг). Передбачуваний економічний ефект від упровадження вапняно-залізистих композицій у виробництво НРР складе 88935 грн, РЦ – 22500 грн. Спробна партія РЦ використана в умовах ВАТ “Кримгідроспецбуд” при ремонті залізобетонних резервуарів ВАТ “Криммолоко” для замонолічування стиків панелей.

Публікації автора:

1. Гаврилюк Н.П., Любомирский Н.В. Структурообразование и сойства невзрывчатого разрушающего вещества на основе модифицированной извести // Будівництво: зб. наук. пр. ДІІТу. – вип. 7. – Дніпропетровськ. – 1999. – С. 200 – 205.

Внесок здобувача – проведення експериментальних робіт, дослідження впливу добавок на структуроутворення та основні фізико-механічні властивості вапняних композицій.

2. Любомирский Н.В. Регулирование свойств расширяющихся композиций поверхностно-активными веществами // Вестник Донбасской государственной акдемии строительства и архитектуры. – Макеевка. – 2001. – вып. 2001-1(26). – С. 122 – 124.

3. Гаврилюк Н.П., Любомирский Н.В. Электрохимические исследования процесса гидратации расширяющего материала на основе оксида кальция // Строительство и техногенная безопасность. – Симферополь: КАПКС. – 2001. – вып. 4. – С. 127 – 136.

Внесок здобувача – постанова і проведення експериментів, аналіз впливу залізомістких добавок і гіпсу на процес гідратації розширювальних вапняних композицій.

4. Любомирский Н.В. Гидратационные, деформативные и прочностные характеристики цемента с расширяющей добавкой на основе свободной извести // Строительство и техногенная безопасность. – Симферополь: КАПКС. – 2001. – вып. 5. – С. 57 – 63.

5. Пат. 25703 А Україна, МКИ С 04 В 7/17. Руйнівний матеріал / М.П. Гаврилюк, І.Я. Бондар, Г.І. Арзамасцев, М.В. Любомирський (Україна). – № 96103765, 30.10.98; Заявл. 01.10.96; Опубл. 25.12.98, Бюл. № 6. – 4 с.

Внесок здобувача – постанова і проведення експериментів, дослідження та анліз впливу піритних недогарків на властивості негашеного вапна, розробка складів руйнівного матеріалу.

6. Гаврилюк Н.П., Любомирский Н.В. Определение оптимальных составов разрушающего вещества на основе сырья Крыма // Материалы научно-технической конференции “Формирование окружающей среды на урбанизированных территориях Крыма. – Часть III. – Симферополь: КИПКС, 1996. – С. 27 – 29.

Внесок здобувача – проведення експериментальних досліджень, аналіз впливу технологічних факторів на процес спікання карбонатної сировини, розробка технологічних параметрів виробництва невибухової руйнівної речовини на основі сировини Криму.

7. Гаврилюк Н.П., Любомирский Н.В. Экономическая оценка технологии разрушения горных пород невзрывным способом в Крыму // Научно-практический дискуссионно-аналитический сборник “Вопросы развития Крыма” (Материалы четвертой международной научно-практической конференции “Актуальные вопросы развития инновационной деятельности в государствах с переходной экономикой”). – Симферополь: Таврия-плюс. – 2000. – вып. 14. – С. 183 – 185.

Внесок здобувача – збір даних по руйнуванню гірських порід в Криму, розрахунок економічної ефективності застосування невибухового руйнівного матеріалу для розробки гірських масивів.

8. Рекомендации по разрушению прочных хрупких материалов при ведении ремонтных работ с использованием разрушающего материала (РМ) на основе известково-железистой композиции. / Разраб.: В.Г. Сургучев, Н.В. Любомирский. – Симферополь: КАПКС. – 2001. – 20 с.

Внесок здобувача – збір даних, розробка основ рекомендацій.

9. Руководство по производству работ при замоноличивании стыков, заделке трещин с применением расширяющегося цемента (РЦ) на основе портландцемента и расширяющей добавки – известково-железистой композиции. / Разраб.: В.Г Сургучев, Н.В. Любомирский.– Симферополь: КАПКС. – 2001. – 23 с.

Внесок здобувача – збір даних, розробка основ керівництва.