Анотація до роботи:

Бабій І.М. Механоактивовані цементні суспензії та бетони на їх основі. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук з спеціальності 05.23.05 – Будівельні матеріали та вироби. – Одеська державна академія будівництва та архітектури, Одеса, 2002.

В дисертаційній роботі розкриваються теоретичні дослідження способів управління структуроутворенням композиційних будівельних матеріалів на основі портландцементу та результати експериментальних досліджень.

Доведена можливість підвищення хімічної активності цементних в’яжучих з наповнювачем, та інтенсифікації процесів структуроутворення КБМ на їх основі шляхом обробки суспензій в'яжучого в умовах швидкісного змішування в присутності добавки ПАР.

В результаті проведених досліджень оптимізовані склади цементних бетонів марок 200-800, виготовлених по роздільній технології. При цьому, в порівнянні з традиційною технологією, РТ забезпечує можливість знизити температури ТВО на 40-50 ^оС.

1. Виявлено, що швидкісне змішування цементвміщуючих суспензій в присутності розріджувача С-3 приводить до руйнування структури, супроводжуване значним зниженням ефективної в’язкості в 15-25 разів.

Оптимізовані режими швидкісного змішування, які забезпечують гранично можливе руйнування початкової структури суспензій:

лінійна швидкість на кінцях лопаток змішувача 15.5 м/с

час змішування 120 –180 с.

2. Збільшення питомої поверхні кварцового піску, для цементних суспензій приготовлених традиційним способом, призводить до підвищення ефективної в’язкості в 1.5-2 рази. В умовах швидкісного змішування збільшення питомої поверхні не приводить до збільшення ефективної в’язкості, що дозволяє використовувати ультрадисперсні наповнювачі.

3. Трибохімічна активація в'яжучого у швидкісних змішувачах сприяє інтенсифікації процесів структуроутворення в порівнянні з традиційно виготовленими цементними супензіями, що підтверджується скороченням термінів тужавлення (початок з 6 год. 45 хв. до 2 год. 30 хв., кінець з 8 год. 05 хв. до 3 год. 25 хв.), більш інтенсивним тепловиділенням при гідратації цементу, збільшенням кількості хімічно зв’язаної води (в 1.7 рази на 1-у добу; в 1.4 рази – через 28 діб тверднення в нормальних умовах).

4. Виявлено вплив питомої поверхні кварцового наповнювача (S_пит від 200 до 500 м²/кг) на зміну міцності цементного каменю. Оптимальним, з точки зору ефективності застосування швидкісного змішування при отриманні максимальної міцності є наповнення цементу меленим кварцовим піском питомої поверхні 200 м²/кг і 500 м²/кг в співвідношенні 1:1. Вміст добавки С-3 при цьому знаходиться в межах від 0.8 до 1 %.

5. Встановлено, що роздільна технологія дозволяє отримувати рівноміцні бетони з традиційною технологією при значно меншій температурі ізотермічної витримки. Так, бетон на механоактивованому в’яжучому, твердіючи при t=40 ^oC, досягає тієї ж міцності, що і бетон виготовлений традиційним способом і твердіючого той же час при t=90 ^oC. Це дозволяє знизити витрату теплової енергії на ТВО виробів в 2.2 рази.

Механохімічна активація в’яжучого дозволяє одержувати рівноміцні бетони при 40 %-ій заміні портландцементу на молотий кварцовий пісок.

6. За результатами досліджень оптимізовані склади і режими ТВО виробів, а також здійснений випуск дослідно-промислової партії тротуарної плитки (V = 800 м², міцність при стиску 550 кг/см², стиранність 0.6 г/см²).

Основні положення роботи опубліковані в наступних працях:

1. Бабий И.Н. Влияние дисперсности и концентрации кремнезёмистого наполнителя на эффективную вязкость цементных суспензий // Материалы к 39 международному семинару “Рациональный эксперимент в материаловедении”. – Одесса: Изд-во “Астропринт”. – 2000. –С.122-123.

2. Выровой В.Н., Барабаш И. В., Арроб А., Сильченко С.В., Бабий И.Н. Механизмы организации структуры механоактивированных грубодисперсных систем // Вісник Донбаської державної академії будівництва та архітектури: “Композиційні матеріали для будівництва”. – Макіївка: Вид-во ДонДАБА.-2000.-№ 2.-С.12-15.

Внесок здобувача – проведення експериментальних робіт, а також аналіз впливу мінерального наповнювача на процеси структуроутворення КБМ.

3. Щербина С.Н., Бабий И.Н., Панкратов Ю.Г., Зубченко Н. А. Влияние механохимической активации на реологические характеристики и кинетику набора прочности бетонов // Збірник наукових праць “Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди” – Рівне: Вид-во РДТУ.- 2000.-№ 4.-С.81-84.

Внесок здобувача – виконання експериментальних робіт та теоретичне обґрунтування ефективності використання наповнювачів при гідродинамічній активацій цементних суспензій.

4. Барабаш И.В., Щербина С.Н., Бабий И.Н., Матковский В.Д. Влияние физико-химической активации на кинетику набора прочности КСМ на основе портландцементов // Збірник наукових праць “Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди” – Рівне: Вид-во РДТУ.- 2000.-№ 5.-С. 3-10.

Внесок здобувача – виконання експерименту та проведення математичного аналізу отриманих моделей впливу наповнювачів та добавок ПАР в умовах швидкісного змішування на кінетику структуроутворення КБМ.

5. Бабий И.Н. Влияние механоактивации наполненных суспензий вяжущего на свойства цементного камня и бетона // Материалы к 40 международному семинару “Моделирование и оптимизация в материаловедении”. – Одесса: Изд-во “Астропринт”. -2001. -С.71-72.