Анотація до роботи:

Барабаш Т.І. Поліпшення властивостей активованих дрібнозернистих бетонів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 – Будівельні матеріали та вироби.– Одеська державна академія будівництва і архітектури. Одеса, 2006.

Дисертація присвячена теоретичному і експериментальному обґрунтуванню можливості поліпшення властивостей твердіючих і затверділого цементного каменю і дрібнозернистого бетону за рахунок механохімічної активації в’яжучого і використання раціональних складів наповнювачів питомої поверхні від 100 до 500 м²/кг.

Встановлено, що в’язкість руйнування цементного каменю на механоактивованому в’яжучому на 30 % більше тріщиностійкості контрольних зразків (К_1с=0,70). Тріщиностійкість розчину підвищується в порівнянні з цементним каменем на 16...17 %. Максимальне значення К_1с (К_1с=1,27) для розчинів на активованому в’яжучому досягається при 27-%-ому вмісту наповнювачів питомої поверхні 500 м^2/кг. По результатам експериментальних досліджень визначені оптимальні по кількості і питомій поверхні кварцових наповнювачів склади цементних в’яжучих, дозволяючі одержувати розчин марки 600 із зниженим вмістом портландцементу на 30 %. Оптимізовані склади розчинів були використані для виготовлення бруківки для експлуатації її в умовах інтенсивних динамічних впливів – трамвайних переїздах.

1. Проведений комплекс експериментально-теоретичних досліджень підтвердив висунуту гіпотезу про можливість поліпшення властивостей твердіючих і затверділих цементного каменю і дрібнозернистого бетону за рахунок механохімічної активації в’яжучого і використання раціональних складів наповнювачів. За рахунок призначення початкового складу (цемент + раціональний склад наповнювачів + вода) і технології виготовлення в’яжучих з реалізацією виявлення трибоефектів, можна створювати умови формування структур, які змінюють властивості твердіючих і підвищують механічні характеристики і тріщиностійкість затверділих композицій на основі цементу.

2. Механохімічна активація в’яжучого сприяє інтенсифікації процесів його структуроутворення в порівнянні з традиційно виготовленими композиціями, що підтверджується скороченням термінів тужавлення цементу – в середньому на 1 год 30 хв, а також різким прискоренням набору структурної міцності.

3. Інтенсифікація фізико-хімічних процесів гідратації за рахунок механоактивації цементно-водних композицій та введення наповнювачів різних складів дозволяє регулювати об’ємні деформації, кількість хімічно зв’язаної води, ступень гідратації та пов’язані з ними температурні зміни тужавіючих систем.

4. Виявлено, що міцність при стиску цементного каменю на механоактивованому в’яжучому на 20...50 % вища в порівнянні з традиційно виготовленим в’яжучим. Встановлена підсилююча дія на ефект активації цементу кварцового наповнювача раціонального складу. Так, введення в цемент наповнювача з питомою поверхнею 100 м²/кг в кількості 30 % дозволяє в 28-и денному віці одержати цементний камінь з міцністю при стиску, рівній міцності цементного каменю на бездобавочному немеханоактивованому цементі.

5. Механохімічна активація в’яжучого прискорює зростання міцності дрібнозернистого бетону, особливо в ранньому віці. Так, в одноденному віці R_bt бетону на механоактивованому в’яжучому в 1,9 раз перевищує міцність контрольних зразків. З часом різниця між міцностями зменшується, досягаючи в 14-ти денному віці 25 %. Механохімічна активація цементу з раціонально підібраним складом наповнювачів дозволяє підвищити активність цементу з 48 МПа до 59,5 МПа.

6. Максимальною тріщиностійкістю характеризується дрібнозернистий бетон на механоактивованому цементі з вмістом наповнювача 6 % питомої поверхні 500 м²/кг. Зміна S_пит наповнювача від 100 до 500 м²/кг приводе до підвищення в’язкості руйнування більш ніж на 20 %.

7. По результатам виконаних експериментальних досліджень з використанням ідей і методів математичного планування експериментів були визначені склади цементних в’яжучих з оптимальними по кількості і питомої поверхні наповнювачами, які дозволяють одержувати дрібнозернисті бетони з підвищеними фізико-механічними властивостями і тріщиностійкістю. Дослідно-промисловий випуск бетонної бруківки в кількості 600 м² для експлуатації її в умовах інтенсивних динамічних впливів – трамвайного переїзду, дозволив одержати економічний ефект 3 грн. 16 коп на 1 м² бруківки.

Публікації автора:

1. Барабаш Т.И., Выровой В.Н., Барабаш И.В. Свойства твердеющих механоактивированных цементных композиций / Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. – Зб. наук. праць РДТУ, Рівне.-2002.-вип. 7.-с.3-7.

Внесок здобувача: участь у проведенні експериментальних робіт, обробка результатів.

2. Барабаш Т.И., Бабий И.Н. Влияние механохимической активации и содержания микронаполнителя на прочностные характеристики цементных матриц / Вісник ОДАБА, Одеса. – 2003.-Вип. 12.-с.40-45.

Внесок здобувача: участь у проведенні експериментальних робіт, побудоваматематичних моделей фізико-механічних властивостей і їх інтерпритація.

3. Барабаш І.В., Бабій І.М., Барабаш Т.І. Аналіз механізмів організації структури механоактивованих полідисперсних та полімінеральних систем/ Вісник ОДАБА, Одеса.-2004.-вип. 15.-с. 24-29.

Внесок здобувача: участь у проведенні експериментальних робіт, обробка результатів.

4. Барабаш И.В., Выровой В.Н., Барабаш Т.И. Влияние концентрации и дисперсности молотого кварцевого песка на процесс гидратации механоактивированных цементных суспензий /Вісник ОДАБА, Одеса.-2004.-Вип. 16.-с. 15-19.

Внесок здобувача: участь у проведенні експериментальних робіт, обробка результатів.

5. Барабаш Т.И. Особенности изменения комплекса свойств механоактивированных твердеющих цементных композиций / Мат-лы международного семинара МОК'41: Прогнозирование в материаловедении, Одесса.-2002.- с. 111.

6. Барабаш Т.И. Влияние механоактивации и количества наполнителя на периоды структурообразования и твердения цементных систем /Мат-лы международн. семинара МОК'42: Моделирование и оптимизация в материаловедении, Одесса.-2003.- с. 129.

7. Барабаш И.В., Барабаш Т.И., Бабий И.Н. Управление объёмными изменениями цементных композиций /Мат-лы международн. семинара МОК'43: Моделирование и оптимизация в материаловедении, Одеса.- 2004.-с. 100.

Внесок здобувача: участь у проведенні експериментальних робіт, обробка результатів.

8. Выровой В.Н., Бабий И.Н., Барабаш Т.И. Вычислительный анализ объёмных изменений твердеющих механоактивированных цементных суспензий /Мат-лы международн. семинара МОК'44: Моделирование и оптимизация в материаловедении, Одесса.-2005.-с. 36.

Внесок здобувача: участь у проведенні експериментальних робіт, обробка результатів.