Анотація до роботи:

Астахова Н.В. Властивості і технологія бетону, модифікованого залізистими цеолітами. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 – “Будівельні матеріали і вироби”. - Національна академія природоохоронного і курортного будівництва, Сімферополь, 2004.

Встановлено доцільність модифікації портландцементу активованим залізовмісним наповнювачем і залізосилікатним лужним колоїдним розчином - продуктом їхньої взаємодії із силікатами натрію для одержання бетонів, які мають високу швидкість формування фізико-механічних властивостей при зниженій витраті цементу. Досліджено вплив активованих залізовмісних наповнювачів і залізосилікатного лужного колоїдного розчину - продукту їхньої взаємодії із силікатами натрію на комплекс властивостей бетонів, що твердіють, і параметри інтенсивності його твердіння. Для оцінки ефективності активованих залізовмісних наповнювачів і залізосилікатного лужного колоїдного розчину використовувалися експериментально-статистичні моделі експериментальних і відносних показників властивостей цементного тіста, розчинів і бетонів.

Введення до складу портландцементу активованих залізистими цеолітами залізовмісних наповнювачів і залізосилікатного лужного колоїдного розчину призводить до підвищення пластичної міцності цементного тіста і міцності одержаного цементного каменю, а також до зниження деформативності як цементного тіста, так і цементного каменю і бетону.

При цьому підвищується швидкість формування міцності та початкового модуля пружності бетону та зменшується витрата портландцементу у бетоні при високих показниках морозостійкості та водонепроникності одержаного бетону.

У роботі отримані нові науково обґрунтовані результати, що у сукупності вирішують задачу одержання бетонів, що володіють високою швидкістю формування фізико-механічних властивостей при зниженій витраті цементу. Виконані дослідження дозволили зробити такі висновки:

1. Теоретично й експериментально доведена можливість одержання бетону, що володіє високою швидкістю формування фізико-механічних властивостей при зниженому утриманні цементу за рахунок його модифікації залізистими цеолітами, що призводить до скорочення термінів виготовлення бетонних і залізобетонних виробів і скорочує їхню вартість.

2. Доведено, що активація залізовмісного наповнювача, у результаті якої на його поверхні утворяться залізисті цеоліти, а також уведення залізосилікатного лужного колоїдного розчину до складу портландцементу, призводить до модифікації останнього за рахунок збільшення ступеня гідратації трикальцієвого силікату й утворення мінералів цеолітової групи, що призводить до підвищення активності цементу і швидкості формування міцності цементним каменем. При цьому оптимальне співвідношення між силікатами натрію і залізовмісним наповнювачем при його активації складає 1:1, оптимальне утримання активованого наповнювача складає 20%, а оптимальне утримання залізосилікатного лужного колоїдного розчину складає 0,5% від маси цементу.

3. Встановлено, що активація залізовмісного заповнювача, у результаті якої на його поверхні утворяться залізисті цеоліти, за рахунок збільшення міцності його зчеплення з цементним каменем призводить до підвищення міцності бетону, або зниженню витрати цементу в бетоні при зберіганні його міцності. При цьому підвищується швидкість формування фізико-механічних властивостей бетону.

4. За допомогою планування експерименту отримані математичні моделі легкоукладності бетонної суміші, активності цементу, міцності і деформативності бетону, модифікованого залізистими цеолітами. Отримані моделі дозволяють оптимізувати склад бетону.

5. Встановлено вплив технологічних факторів активації залізовмісного наповнювача і заповнювача, а також готування бетону на властивості одержуваного цементу і бетону, що полягає у прискоренні хімічних реакцій на поверхні часток наповнювача і заповнювача і забезпеченні однорідності бетону.

6. Доведено, що введення активованого наповнювача до складу портландцементу покращує легкоукладність бетонної суміші і знижує її вплив на величину тривалості перемішування компонентів бетонної суміші, що забезпечує одержання однорідного бетону.

7. Дослідне використання отриманих бетонів у промислових умовах ВАТ “Криворіжжитлобуд” і ЗАТ “Криворожіндустрбуд” підтвердило достовірність отриманих результатів і обґрунтованість висновків і рекомендацій. Загальний економічний ефект використання розроблених бетонів досягається за рахунок зниження витрати цементу і використання місцевих матеріалів у якості заповнювачів бетону, що призводить до зниження собівартості бетону і складає 31470 гривень.

Основні положення роботи викладено у працях:

1. Шишкин А.А., Астахова Н.В. Активированные вяжущие вещества и бетоны на их основе. - Кривой Рог: Изд-во “Минерал” АГНУ, 2001. - 104 с.

2. Шишкін О.О., Астахова Н.В. Закономірності зміни міцності бетону у часі. // Сталезалізобетонні конструкції: дослідження, проектування, будівництво, експлуатація: Зб. наук. статей / Редкол.: Стороженко Л.І. (відп. ред.). - Кривий Ріг: 1998. - С. 16-18.

3. Шишкин А.А., Астахова Н.В. Структурообразование цементного теста с добавлением отходов горнообогатительных комбинатов // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Сб. научн. тр. №9, ч.1. - Дн-ск: ПГАСиА, 1999. - С. 317-323.

4. Шишкин А.А., Астахова Н.В. Анализ структуры новообразований вяжущего на активированных отходах ГОК // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Сб. научн. тр. № 13. – Дн-ск: ПГАСиА, 2000. – С. 48-52.

5. Астахова Н.В. Исследование свойств вяжущего на активированных железокарбонатных комплексах // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Сб. научн. тр. № 15. – Дн-ск: ПГАСиА, 2001. – С. 38-45.

6. Шишкін О.О., Астахова Н.В. Підвищення активності бетонів для посилення будівельних конструкцій //Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково - технічний збірник. Вип. 54. “Реконструкція будівель і споруд. Досвід та проблеми”. - К.: НДІБ, 2001. - С. 782-791.

7. Астахова Н.В., Шишкин А.А.. Активация портландцемента для производства сталебетонных конструкций // Сталезалізобетонні конструкції: дослідження, проектування, будівництво, експлуатація. Зб. наук. статей. Вип. 4. – Кривий Ріг: КТУ, 2000. – С. 219-224.

8. Астахова Н.В., Шишкин А.А.. Свойства паст из активированных отходов ГОК // Сталезалізобетонні конструкції: дослідження, проектування, будівництво, експлуатація. Зб. наук. статей. Вип. 5. - Кривий Ріг: КТУ, 2002. - С. 244-248.

9. Шишкін О.О., Астахова Н.В. Підвищення якості цементу шляхом введення добавок на основі відходів ГЗК // Разработка рудных месторождений. Республиканский межведомственный научн.-техн. сб. Вып. 71. - Кривий Ріг: КТУ, 2000. - С. 75-79.