Пластифіковані шлаколужні цементи та бетони на їх основі

18

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

05.23.05 - Будівельні матеріали та вироби

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Пластифіковані шлаколужні цементи та бетони на їх основі

Пушкарь Василь Іванович

Київ - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі будівельних матеріалів та в Науково-дослідному інституті в'яжучих речовин і матеріалів ім. В.Д. Глуховського Київського національного університету будівництва і архітектури

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор

Кривенко Павло Васильович,

Київський національний університет будівництва і архітектури,

професор кафедри будівельних матеріалів

директор Науково-дослідного інституту в'яжучих речовин і матеріалів ім. В.Д. Глуховського.

Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор

Саницький Мирослав Андрійович,

Національний університет “Львівська політехніка”, м. Львів завідувач кафедри автомобільних шляхів

- кандидат технічних наук

Червяков Юрій Миколайович,

замісник директора по науковій роботі Українського науково-дослідного і проектно-конструкторського інституту будівельних матеріалів та виробів м. Київ

Захист відбудеться “20” жовтня 2010 р. о 1300 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.05 “Основи та фундаменти. Будівельні матеріали та вироби. Екологічна безпека” Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03680, м. Київ, Повітрофлотський проспект, 31, ауд. 466.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03680, м. Київ, Повітрофлотський проспект, 31.

Автореферат розісланий “17” вересня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, к.т.н., доцент

М.В. Суханевич

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Розвиток сучасного будівельного виробництва потребує великої кількості енергетичних, матеріальних та трудових ресурсів для виготовлення матеріалів та виробів. Ось чому постало питання пошуку нових ресурсоенергозберігаючих матеріалів і технологій, які позитивно впливатимуть на зниження собівартості продукції та екологію довкілля, а також не поступатимуться аналогам за фізико-механічними характеристиками і довговічністю.

Економічні та екологічні проблеми, пов'язані з виробництвом портландцементних в'яжучих систем, потребують заміни їх на змішані та композиційні цементи. Актуальним в цьому плані є використання шлаколужних цементів та бетонів на їх основі, що дозволяє отримувати матеріали з однаковими, а по деяким показникам кращими фізико-механічними характеристиками порівняно з портландцементними системами.

Впровадження шлаколужних цементів та бетонів на їх основі в монолітне та збірне будівництво потребує вивчення вибіркової дії хімічних добавок на в'яжучі системи залежно від виду і вмісту лужного компонента, характеристик гранульованих шлаків, особливостей проходження процесів гідратації в присутності добавок, умов формування ранньої міцності та ін. Вирішенню цих питань присвячується дисертаційна робота, тема якої є актуальною у зв'язку з наведеним обґрунтуванням, а також різким загострення проблеми енергозбереження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась у відповідності до держбюджетних тем Міністерства освіти і науки України № 3ДБ-2006 “Фізико-хімічні основи пластифікації бетонних сумішей, як основа створення енергозберігаючих технологій композиційних матеріалів на лужних цементах” (2006-2008 рр., № державної реєстрації 0106U000643) та № 7ДБ-2008 “Розробка високонаповнених ресурсоенергозберігаючих лужних цементів та технології їх виготовлення. Розробка проекту ДСТУ на лужні цементи” (2006-2008 рр., № державної реєстрації 0108U000234). В зазначеній роботі автор виконував обов'язки виконавця.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка ефективних методів пластифікації шлаколужних цементів і отримання на їх основі рухомих, високорухомих бетонних сумішей та бетонів з заданими властивостями.

Досягнення поставленої мети передбачає необхідність вирішення наступних задач:

- дослідити сумісність добавок нової генерації з шлаколужними цементами, виготовлених за різними технологіями і лужними компонентами, аніонна складова яких представлена SiO32- та CO32-;

- дослідити вплив пластифікуючих добавок і їх комплексів з добавками гідрофобізуючої дії на процеси пластифікації, структуроутворення та синтез міцності шлаколужних цементів;

- провести оптимізацію складу і вмісту добавок при отриманні пластифікованих цементів; пластифікуючий добавка шлаколужний цемент

- провести перевірку ефективності поведінки шлаколужних цементів з оптимальними складами добавок при виготовленні рухомих і високорухомих бетонних сумішей та визначити методи управління їх життєздатністю;

- дослідити основні фізико-механічні властивості і конструктивні характеристики бетонів та визначити напрямки їх застосування;

-провести дослідно-промислове впровадження розроблених цементів і бетонів на їх основі та виконати економічне обґрунтування доцільності їх використання.

Об'єктом досліджень є фізико-хімічні процеси формування структури і властивостей пластифікованих шлаколужних цементів та направлене формування структури і властивостей бетонів на їх основі для монолітного будівництва.

Предметом досліджень є пластифіковані шлаколужні цементи, рухомі і високорухомі бетони на їх основі.

Методи досліджень. Експериментальні дослідження виконані із застосуванням сучасних методів фізико-хімічного аналізу: рентгенофазового, диференціально-термічного, електронно-растрової мікроскопії з використанням зондового аналізу та акустичного методу резонансно-амплітудних коливань. Визначення фізичних (середня густина, пористість, водопоглинання), фізико-механічних (міцність при стиску, при згині) та спеціальних (атмосферо-, морозо- та корозійна стійкість) властивостей проведено за традиційними методиками згідно діючих нормативних документів. Розрахунки та оптимізацію складів пластифікованих шлаколужних цементів та бетонів на їх основі проведено із застосуванням експериментально-статистичних методів планування експерименту.

Наукова новизна одержаних результатів:

- теоретично обґрунтовано та експериментально доведено принципи композиційної побудови пластифікованих шлаколужних цементів за рахунок використання у в'яжучій композиції комплексної поверхнево-активної добавки на основі поєднання речовин гідрофобізуючої і гідрофілізуючої дії (ЛСТ-Na + ГКЖ-94, глюконат натрію + ГКЖ-94 та ЛСТ-Na + глюконат натрію + ГКЖ-94) і лужних компонентів, а саме Na2CO3 і Na2O?SiO3?5H2O, що дозволяють при однаковому В/Ц порівняно з бездобавочною композицією збільшити рухомість цементуючих паст на 78…120% і цементно-піщаних розчинів на 17…47%, при збереженні рухомості у часі протягом 45…120 хв.;

- встановлено ефективність впливу добавок на пластифікацію розглянутих шлаколужних цементів, яка змінюється у ряду: гідрофілізуючі ПАР (лігносульфонати) гідроксикарбонова група, нейтралізована лугами (глюконат натрію) гідрофобізуючі ПАР (полігідросилоксани) аніоноактивні ПАР (нафталін- і меламінформальдегіди) синтетичні полімерні ПАР (поліакрилати), що відрізняється від відомого впливу вказаних ПАР в клінкерних цементних композиціях;

- запропоновано механізм дії розглянутих ПАР у шлаколужних цементах, який для аніоноактивних ПАР, синтетичних полімерів, а також етілполігідросилоксанів в умовах лужного середовища (рН>9) полягає у формуванні на поверхні шлакових зерен орієнтованих площин ковзання, які при дії зовнішніх факторів обумовлюють підвищення рухомості паст (ефект тиксотропії). При введені до шлаколужної композиції ПАР лігносульфонатної групи, глюконату натрію і їх комплексів механізм дії добавок полягає у протіканні хемосорбційних процесів на поверхні шлакових зерен, при чому ефект пластифікації підвищується при використанні ПАР з натрієвим катіоном;

- визначено особливість процесів структуроутворення штучного каменю на основі розроблених пластифікованих цементів, яка полягає у підвищенні ступеня гідратації та збільшенні вмісту новоутворень в об'ємі за рахунок пептизуючої дії добавки та збільшенні ступеня упорядкованості структури внаслідок переважного формування гідратних фаз тоберморитового складу, що обумовлює високу щільність і міцність штучного каменю, порівняно з аналогом на основі композицій без добавки;

- розроблено метод керування рухомістю та життєздатністю бетонних сумішей на основі пластифікованих шлаколужних цементів за рахунок додаткового введення добавок ПАР (ЛСТ-Na, глюконату натрію та їх комплексів) і лужних компонентів на стадії приготування бетонної суміші, що дозволяє підвищити рухомість від Р-3 до Р-5 без зміни В/Ц.

Практичне значення одержаних результатів:

запропоновано технологію виробництва пластифікованого шлаколужного цементу, склад якого представлений меленим шлаком, лужним порошкоподібним продуктом, гідрофобізуючою і пастифікуючою добавками, при сумісному помелі складових або при змішуванні всіх мелених компонентів у змішувачі для виготовлення сухих будівельних сумішей;

розроблено на основі шлаколужних цементів рецептури пластифікованих бетонів, що відповідають вимогам нормативних документів за комплексом експлуатаційних властивостей до бетонів загальнобудівельного призначення, в тому числі міцністю при стиску після 3 діб тверднення від 15 до 30,3 МПа, міцністю при стиску в проектному віці від 35,4 до 63,6 МПа, марками за водонепроникністю від W2 до W6, призменною міцністю від 30,8 до 43,7 МПа, модулем пружності від 34,4.10-3 до 37,5.10-3 МПа;

розроблено технологічні регламенти на виробництво пластифікованого шлаколужного цементу для наступних підприємств? ВАТ “ММК ім. Ільїча” м. Маріуполь, ВАТ Перещепінський комбінат „Промстройматериалы” м. Перещепіно, ТОВ ВБК “Моноліт” м. Мелітополь, ВАТ “Кипеловский кирпичный завод” м. Вологда, ВАТ “Промстройресурсы” м. Магнітогорськ, ВАТ “Арселор Митал Кривой Рог” м. Кривий Ріг, ВАТ “ТулаЧерМет” м. Тула.

проведено промислове впровадження пластифікованого шлаколужного цементу з використанням розробленої технології. Фактичний економічний ефект від застосування пластифікованого шлаколужного цементу становить 254,7 грн. на 1 тонну готової продукції і досягається, як за рахунок зниження собівартості вихідних компонентів, так і за рахунок підвищення терміну експлуатації конструкцій.

Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експериментальних досліджень, обробці отриманих результатів та впровадженні розроблених матеріалів у виробництво. Особистий внесок здобувача в наукові роботи:

показано вплив добавки лігносульфонату натрію у складі чорного сульфатного лугу (ЧСЛ) на фізико-механічні характеристики лужних в'яжучих композицій. При використанні даної добавки відмічається розширення початку тужавлення, підвищена життєздатність композиції порівняно з бездобавочною системою [1];

досліджено фізико-механічні та технологічні характеристики бетонних сумішей та бетонів на основі шлаколужного цементу, пластифікованого комплексною добавкою ЛСТ-Na + ГКЖ-94, та показано, що вони перевищують відповідні характеристики бетонних сумішей і бетонів на основі портландцементу [2];

підібрано оптимальний склад комплексної добавки ЛСТ-Na + ГКЖ-94, яка впливає на підвищення фізико-механічних характеристик шлаколужного цементу порівняно з бездобавочною системою [3];

визначено оптимальний склад комплексної пластифікуючої добавки ЛСТ-Na + С-3 + тіосульфат натрію, яка збільшує рухомість та життєздатність шлаколужного цементу [4];

визначено вплив сумісної дії добавок ЛСТ-Na і ГКЖ-94 на будівельно-технологічні властивості композицій на основі шлаколужного цементу, лужний компонент в якому представлений у вигляді порошкоподібного продукту. Відмічено підвищену рухомість сумішей, підвищену міцність штучного каменю на ранніх етапах твердіння порівняно з бездобавочною композицією [5];

розроблено пластифікований шлаколужний цемент (лужний компонент в складі якого представлений порошкоподібним продуктом), який характеризується покращеними характеристиками порівняно з портландцементами відповідних марок та простотою використання у будівництві [6];

досліджено вплив добавки ЛСТ-Na у складі добавки системи “Релаксол” на ефект пластифікації шлаколужного цементу. Відмічено, що розглянута добавка збільшує пластичність композиції та розширює початок тужавлення [7];

визначено вплив лужної активації (лужний компонент у вигляді порошкоподібного продукту) на характеристики шлаколужних цементних композицій та відмічено підвищені фізико-механічні показники і покращені технологічні властивості матеріалу [8];

досліджено поведінку шлаколужних цементів, (лужний компонент представлений у вигляді порошкоподібного продукту), пластифікованих комплексною добавкою ЛСТ-Na + ГКЖ-94 порівняно з бездобавочними системами. Ефект дії добавок полягає у підвищенні пластифікації системи і утворенні мікроструктури штучного каменю з переважною кількістю гелевих пор, що забезпечує переважання конструктивних процесів над деструктивними та стабільну кінетику нарощування міцності, особливо у віці 1…7 діб [9];

показано покращенні експлуатаційні характеристики шлаколужних цементів з комплексною добавкою ЛСТ-Na + ГКЖ-94 порівняно з бездобавочними системами [10];

відмічено позитивний вплив комплексної добавки “ЛСТ-Na + тіосульфат + родоніт натрію” на характеристики шлаколужного цементу, яка сприяє підвищенню пластичності, міцності та довговічності отриманих композицій [11];

визначено можливість використання пластифікованих шлаколужних цементів складу “шлак + лужний компонент у вигляді порошкоподібного продукту + ЛСТ-Na + ГКЖ-94? в різних галузях будівельного виробництва. Відмічено високу ефективність виробів після пропарювання при використанні пластифікованого шлаколужного цементу, що дозволяє в повній мірі експлуатувати залізобетонні конструкції [12];

розглянуто поведінку шлаколужних цементів з пластифікуючою добавкою ЛСТ-Na. Відмічено, що пластифіковані композиції характеризуються більшою пластичністю та життєздатністю порівняно з бездобавочними системами [13].

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи були висвітлені на 67, 68 та 69 науково-практичних конференціях Київського національного університету будівництва і архітектури (2006-2008 рр.); наукових конференціях молодих вчених, аспірантів і студентів КНУБА (2006-2008 рр.); науково-практичному семінарі “Сучасні технології бетону” (м. Київ, ДНДІБК, 2008 р.); 46 міжнародному семінарі “Моделирование в компьютерном материаловедении” (Одеса, ОДАБА, 2007 р. ); IX науково-практичній конференції “Дни современного бетона” (Запоріжжя 2007 р. ); VI науково-практичному семінарі “Шляхи підвищення надійності проектування будівництва та експлуатації гідротехнічних споруд меліорації” (Київ, 2007 р.); конференції “Non-traditional Сement & Concrete” (м. Брно, Чеська Республіка, 2008 р.); XVIІ міжнародній конференції “ibausil? (м. Веймар, Германія, 2009 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 13 друкованих робіт, в тому числі 7 - у наукових фахових виданнях, 6 - у матеріалах доповідей вітчизняних і міжнародних конференцій та семінарів.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 118 сторінках друкованого тексту основної частини, яка складається з вступу, п'яти розділів та висновків. Повний обсяг дисертації становить 144 сторінок і включає 36 рисунків на 35 сторінках, 26 таблиць на 32 сторінках, список використаних джерел з 160 найменувань на 17 сторінках та 4 додатки на 6 сторінках.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність роботи, сформульовано мету досліджень, наукову новизну, практичне значення та основні задачі, що розв'язані у роботі.

У першому розділі наведено огляд стану наукової розробки теми та визначено теоретичні передумови досліджень.

Сучасне будівництво на сьогоднішній день вимагає пошуку нових прогресивних матеріалів і технологій, які забезпечать екологічність, економічність, технологічність та довговічність, а також зниження енергоємності при виготовленні конструкцій різного функціонального призначення.

Основні вітчизняні та закордонні технічні рішення в області проектування і виготовлення бетонних сумішей принципово не відрізняються і половина з них направлені на галузі виробництва монолітних бетонних та залізобетонних конструкцій, оскільки, як показує досвід, за певних умов монолітний бетон за техніко-економічними показниками має суттєві переваги порівняно зі збірним бетоном. В результаті це обумовлює використання різних органічних, мінеральних і комплексних органо-мінеральних добавок поліфункціональної дії. Виходячи з цього, важливого значення набуває проблема отримання бетонних сумішей з високими показниками рухомості без негативних впливів на конструктивні характеристик та довговічність бетонів.

Відомо, що застосування хімічних добавок і тонкомелених мінеральних наповнювачів, у тому числі техногенного виробництва, є ефективним засобом регулювання реологічних властивостей і життєздатності бетонних сумішей, модифікування структури цементного каменю та бетону, а також покращення його фізико-механічних, спеціальних властивостей і довговічності.

Дослідження, виконані в області вивчення будівельно-технічних властивостей шлаколужних цементів і бетонів на їх основі, свідчать про високі фізико-механічні характеристики цих матеріалів. Вони характеризуються високими міцністними показниками (40…120 МПа), морозостійкістю до 1000 циклів, водонепроникністю W 10…50, високою корозійною стійкістю в різних мінеральних й органічних середовищах, здатністю твердіти при від'ємних температурах. Однак основний розвиток шлаколужних цементів був спрямований на вивчення процесів структуроутворення і розробку фізико-хімічних основ управління цими процесами, які дозволяють отримувати високі експлуатаційні характеристики бетонів на основі жорстких і помірнопластичних сумішей марок Р1…Р2.

Ефективність механізмів впливу добавок на реологічні властивості цементів на основі портландцементного клінкеру і змішаних клінкерних цементів достатньо вивчена, що дозволяє направлено проектувати склад бетону, визначати склад і тип добавок. Однак виявлені закономірності і положення не знайшли в достатній мірі відображення та реалізацію при використанні рухомих, високорухомих шлаколужних бетонних сумішей в силу особливостей їх складу, умов гідратації і напрямку формування структури.

Аналіз визначених принципів і методів регулювання технологічними властивостями шлаколужних цементів та бетонів дозволяє сформулювати в якості теоретичних передумов досліджень наступні положення:

- відомо, що використання гідрофобізуючих аніонних ПАР, здатних до утворення на поверхні зерен шлакової складової адсорбційного шару і взаємодії в процесі гідратації з активною кальцієвою складовою шлаків, не забезпечує отримання високої рухомості та життєздатності цементуючої матриці у бетонах, що гальмує використання шлаколужних цементів в сучасному монолітному будівництві та потребує підсилення зазначеного ефекту;

- результати досліджень підвищеної здатності гідрофілізуючих аніонних ПАР до дефлокуляції новоутворень шлаколужних в'яжучих речовин недостатньо розкривають потенційні можливості таких ПАР і потребують подальшого вивчення цього питання в напрямку визначення впливу типу їх катіонної складової та величини рН середовища, які забезпечать підсилення ефекту розрідження гідратованих шлаколужних в'яжучих систем;

- відомий ефект розширення строків тужавлення і життєздатності шлаколужних цементних розчинів при використанні порошкоподібного лужного продукту може бути підсилений в умовах сумісної дії ПАР та лужного компонента.

Вищенаведені передумови дозволяють висунути гіпотезу про можливість отримання пластифікованих шлаколужних цементних композицій і бетонних сумішей на їх основі з регульованими легкоукладальністю та життєздатністю за рахунок синергетичної дії гідрофобізуючих і луговміщуючих гідрофілізуючих ПАР в умовах поступового збільшення концентрації розчину лужного компонента у воді замішування.

У другому розділі наведено характеристики застосованих сировинних матеріалів та методів досліджень.

При виконанні досліджень в якості алюмосилікатної складової в'яжучих речовин використовували основні доменні гранульовані шлаки українських підприємств, які мають різницю за вмістом склофази, яка обумовлена технологією грануляції шлакових розплавів в Україні. В якості добавок-регуляторів фізико-технічних характеристик цементних композицій використовували товарний портландцементний клінкер (ТУ 7.00030937.12-98) і портландцемент М 400 (ПЦ Тип I) (ДСТУ Б.В 2.7-46-96). В якості добавок-регуляторів технологічних властивостей (строки тужавлення, пластичність) були розглянуті наступні ПАР: С-3 (ТУ 6-36-2024229-625-90), Mapefluid N200, Dinamon SR-3, які відносяться до класу суперпластифікаторів; лігносульфонати натрію (далі ЛСТ - Na) з рН = 8,5 (торгова марка “Борресперс”, Норвегія), рН = 9,5 і рН = 11 (КНР), лігносульфонат кальцію (ТУ 54-028-00279580-97) та пластифікатор системи “Релаксол”, до складу якого входить чорний сульфатний луг (основу якого становить лігносульфонат натрію), тіосульфат та родоніт натрію, а також добавку глюконат натрію, які відносяться до середньопластифікуючих ПАР, гідрофобізуючої рідини 136-41 (далі ГКЖ-94) (ГОСТ 10834-76), яка відноситься до гідрофобно-пластифікуючих ПАР (група слабопластифікуючих ПАР).

Для виготовлення бетонів на основі пластифікованого шлаколужного цементу в якості дрібного заповнювача застосовували дніпровський кварцовий пісок з модулем крупності Мк = 1,17 (ДСТУ Б В.2.7-32-95), крупного заповнювача - щебінь гранітний фракцій 5…10 мм, 10…20 мм (ДСТУ Б В.2.7-75-98).

Приготування в'яжучих речовин здійснювали за методами? сумісний помел, змішування в змішувачі для сухих будівельних сумішей та безпосередньо при приготуванні бетонної суміші. Ступінь диспергації перевіряли за величиною питомої поверхні на приладі Блейна (ДСТУ Б В.2.7-181:2009).

Для ідентифікації синтезованих новоутворень та встановлення особливостей структуроутворення в композиціях на основі шлаку дослідження фазового складу в'яжучих речовин, модифікованих комплексними добавками, було виконано з використанням рентгенофазового, диференційно-термічного, електронно-мікроскопічного методів аналізу та акустичного методу резонансно-амплітудних коливань.

Фізико-механічні властивості зразків-балочок цементно-піщаного розчину визначали згідно ДСТУ Б В.2.7-181:2009. Оцінка довговічності проведена шляхом дослідження морозо-, атмосферо- та корозійної стійкості розроблених складів бетонів (ДСТУ Б В.2.7-48-96).

У третьому розділі наведено обґрунтування впливу добавок на цементуючі шлаколужні системи, розглянуті фізико-хімічні аспекти початкових стадій гідратації і структуроутворення розглянутих композицій порівняно з бездобавочними системами.

При визначенні впливу добавок нового покоління різних функціональних груп і їх комплексів на пластифікуючу здатність шлаколужної композиції залежно від виду та технології введення лужного компонента (у вигляді розчину або порошкоподібного продукту) відмічено, що всі розглянуті добавки впливають на підвищення рухомості шлаколужної вяжучої системи як в статичному стані, так і під дією зовнішніх сил (тиксотропія). За пластифікуючою дією в статичному стані розглянуті добавки змінюються в ряду: гідрофілізуючі ПАР (лігносульфонати) гідроксикарбонова група, нейтралізована лугами (глюконат натрію) гідрофобізуючі ПАР (етілполігідросилоксани) аніоноактивні ПАР (нафталін- і меламінформальдегіди) синтетичні полімерні ПАР (поліакрилати). За характеристикою впливу на тиксотропні властивості під дією зовнішніх сил ряд добавок наступний: аніоноактивні ПАР (меламінформальдегіди) синтетичні полімерні ПАР (поліакрилати) аніоноактивні ПАР (нафталінформальдегіди) гідрофобізуючі ПАР (етілполігідросилоксани) гідроксикарбонова група, нейтралізована лугами (глюконат натрію) гідрофілізуючі ПАР (лігносульфонати). За дією на уповільнення початку тужавлення цементуючої пасти найбільшим ефектом характеризуються лужні лігносульфонати (лігносульфонат натрію, добавка системи “Релаксол”), проміжне положення займають аніоноактивні ПАР і синтетичні полімери, слабо впливають на уповільнення початку тужавлення лігносульфонат кальцію, глюконат натрію та етілполігідросилоксани.

В результаті проведених досліджень відмічено високу ефективність використання добавок ЛСТ-Na, ГКЖ-94 і глюконату натрію, при цьому лужний компонент найкраще себе проявив в стані порошкоподібного продукту (Na2CO3 та Na2O?SiO3 або Na2O?SiO3?5H2O).

Слід відмітити підвищення ефективності пластифікуючої дії при використанні комплексних добавок, які представлені ЛСТ-Na + ГКЖ-94 або ЛСТ-Na + ГКЖ-94 + глюконат натрію. Використання комплексної добавки дозволяє підвищити здатність до розтікання суміші на 110% порівняно з бездобавочним складом.

Дослідження процесів гідратації шлаколужних композицій, що вміщують комплексну добавку (ГКЖ-94 + ЛСТ-Na), порівняно з бездобавочною системою показують, що особливістю процесів початку структуроутворення за методом резонансно-амплітудних коливань (рис. 1) є низька швидкість початку розвитку коагуляційних структур і в'язкості системи з одночасним збільшенням поверхні структуроутворюючих сполук.

Тепловиділення розроблених композицій корелюється з показниками розвитку структуроутворюючих процесів, визначених за методом резонансно-амплітудних коливань. Так, процес гідратації і структуроутворення цементних паст з добавками супроводжується зниженням тепловиділення і зміщенням індукційного періоду, який характеризує упорядкування початкової структури у більш пізній час.

Визначено, що введення до цементу комплексних добавок не впливає на формування фазового складу новоутворень (рис. 2, 3). Так, при використанні в якості лужного компонента Na2CO3 склад новоутворень на 28 добу твердіння (рис. 3, а) представлений низькоосновними гідросилікатами кальцію CSH(I), а також СаСО3. Наявність вказаних новоутворень підтверджується даними ДТА (рис. 3, б).

а)	б)
Рис. 1.	Криві кінетики структуроутворення шлаколужного цементу в системі: а) 1, 1 - шлак + Na2CO3; 2, 2 - шлак + Na2CO3 + ГКЖ 94 + ЛСТ-Na; б) 1, 1 - шлак + Na2O?SiO3?5H2O; 2, 2 - шлак + Na2O?SiO3?5H2O + ГКЖ-94 + ЛСТ-Na
а)	б)
Рис. 2.	Результати фізико-хімічних аналізів цементів, що містять лужний компонент Na2CO3? рентгенограми (а), термограми (б) цементного каменю, композицій; 1) без комплексної добавки; 2) з комплексною добавкою ГКЖ-94 + ЛСТ-Na

Поступова втрата води в області температур 80…700°С та екзоефекти при 850…875°С підтверджують наявність CSH(I), а наявність ендоефектів при 750°С характеризує руйнування карбонату кальцію.

Також відмінною рисою структуроутворюючих процесів розглянутих систем “шлак + лужний порошкоподібний продукт” і “шлак + лужний порошкоподібний продукт + комплексна добавка ПАР” є підвищений ступінь гідратації композиції з комплексною добавкою ПАР (ГКЖ-94 + ЛСТ-Na), яка супроводжується збільшенням структурних одиниць в об'ємі системи, яка твердіє, що відображено на ТГ кривій підвищеною втратою води, а на ДТА кривій підвищеними температурами відповідних ендо- і екзоефектів. Однак, відсутність деяких дифракційних ефектів на кривій РФА з комплексною добавкою, характерних для CSH(I), вказує на субмікрокрісталічний характер структур даних новоутворень. Такий розвиток структуроутворення композиції з комплексною добавкою дозволяє отримати більш щільну упаковку структурних елементів штучного каменя порівняно з композицією без добавок, що корелюється з підвищеними показниками міцності даної системи (рис. 3, а, б)).

Подальший розвиток синтезу міцності штучного каменя (1 рік) на обох системах направлений на упорядкування структури, що підтверджується збільшенням дифракційних ефектів структуроутворюючих сполук на кривій РФА, наявністю підвищених температур ендо- і екзоефектів на кривій ДТА та збільшенням ступеню гідратації систем, що відображено на кривій ТГ.

При використанні в якості лужного компонента Na2O?SiO3?5H2O в шлаколужних цементах процеси гідратації в основному подібні до процесів, які відбуваються при застосуванні Na2CO3. При цьому склад новоутворень на 28 добу твердіння в основному представлений низькоосновними гідросилікатами кальцію CSHІ.

а)	б)
Рис. 3.	Електронні мікрофотографії поверхні сколу штучного каменю цементів, що містять лужний компонент Na2CO3 після 28 діб твердіння а) композиція без комплексної добавки; б) композиція з комплексною добавкою ГКЖ-94 + ЛСТ-Na

Оптимізацію складу шлаколужного цементу виконували за допомогою три факторного плану експерименту з використанням програми “STATISTICA”.

В якості вихідних факторів математичних моделей були прийняті строки тужавлення цементу, технологічні властивості (пластифікація) і міцність при стиску розчинів стандартного складу (цемент : пісок = 1:3).

В результаті отриманих даних визначено оптимальну область для пластифікованих шлаколужних цементів, яка обмежена вмістом ЛСТ-Na (0,45%...0,7%), ГКЖ-94 (0,03%...0,05%), Na2CO3 (4,0%...4,5%). В області наведеної зміни складових цементу рухомість цементно-піщаного розчину становить 135…156 мм, активність на 28 добу 30…42 МПа, початок тужавлення ? 45 хв.

При використанні в якості лужного компонента Na2O?SiO3?5H2O оптимальна область композиційного складу пластифікованого шлаколужного цементу знаходиться в межах: ЛСТ-Na 0,3%...0,7%, ГКЖ-94 0,03%...0,06%, Na2O?SiO3?5H2O 8…16%. При цьому розплив стандартного конусу становить 135…170 мм, початок тужавлення ? 45 хв., активність на 28 добу може змінюється в межах показників 55…80 МПа, які значно перевищують активність цементів, що виготовляє промисловість.

З метою визначення оптимальних характеристик помелу шлакового компонента досліджено вплив питомої поверхні шлаку на технологічні характеристики та кінетику набору міцності розглянутих складів пластифікованих шлаколужних цементів.

В результаті отриманих даних було визначено, що оптимальним значенням питомої поверхні шлаку є 430…470 м2/кг. У даній області зміни питомої поверхні розроблені цементи характеризуються рухомістю 136…170 мм, при відносно малих значення В/Ц = 0,30…033, початком тужавлення 45…56 хв. і активністю в межах стандартизованих термінів 40…80 МПа.

При визначенні впливу якісних характеристик шлаків на властивості цементу проведено порівняльні випробовування однотипних цементних композицій з використанням шлаків одного металургійного підприємства (Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча), але які відрізнялися за вмістом склофази (34,2%, 42,6%, 54,0%).

Відмічено, що при використанні шлаку з мінімальним вмістом склофази (34,3%) міцність цементу, лужний компонент якого представлений Na2CO3, після ТВО, а також після твердіння 2…28 діб в нормальних умовах менша на 20…40% міцності цементів отриманих при використанні композицій на шлаках з підвищеним вмістом склофази (42,6% та 54,0%).

Заміна Na2CO3 на Na2O?SiO3?5H2O практично вирівнює показники міцності цементно-піщаних зразків, які включають шлаки з різним вмістом скловидної фази.

Таким чином, за рахунок зміни лужного компонента або використання їх суміші можна нівелювати негативний вплив зменшення склофази на характеристики пластифікованого шлаколужного цементу.

Вищенаведені дослідження, а також отримані залежності впливу складових цементу на характеристики пластифікованих шлаколужних цементів дозволяють рекомендувати області композиційного моделювання складів цементів марок М300, М400, М500, М600, М700 і М800, які представлені в таблиці 1.

Таблиця 1

Рекомендовані склади пластифікованих шлаколужних цементів

Марка цементу	Компонентний склад цементу, мас.%
	Шлак	Лужний компонент	Добавки (>100%)
		Na2CO3	Na2O?SiO3?5H2O	ЛСТ - Na (рН=9 - 10)	ГКЖ-94
М300	97,0…95,5	3…4,5	-	0,3…0,5	0,03…0,075
М400	95,5…94,5	4,5…5,5	-	0,5…0,7	0,03…0,075
М500	92,0…90,5	-	8…9,5	0,5…0,7	0,03…0,075
М600	90,0…89,0	-	10…11	0,5…0,7	0,03…0,075
М700	88,5…88,0	-	11,5…12,0	0,5…0,7	0,03…0,075
М800	88,0…86,0	-	12…14	0,5…0,7	0,03…0,075

Четвертий розділ присвячено визначенню поведінки розроблених цементів у бетонах. За рекомендаціями ДСТУ Б.В.2.7-69-98 при вивчені ефективності впливу добавок у бетонах використовували наступний композиційний склад бетону: цемент - 350 кг/м3; кварцовий пісок - 740 кг/м3; гранітний щебінь фр. 5…10 мм - 330 кг/м3, фр. 10…20 мм - 780 кг/м3.

В якості пластифікованих шлаколужних цементів використовували композицію № 1 складу “мелений гранульований шлак - 94,5%, Na2CO3 - 5,5%, ГКЖ-94 - 0,03%, ЛСТ-Na - 0,5%? та композицію № 2 складу “мелений гранульований шлак - 92,0%, Na2O?SiO3?5H2O - 8,0%, ГКЖ-94 - 0,03%, ЛСТ-Na - 0,5%?.

Відмічено, що бетонні суміші на основі цементної композиції № 2 характеризуються нижчим значеннями В/Ц на відміну від бетонних сумішей на основі композиції № 1 при досягненні однакових марок по рухомості.

Встановлено, що для отримання бетонних сумішей марок по рухомості Р-2…Р-5 на основі цементу складу № 1 В/Ц змінюється в межах 0,38…0,44, а для бетонних сумішей на основі цементу складу №2 в межах 0,35…0,42.

Підвищення В/Ц з одного боку створює умови для підвищення рухомості сумішей, але в той же час негативно впливає на міцність бетону як на ранніх стадіях твердіння так і в марочному віці. Так, бетон на основі пластифікованого шлаколужного цементу складу №1 характеризується зменшенням міцності при збільшенні водоцементного відношення з 0,38 до 0,44 на 3 добу твердіння з 23 МПа до 15 МПа, а в марочному віці з 35 МПа до 28 МПа. Та ж сама тенденція зміни міцності і для бетонів на основі цементу складу №2. Так, в межах підвищення В/Ц з 0,35 до 0,42 міцність зменшується з 28 МПа до 17 МПа, а в марочному з 45 МПа до 35 МПа.

Відмічено, що в більш пізні терміни твердіння (60 діб) міцність розглянутих бетонів вирівнюється і негативний вплив підвищених В/Ц нівелюється. Так, в межах розглянутих В/Ц бетони на основі цементу складу № 1 на 60 добу характеризуються міцністю 49…50 МПа, а на основі складу №2 - 56…62 МПа.

Результати досліджень зміни рухомості в часі бетонних сумішей на основі цементів складів № 1 та № 2 показують, що бетоні суміші на основі цементу складу № 2 характеризуються життєздатністю більше 90 хв. на відміну від бетонних сумішей на основі складу № 1, де їх рухомість знижується на 1 марку вже після 45 хв. зберігання.

Керування рухомістю і життєздатністю бетонних сумішей на розроблених цементних композиціях виконували за рахунок додаткового введення добавок з водою замішування.

В якості добавок, які використовували додатково до добавок в розроблених цементах, застосовано ЛСТ-Na, глюконат натрію і їх суміш, а також у комплексі з лужним компонентом.

Використання комплексної добавки складу ЛСТ-Na, глюконат натрію та Na2O?SiO3?5H2O у співвідношенні останніх відповідно 0,5%, 0,1%, 0,75% до маси цементу дозволило не тільки підвищити рухомість бетонних сумішей на розглянутих цементах, але і надало змогу отримати бетони з підвищеною міцністю, як на 3 добу (23 МПа - на цементі складу №1, 28,7 МПа - на цементі складу №2) так і в марочному віці (40 МПа - на цементі складу №1, 47,1 МПа - на цементі складу №2) (табл. 2).

Таблиця 2

Вплив додаткового введення добавок на характеристики

бетонних сумішей і бетонів

Маркування	В/Ц	О.К., см	Міцність при стиску, МПа
			3 доба	28 діб	60 діб	ТВО
№1	0,42	16,5	14,0	30,0	46,0	28,0
	0,421	23,2	13,0	33,0	48,0	30,0
	0,422	26,5	14,0	34,0	48,0	31,6
	0,423	27,2	14,5	37,0	50,0	33,5
	0,41	16,0	18,0	35,0	52,0	32,0
	0,382	16,2	20,0	37,0	53,0	33,3
	0,363	16,0	23,0	40,0	56,0	37,0
№2	0,4	17,5	20,0	38,0	53,0	35,0
	0,41	22,5	18,0	40,0	53,0	36,0
	0,42	25,5	18,0	41,0	53,0	36,5
	0,43	27,5	20,0	43,0	54,0	37,0
	0,381	16,0	23,5	41,0	54,0	36,7
	0,362	16,4	24,2	45,5	56,1	42,1
	0,353	16,1	28,7	55,1	60,2	53,0

Примітки:

1. Добавка ЛСТ-Na в кількості 0,5% від маси цементу.

2. Комплексна добавка складу: ЛСТ-Na в кількості 0,5%, глюконат натрію в кількості 0,1% від маси цементу.

3. Комплексна добавка складу: ЛСТ-Na в кількості 0,5%, глюконат натрію в кількості 0,1%, метасилікат натрію в кількості 0,75% від маси цементу.

Отримані криві зміни рухомості бетонних сумішей в часі (рис. 4) на основі цементу складу №1 показують, що композиції з додатковим введенням комплексної добавки ПАР характеризуються життєздатністю 85 хв. порівняно з бездобавочними, життєздатність яких становить 45 хв.

Аналогічний характер впливу комплексної добавки на життєздатність бетонної суміші при використані цементу складу № 2. Так, зміна рухомості бетонних сумішей в часі на основі цементу складу № 2 показує, що композиції з використанням комплексної добавки ПАР характеризуються життєздатністю >120 хв. порівняно з бездобавочними, життєздатність яких становить 90 хв.

Дослідження власних деформацій усадки проводили для бетону з проектною міцністю 30 МПа (клас міцності В 25) та маркою за рухомістю Р-5 з використанням цементу складу “шлак (94,5%) + Na2CO3 (5,5%) + ГКЖ-94 (0,03%) + ЛСТ-Na (0,5%)” (позначення ШЛЦ І). В якості об'єктів порівняння було вибрано бетон класу В-25 та маркою за рухомістю Р-5 з використанням портландцементу М400 (позначення ПЦ І 400) та шлаколужного цементу, лужний компонент якого вводили до складу бетону у вигляді розчину соди з с=1180 кг/м3 (позначення ШЛВ).

Усадочні деформації бетонів на основі ШЛВ та на основі ПЦ І 400 у віці 60 діб становлять 0,38 мм/м і 0,35 мм/м відповідно, тоді як бетон на основі ШЛЦ І характеризується показником власних деформацій 0,3 мм/м.

Рис. 4.	Рухомості бетонних сумішей в часі на основі: 1 -цементу складу №1 з комплексною добавкою (Р-4); 2 - цементу складу №1 (Р-4); 3 - цементу складу №1 з комплексною добавкою (Р-5); 4 - цементу складу №1 (Р-5) по таблиці 1

Проведені порівняльні випробовування конструктивних характеристик бетонів показують, що модуль пружності бетону на основі ШЛЦ І в 1,9 рази вище аналогічного показника для бетону на основі ШЛВ і в 1,4 рази вище ніж в бетоні на основі ПЦ І 400.

Випробування бетонів на морозостійкість проводилось по прискореній методиці в середовищі 5%-ого розчину хлориду натрію і температурі -50оС.

За даними досліджень марка бетонів на основі ШЛЦ І та ШЛВ за морозостійкістю становить F200.

Випробування на атмосферостійкість дрібнозернистих бетонів проводилось на зразках балочках розмірами 4х4х16 см. Бетони на шлаколужних цементах мають досить високий показник атмосферостійкості (200 циклів), який в 1,26 рази більший порівняно з бетонами на основі ПЦ І 400.

Аналіз отриманих даних свідчить про те, що бетони на основі ШЛЦ І характеризуються вищим значенням марки водонепроникності W6 порівняно з бетонами на основі ШЛВ з маркою W4 та бетону на основі ПЦ І 400 W 4. Розроблені бетони мають пористість, яка не перевищує 5%, і водопоглинання - не більше 4% та відрізняються покращеними експлуатаційними властивостями.

В дослідженнях корозійної стійкості бетонів в якості агресивних середовищ використовували розчини MgSO4 (3%-ої концентрації) і Na2SO4 (5%-ої концентрації), в які занурювали зразки бетонів. Випробовування проводили в період 30…180 діб. Коефіцієнт корозійної стійкості розроблених бетонів становить 0,97…0,99 порівняно з бетонами на основі портландцементу 0,88…0,91.

Актуальним питанням сучасного будівництва є твердіння бетонів при понижених та від'ємних температурах, тому було розглянуто вплив температури меншої від температури нормальних умов на процеси структуроутворення шлаколужного цементу в бетоні. Результати досліджень показують, що при пониженій температурі (від -4 до +4 0С) твердіння розробленого бетону в початковий період проходить з значним відставанням від твердіння при нормальному температурному режимі, однак після 7 діб процес інтенсифікується і у віці 28 діб міцність бетону наближується до бетону нормального твердіння.

В п'ятому розділі наведедено результати дослідно-промислового впровадження пластифікованого шлаколужного цементу на підприємстві ТОВ “Промцемент” (м. Амвросіївка). Розроблено технологічні регламенти виробництва пластифікованих шлаколужних цементів для наступних підприємств? ВАТ “ММК ім. Ільїча” (м. Маріуполь), ВАТ Перещепінський комбінат “Промстройматериалы” (м. Перещепіно), ТОВ ВБК “Моноліт” (м. Мелітополь), ВАТ “Кипеловский кирпичный завод” (м. Вологда), ВАТ “Промстройресурсы” (м. Магнітогорськ), ВАТ “Арселор Митал Кривой Рог” (м. Кривий Ріг), ВАТ “ТулаЧерМет” (м. Тула).

Фактичний економічний ефект від виробництва пластифікованого шлаколужного цементу на підприємстві ТОВ “Промцемент” (м. Амвросіївка) становить 254,7 грн. на 1 т готової продукції і досягається, як за рахунок зниження собівартості вихідних компонентів, так і за рахунок підвищення терміну експлуатації конструкцій.

ВИСНОВКИ

Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено принципи композиційної побудови ефективних пластифікованих шлаколужних цементів, які базуються на використанні комплексної поверхнево-активної добавки як суміші речовин гідрофобізуючої і гідрофілізуючої дії та лужних компонентів, а саме Na2CO3, Na2O?SiO3?5H2O, що забезпечує при замішуванні цементної композиції водою протікання хемосорбційних процесів взаємодії добавки зі складовими шлаку, керування якими дає змогу впливати на рухомості цементних паст і строки їх тужавлення.

Встановлено проведеними дослідженнями поведінки сучасних ПАР в умовах гідратації і твердіння шлаколужних цементуючих систем, що розподіл добавок за ефективністю не відповідає відомим уявленням, які характерні для клінкерних цементних систем, гідратованих водою і змінюється у ряду: гідрофілізуючі ПАР (лігносульфонати) гідроксикарбонова група нейтралізована лугами (глюконат натрію) гідрофобізуючі ПАР (етілполігідросилоксани) аніоноактивні ПАР (нафталін- і меламінформальдегіди) синтетичні полімерні ПАР (поліакрилати).

Встановлено, що тенденція впливу добавок різних функціональних груп, незалежно від технології виготовлення шлаколужного в'яжучого (використання лужних порошкоподібних продуктів чи їх розчинів), має однакову направленість і механізм дії. При цьому максимальний ефект пластифікації шлаколужних композицій досягається при використанні лужних лігносульфонатів, глюконату натрію, поліетилгідросилоксанів.

Визначено можливість підвищення пластифікуючого ефекту у шлаколужних системах за рахунок комплексного використання добавок, які поєднують лігносульфонати і поліетилгідросилоксани, глюконату натрію і поліетилгідросилоксани та лігносульфонати, поліетилгідросилоксани і глюконату натрію. Використання таких комплексів дозволяє отримувати цементуючі композиції з ефектом пластифікації в цементному тісті 78…120 % без суттєвого впливу на розвиток міцності, як у ранньому, так і у марочному віці.

Визначено особливість процесів структуроутворення штучного каменю на основі розроблених пластифікованих цементів, яка полягає у підвищенні ступеня гідратації та збільшенні вмісту новоутворень в об'ємі за рахунок пептизуючої дії добавки та збільшенні ступеня упорядкованості структури внаслідок переважного формування гідратних фаз тоберморитового складу, що обумовлює високу щільність і міцність штучного каменю, порівняно з аналогом на основі композицій без добавки.

Проведено роботи з оптимізації складу комплексної добавки з урахуванням виду лужного компонента шлаколужної цементуючої системи, якісних характеристик компонентів і технології виготовлення цементу, які дозволили запропонувати оптимальні склади і технологію пластифікованих шлаколужних цементів з активністю 40…80 МПа, початкові строки тужавлення яких відповідають діючим нормам на цементи загальнобудівельного призначення (? 45 хв.), з ефектом пластифіуючої дії у цементних пастах 110%, цементно-піщаних розчинах 35…70% порівняно з бездобавочними композиціями при низьких показниках В/Ц = 0,30…0,33.

Розроблено і оптимізовано склади бетонів класів В40 на основі пластифікованого шлаколужного цементу. Розроблені бетони мають пористість, яка не перевищує 5%, і водопоглинання - не більше 4%. Визначено характеристики зміни експлуатаційних властивостей розроблених бетонів у часі і показано, що в розчинах MgSO4 (3%-ої концентрації) і Na2SO4 (5%-ої концентрації) коефіцієнт корозійної стійкості становить 0,97…0,99, порівняно з бетонами на основі портландцементу 0,88…0,91.

Показано, що бетони на основі розробленого цементу відрізняються меншими показниками усадочних деформацій (показники деформації усадки на 0,08 мм/м менші, порівняно з бетоном на традиційному портландцементі); підвищеною морозостійкістю (після 150 циклів навперемінного заморожування і відтавання зразки на основі пластифікованого шлаколужного цементу підвищують міцність порівняно з портландцементними) та атмосферостійкістю (показник атмосферостійкості становить 200 циклів, який в 1,26 рази більший порівняно з бетонами на основі ПЦ І 400).

Відмічено, що при пониженій температурі (від -4 до +4 0С) твердіння розробленого бетону в початковий період проходить зі значним відставанням від твердіння при нормальних умовах, однак після 7 діб процес інтенсифікується і у віці 28 діб міцність бетону наближується до міцності нормальних умов твердіння.

Фактичний економічний ефект від застосування пластифікованого шлаколужного цементу становить 254,7 грн. на 1 тонну готової продукції і досягається, як за рахунок зниження собівартості вихідних компонентів, так і за рахунок підвищення терміну експлуатації конструкцій.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО У ПРАЦЯХ

1. Вивчення впливу добавки чорного сульфатного щілоку (ЧСЩ) на фізико-механічні властивості лужних в'яжучих композицій / [Кривенко П.В., Гузій С.Г., Вознюк Г.В., Пушкарь В.І.] // Строительные материалы и изделия. - Київ, 2009. - №1 (54). - С. 4-7.

2. Ефективність шлаколужних цементів нового покоління при виготовленні бетонів / [Кривенко П.В., Петропавловський О.М., Вознюк Г.В., Пушкарь В.І.] // Науково-технічний збірник “Будівельні матеріали, вироби та санітарна техніка”. - Київ: НДІБМВ, 2009. - Вип. 1 (31). - С. 24-30.

3. Моделювання складу комплексної добавки нової генерації та дослідження її впливу на властивості шлаколужних цементів / [Кривенко П.В., Гузій С.Г., Вознюк Г.В., Пушкарь В.І.] // Збірник наукових праць “Будівельні матеріали та вироби, будівлі та споруди”. - Рівне, 2008. - Вип. 5. - С. 21-24.

4. Оптимізація складу комплексної пластифікуючої добавки типу “ЛСТ-С-3-Тіосульфат натрію” для шлаколужних цементів / [Кривенко П.В., Гузій С.Г., Вознюк Г.В., Пушкарь В.І.] // Вісник Донбаської національної академії будівництва і архітектури “Сучасні будівельні матеріали”. - Макіївка, 2007. - Вип. 1 (63). - С. 164-169.

5. Вплив складових комплексної добавки на властивості шлаколужного цементу, активованого розчином Na2CO3 / [Кривенко П.В., Гузій С.Г., Вознюк Г.В., Пушкарь В.І.] // Збірник наукових праць “Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди”. - Рівне, 2007. - с.71-75.

6. Дослідження впливу комплексної добавки на будівельно-технологічні властивості шлаколужних цементів / [Кривенко П.В., Гузій С.Г., Вознюк Г.В., Пушкарь В.І.] // Науково-технічний збірник “Будівельні матеріали, вироби та санітарна техніка”. - Київ: НДІБМВ, 2006. - Вип. 21. - С. 51-55.

7. Лужні товарні цементи та їх ефективність / [Кривенко П.В., Петропавловський О.М., Гелевера О.Г., Вознюк Г.В., Пушкарь В.І.] // Научно-технический сборник “Современные проблемы строительства”. - Донецк, 2009. - №6 (11). - С. 64-71.

8. Influence of the complex additive of kind “lignine - sodium thiosulfate - aliphatic acid” on plasticization of alkaline cements? III. proc. of the Intern. Symp. Brno University of Technology [Non-traditional Сement & Concrete], (Brno, June 10-12, 2008) / [Krivenko P.V., Gyziy S.G., Voznyuk G.V., Pushkar V.I.] - Brno, 2008. - P. 381-388.

9. Influence of alkali activation on the structure formation and properties of вlast-furnace cement? III. proc. of the Intern. Symp. Brno University of Technology [Non-traditional Сement & Concrete], (Brno, June 10-12, 2008) / [Krivenko P.V., Petropavlovskii O.N., Mokhort M.A., Pushkar V.I.] - Brno 2008. - P. 410-424.

10. Модифицированные добавками шлакощелочные вяжущие? доклад на IX международной научно-практической конференции [“Дни современного бетона”], (Запорожье 30 мая - 1 июня 2007), / [Кривенко П.В., Гузий С.Г., Вознюк Г.В., Пушкарь В.І.] - Запорожье, 2007. - С. 180-188.

11. Кривенко П.В. Дослідження властивостей пластифікованих лужних цементів: матеріали VI науково-практичного семінару [“Шляхи підвищення надійності проектування будівництва та експлуатації гідротехнічних споруд меліорації”], (Київ, 2007 г.) / Кривенко П.В., Гузій С.Г., Пушкарь В.І. - Київ, 2007. - С. 111-117.

12. Влияния составляющих комплексной добавки (ЛСТ, тіосульфат, родонит натрия) типа “Релаксол” на свойства шлакощелочного цемента, активированного раствором метасиликата натрия: Современные бетоны под общ. ред. А. Ушеров - Маршак, Т. Бабаевская: Сб. докл. IX Междунар. научно-практ. конф. [“Дни современного бетона”], (30 мая - 1 июня 2007) / [Кривенко П.В., Гузій С.Г., Вознюк Г.В., Пушкарь В.І.]. - Запорожье: ООО “Будиндустрия” ЛТД, 2007. - С. 180-188.

13. Кривенко П.В. Оптимізація складу комплексної пластифікуючої добавки типу “ЛСТ-Na2S2O3-NaCNS” для лужних цементів: материалы к 46-му междунар. науч. семинару по моделированию и оптимизации композитов (MOK'46) [“Моделирование в компьютерном материаловедении”], (Одесса, 26-27 апреля 2007). / [Кривенко П.В., Гузій С.Г., Вознюк Г.В., Пушкарь В.І.] - Одесса: Астропринт, 2007. - С. 44-46.

АНОТАЦІЯ

Пушкарь В.І. Пластифіковані шлаколужні цементи та бетони на їх основі. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 - будівельні матеріали та вироби. - Київський національний університет будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, Київ, 2010.

Дисертаційна робота присвячена питанням розробки принципів композиційної побудови пластифікованих шлаколужних цементів за рахунок використання у в'яжучій композиції комплексної поверхнево-активної добавки на основі поєднання речовин гідрофобізуючої і гідрофілізуючої дії. Встановлено, що розподіл добавок за ефективністю не відповідає відомим уявленням, які характерні для клінкерних цементних систем, гідратованих водою і змінюється у ряду: гідрофілізуючі ПАР (лігносульфонати) гідроксикарбонова група нейтралізована лугами (глюконат натрію) гідрофобізуючі ПАР (етілполігідросилоксани) аніоноактивні ПАР (нафталін- і меламінформальдегіди) синтетичні полімерні ПАР (поліакрилати).

Проведено роботи з оптимізації складу комплексної добавки з урахуванням виду лужного компонента шлаколужної цементуючої системи, якісних характеристик компонентів і технології виготовлення цементу, які дозволили запропонувати оптимальні склади і технологію пластифікованих шлаколужних цементів з активністю 40…80 МПа, строки тужавлення яких відповідають діючим нормам на цементи загальнобудівельного призначення (? 45 хв.), з ефектом пластифіуючої дії у цементних пастах 110%, цементно-піщаних розчинах 35…70% порівняно з бездобавочними композиціями при низьких показниках В/Ц = 0,30…0,33.

...