Повышение защитной способности стальной арматуры в керамзитобетонах

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

тема:

Повышение защитной способности стальной арматуры в керамзитобетонах

Шинтемиров Темир Каберович

Республика Казахстан, Алматы, 2010

Работа выполнена в научно-исследовательском и проектном институте строительных материалов ТОО «НИИстромпроект»

Научный руководитель: доктор технических наук профессор Соловьев В.И.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор Мусаев Т.С.

кандидат технических наук Жакипбеков Ш.К.

Ведущая организация:

Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научно-исследовательского и проектного института строительных материалов ТОО «НИИстромпроект» по адресу: 050060, г. Алматы, ул. В. Радостовца, 152/6.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н. А. Куатбаев

• ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

В Послании Президента Н.А. Назарбаева народу Казахстана от 29.01.2010 года отмечается, что только инновации дадут резкий рост производительности труда. В этой связи для развития национальной экономики необходимо гармонично сочетать сырьевые и обрабатывающие отрасли. Такое развитие возможно только на основе разработки и внедрения в производство современных и постоянно обновляемых технологий, способных обеспечить конкурентоспособность отечественной продукции.

Одним из направлений научно-технического прогресса в области бетона и железобетона является снижение массы конструкций, использование местных материалов при обеспечении требуемой долговечности зданий и сооружений, что может быть достигнуто комплексом мероприятий, в частности расширением области применения конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных легких бетонов с их использованием наравне с тяжелыми бетонами или взамен их в ряде агрессивных газовлажных сред при условии обеспечения их равной долговечности.

Бетоны на пористых заполнителях в конструкциях зданий и сооружений отвечают задачам технического прогресса в строительстве, снижая материало-емкость, стоимость и трудоемкость, а, также способствуя улучшению теплотехнических свойств наружных ограждений, что ведет к существенной экономии топливно-энергетических ресурсов. Многочисленными исследова-ниями в области технологии легких бетонов показано, что бетоны на пористых заполнителях по ряду важных технических свойств (водонепроницаемость, морозостойкость, трещиностойкость, коррозионная стойкость и др.) не уступают тяжелым бетонам. Однако, долговечность армированных конструкций из легких бетонов, также как и из тяжелых бетонов зависит не только от стойкости самого бетона, но и от его способности длительно защищать стальную арматуру от коррозии. В практике строительства не редки случаи, когда железобетонные конструкции выходят из строя вследствие коррозии арматуры, как из-за уменьшения ее сечения, так и в результате разрушения защитного слоя бетона давлением продуктов коррозии стали.

Использование лёгких железобетонных изделий и конструкций на пористых заполнителях, в частности предварительно напряженных, взамен железобетонных конструкций из тяжелого бетона сдерживается недостаточной изученностью коррозионного поведения стальной арматуры в них. Считается, что керамзит является активным заполнителем, способным связывать гидроксид кальция в гидратирующемся цементе, а, следовательно, снижающем рН жидкой фазы бетона ниже критического уровня рН = 11,8, когда возможна коррозия арматуры. Решение вопроса защиты арматуры в таких бетонах является одним из главных вопросов обеспечения долговечности железобетонных конструкций на их основе.

Работа выполнена в соответствии с концепцией Программы развития промышленности строительных материалов, изделий и конструкций на 2005- 2014 годы, принятой и утвержденной Правительством Республики Казахстан и планом научных исследований ТОО «НИИСТРОМПРОЕКТ».

Целью диссертационной работы являлась разработка способов повышения защитной способности керамзитобетона по отношению к стальной арматуре для обеспечения длительной безремонтной эксплуатации конструкций.

Для решения поставленной цели предстояло решить ряд задач, в число которых вошли:

• провести анализ причин, вызывающих снижение первоначальной пассивности стальной арматуры в бетоне;

• исследовать влияние физических и химических свойств пористых заполнителей на защитные свойства бетонов по отношению к стальной арматуре;

• исследовать особенности развития коррозии арматуры в бетонах, изготовленных с применением керамзита, разработать гидрофобизирующе-пластифицирующую добавку в бетон для обеспечения длительной сохранности арматуры;

• провести опытно-производственные работы по внедрению результатов исследований и подготовить предложения по их использованию в производстве.

• выявлены причины коррозии арматуры в керамзитобетонах, предложен метод оценки связывания гидроксида кальция минеральными компонентами легкого бетона, который положен в основу расчета состава легкого бетона из условий обеспечения первоначальной пассивности стальной арматуры;

• теоретически обоснована и практически доказана возможность применения конструкционных легких бетонов в конструкциях, предназначенных для эксплуатации в ряде агрессивных средах;

• разработана гидрофобизирующе-пластифицирующая добавка в бетон, содержащая ингибитор коррозии анодного типа, повышающая коррозионную стойкость стальной арматуры в агрессивных средах и улучшающая гидрофизические свойства легкого бетона;

• доказана возможность применения предварительно напряженных конструкционных легких бетонов, предназначенных для изготовления железобетонных шпал.

Практическая ценность и реализация работы:

• разработана гидрофобизирующе-пластифицирующая добавка (ГПД), повышающая основные физико-технические свойства керамзитобетона и надежно защищающая стальную арматуру от коррозии;

• результаты работы нашли отражение при опытно-экспериментальном изготовлении предварительно напряженных шпал из высокопрочного керамзитобетона.

• экономический эффект от замены привозного щебня Мугоджарского карьера на керамзит собственного производства ТОО «Стройкомбинат» составляет 6446 тенге на 1 м³ бетона.

На защиту выносятся:

• результаты исследований по гидравлической активности керамзитового заполнителя и степени её влияния на коррозионную стойкость стальной арматуры в керамзитобетоне;

• результаты электрохимических испытаний стальной арматуры в керамзитобетоне при воздействии на него агрессивных сред;

• результаты разработки гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки в бетон и влияние этой добавки на физико-технические свойства керамзитобетона и коррозионную стойкость арматуры в керамзитобетоне;

• результаты опытно-промышленных испытаний модифицированного керамзитобетона гидрофобизирующе-пластифицирующей добавкой и технико-экономическая оценка предложенных технических решений.

Апробация работы и публикации:

Основные результаты работы доложены и обсуждены на 6-и Международных и 3-х Республиканских научно-практических конференциях. Опубликовано15 научных статей, в том числе 3 предварительных патента РК.

Структура и объем работы

Многолетний опыт применения железобетона и наблюдение за состоянием конструкций из него позволяют справедливо считать, что железобетонные конструкции являются долговечным строительным материалом при соблюдении мероприятий, направленных на обеспечение их длительной и безремонтной эксплуатации.

Причиной повреждения железобетонных конструкций в условиях практически неагрессивной или слабо агрессивной среды чаще всего является коррозия арматуры.

Поэтому эффективная и безаварийная эксплуатация железобетонных конструкций в ряде сред может быть достигнута не увеличением стойкости железобетона, а повышением его способности длительно защищать арматуру.

Однако при современном состоянии развития железобетона длительная защита арматуры в ряде случаев не может быть обеспечена. В связи с этим необходимо иметь представление об основных особенностях коррозионного поведения арматуры, чтобы оценить реальную опасность в процессе эксплуатации конструкций.

Коррозия железа в нейтральных и щелочных растворах происходит с участием растворенного кислорода (коррозия с кислородной деполяризацией). Первичный продукт коррозии - гидроокись железа на воздухе неустойчива и окисляется до гидроокиси Fе2О3•Н2О. При избытке кислорода получается б-модификация (парамагнитная); при недостатке кислорода или во влажном воздухе - г-модификация, имеющая цвет от черного до темно-зеленого, что связано с присутствием соединений двух- и трехвалентного железа. Объем продуктов коррозии стали, откладывающихся у ее поверхности, превышает объем растворенного металла в 2-2,5 раза (в зависимости от условий образования), что вызывает появление трещин в защитном слое бетона.

Коррозионную стойкость металла в соответствии с ГОСТ характеризуют показателями потерь по массе [г/(м²•ч)] или по глубине поражения (мм/год). Для арматуры железобетонных конструкций эти показатели, как правило, неприемлемы по двум причинам: во-первых, длительное развитие коррозии арматуры даже с малой скоростью приводит к растрескиванию защитного слоя бетона под давлением растущего слоя ржавчины; во-вторых, высокопрочная напрягаемая арматура может хрупко разрушаться под напряжением. В первом случае конструкция теряет часть несущей способности, а ее ремонт трудоемок и обычно малоэффективен в связи с тем, что практически невозможно полностью удалить ржавчину с арматуры перед восстановлением защитного слоя, во втором - происходит внезапное обрушение конструкции.

Развитие теории коррозии и защиты арматуры в железобетонных конструкциях получило в работах В.М. Москвина, С.Н. Алексеева, B.C. Артамонова, В.И. Бабушкина, Ф.М. Иванова, А.Ф. Полака, Н.К. Розенталя, К.С. Шинтемирова и др. Из зарубежных известны работы Кишитани, Шалон, Штельцеля и др.

К этому направлению примыкают многочисленные исследования химических добавок (В.Б. Ратинов, В.Г. Батраков, В.Г. Довжик, Б.С. Комис-саренко, В.И. Соловьев, JI.B. Ойт и др.), используемых для регулирования свойств бетонов, в том числе ингибиторов коррозии стали в бетоне.

Скорость коррозии стали в бетоне зависит от степени агрессивности воды - среды, которая для этого случая может оцениваться рН, и содержанием кислорода. Отсутствие коррозии стали в бетоне объясняется ее пассивностью в щелочной среде бетона.

Термодинамическая возможность коррозии стали в бетоне наглядно определяется с помощью диаграммы Пурбэ, которая отражает влияние водородного показателя рН среды и потенциала на электрохимическое состояние стали.

Хлористые, сернокислые и азотнокислые соли щелочных металлов образуют с железом хорошо растворимые продукты. Наиболее активно разрушают защитные пленки хлорид-ионы. Аммонийные соли имеют повышенную коррозионную активность в связи со способностью NH4⁺ образовывать с Fe²⁺ комплексные ионы.

Углекислые и фосфорнокислые соли образуют нерастворимые пленки солей железа на катодных участках, а соли некоторых окисляющих кислот, например, хроматы и нитраты - защитные пленки окисного характера, что связано со способностью их анионов легко восстанавливаться (ионы SO4^2? или ClO4^?1 на железе восстанавливаются с трудом и не пассивируют его). Образующиеся защитные пленки устойчивы, как правило, при повышенных значениях рН. Поэтому кислые соли, понижающие рН раствора, обычно ускоряют коррозию, а основные - замедляют.

Ускорение коррозии с повышением концентрации солей в разбавленных электролитах Розенфельд И.Л. связывает с увеличением концентрации анионов, образующих растворимые продукты коррозии, Улиг Г.Г. и Реви Р.У. ? с повышением электропроводности.

Длительная устойчивость стали в плотных цементных бетонах обеспечивается пассивностью железа в щелочных электролитах, щелочность которых должна иметь водородный показатель рН > 11,8.

Однако рН среды не может однозначно характеризовать состояние стали в бетоне, поскольку в нем могут находиться активирующие ионы (например, хлорид-ионы). Потенциал стали, как правило, значительно смещается в отрицательную сторону как при пониженном значении рН, так и в присутствии активирующих ионов.

Опытные данные показывают, что при пониженном рН (меньше 11,5) сталь может быть активной, а высокое значение рН (больше 12) необходимо, но еще недостаточно для пассивности стали. Если при этом ее потенциал имеет большое отрицательное значение, то она будет активной и при высоком рН. Однозначно судить об электрохимическом состоянии стали в бетоне можно по ее поляризуемости.

Анодная кривая дает информацию об электрохимическом состоянии стали в бетоне. Пассивная сталь в отличие от активной очень сильно поляризуется, т.е. ее потенциал резко смещается в положительную сторону уже при малой плотности наложенного тока. При определенном потенциале кривая становится более пологой, что может означать начало выделения кислорода (электролиз воды) или растворение стали.

Омическое ограничение коррозии стали достигается снижением влажности и увеличением плотности бетона, пропиткой материалами с высокими диэлектрическими свойствами.

В результате связывания в процессе твердения извести мелким заполнителем и молотыми добавками, обладающими гидравлической активностью, возможно понижение рН жидкой фазы. В монографии С.Н. Алек-сеева и И.А. Якуб отмечается недостаточная изученность вопросов коррозии арматуры в легком бетоне.

Исходя из цели и задач исследований, для повышения защитной способности керамзитобетона по отношению к стальной арматуре была разработана гидрофобизирующе-пластифицирующая добавка, содержащая анодный ингибитор коррозии стали.

2. Характеристика исходных материалов и методы исследований

Для проведения научно-исследовательских и опытно-экспериментальных работ применены цементы и заполнители, которые использует в своей производственной деятельности ТОО «СТРОЙКОМБИНАТ» (г. Уральск). Для приготовления гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки в соответствии с выдвинутой рабочей гипотезой и учетом требований современного строительства, использованы асфальтит природный Садкинского месторождения Оренбургской области, песок речной Желаевского карьера (г. Уральск), суперпластификатор С-3 и нитрит натрия.

Асфальтит использовали в качестве гидрофобизирующего компонента, который представляет собой карбонатные породы, пропитанные нефтепродуктами, и отвечает требованиям ТУ -21-7-24-70. Обладает гидрофобным свойством. Химический состав, %: СаСО3 - 54,39: MgO - 1,29; AI2O3 - 3,54; Fe2O3 - 0; SiO2 - 0,2; потеря при прокаливании - 40,3; гигроскопическая влага - 0,37; нерастворимый остаток в 10%-ной соляной кислоте - 1,91.

Суперпластификатор С-3 отвечает требованиям ТУ 6-14-625-80 Минхимпрома, представляет собой добавку на основе натриевых солей продуктов конденсации формальдегида и нафталинсульфокислоты.

В качестве вяжущего вещества использованы цементы Вольского и Шымкентского цементных заводов марки 500. Принятые в исследованиях цементы соответствуют требованиям ГОСТ 10178-85 «Портландцемент, шлакопортландцемент. Технические условия».

Анализ полученных результатов позволяет констатировать, что пористые заполнители обладают способностью связывать оксид кальция. Способность вступать в химическое взаимодействие увеличивается в зависимости от суммарного содержания SiО2 и AI2O3 и снижается с увеличением крупности заполнителя, что объясняется малой удельной поверхностью взаимодействия крупных фракций по сравнению с мелкими фракциями и большим содержанием активных составляющих в пористом песке.

Роль крупных фракций пористого заполнителя при взаимодействии с оксидом кальция незначительна и не может оказывать существенного влияния на снижение рН жидкой фазы бетона в объеме цементного камня.

Для оценки влияния пылевидной составляющей пористых песков на пассивирующее действие бетона по отношению к стали были проведены ускоренные коррозионные испытания стали в цементном камне с добавкой пылевидной составляющей в количестве 15, 20 и 30% от массы цемента (рисунок 2).

Рисунок 2 - Влияние плотности тока на анодную поляризуемость стальных электродов (арматурных стержней)

I ? области расположения анодных поляризационных кривых стали в цементном камне с содержанием пылевидной фракции 15%; II - то же, при 20%; III - то же, при 30%

Анализ результатов, приведенных на рисунке 2, показал, что при введении пылевидной составляющей в количестве 15% от массы цемента стальная арматура находится в пассивном состоянии, а плотность тока при потенциала +300 мВ не превышает 10 мкА/см². При введении 20% и 30% пылевидной составляющей наблюдалась коррозия арматуры. Отсутствие коррозии арматуры при 15% добавке объясняется тем, что скорость поступления оксида кальция в жидкую фазу бетона выше, чем скорость связывание его активными составляющими пылевидной фракции. При дальнейшем увеличении пылевидной составляющей до 20% скорость связывания оксида кальция опережает процесс поступления СаО в жидкую фазу, что связано с гидравлической активностью материала. При введении 30% пылевидной фракции скорость связывания оксида кальция ещё выше, чем скорость его поступления в жидкую фазу.

Проведенный комплекс физико-химических исследований цементного камня с активными составляющими пористых песков показал, что все пылевидные составляющие пористых песков обладают способностью связывать оксид кальция, а, следовательно, снижать рН жидкой фазы керамзитобетона.

Наибольшая опасность начала развития коррозии арматуры в начальный период твердения будет характерна для конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов, поскольку расходы цемента в них невелики, а в качестве мелкого заполнителя используется, как правило, пористый песок.

С учетом предложенного расчета были проведены ускоренные коррозионные испытания стали в различных составах конструкционно- теплоизоляционных и конструкционных бетонов на искусственных заполнителях, с целью определения минимально допустимого расхода цемента, обеспечивающего пассивное состояние стали в бетоне. Составы бетона приведены в таблице 1.

Статистически обработанные результаты исследования с достоверностью 0,85 позволили ориентировочно установить минимально допустимый расход цемента в зависимости от групп гидравлической активности мелкого пористого заполнителя для обеспечения первоначальной пассивности стали в бетоне (таблица 2).

Таблица 1

Принято считать, что конструкционные бетоны на пористых заполнителях более проницаемы, чем обычные тяжелые бетоны. В этой связи длительное время отсутствие единого мнения по этому вопросу ограничивало область применения армированных конструкционных легких бетонов по сравнению с тяжелыми бетонами.

Исследование дифференциальной пористости бетонов выполняли с помощью ртутного поромера на образцах пропаренных и нормального твердения. Анализ полученных результатов показал, что в легких бетонах на пористом и кварцевом песке преобладают капилляры радиусом 1•10^?5-10^?6 см. Во всех исследованных бетонах объем пор радиусом от 10^?3до 10^?5 см различается незначительно, однако объем более мелких пор радиусом 10^?5-10^?6 см в легких бетонах на пористом песке в 1,5-3 раза больше, чем в тяжелом бетоне. Кроме того, объем макропор (r >10^?5 cм) в тяжелом бетоне также выше. Преобладание более мелких пор в бетонах на пористых заполнителях связано, на наш взгляд, со способностью заполнителя вступать во взаимодействие с оксидом кальция, способствуя тем самым уплотнению цементного камня как на контакте с заполнителем, так и во всем объеме цементного камня.

Результаты исследования микротвердости контактной зоны цементного камня и заполнителя свидетельствуют о более высокой прочности цементного камня в контактной зоне с мелким и крупным пористым заполнителем по сравнению с обычным тяжелым заполнителем.

4 Разработка составов и способов приготовления гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки в бетон и исследование влияния этой добавки на сроки схватывания и нормальную густоту цемента

Решение данной задачи было получено с применением метода математического моделирования с использованием специально разработанных программ для персонального компьютера (использована система Mathcad-15) и выполнены в два этапа:

· первый этап - разработка математических моделей, адекватных исследуемому объекту, описывающих влияние состава ГПД - на выбранные целевые показатели качества изделия - Y₁, Y₂, Y₃;

· второй этап - поиск оптимального состава ГПД с использованием полученных математических моделей.

На основе предварительного анализа проведенного выше, нами выбраны следующие диапазоны изменения факторов (входов Х) (см. таблицу 3).

Нами использован ротатабельный план второго порядка Бокса-Хантера (плечо = 2) (см. таблицу 3 в натуральных физических масштабах входов, в этой таблице приведены и результаты математического моделирования). Это позволило получить математическую модель исследуемой системы в виде уравнения регрессии (1.1).

Таблица 3

Диапазоны изменения состава гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки «ГПД» (входов)

Целью данного этапа исследования являлось определение значимых коэффициентов b_i математической модели, адекватно описывающей исследуемый состав ГПД, имеющей вид уравнения регрессии ( - расчетное значение выхода) с 16 коэффициентами:

(1.1)

Значения коэффициентов:

b₁ = 241,69489; b₂ = 3,74025; b₃ = -7,26874; b₄ = -29,57206; b₅ = 31,76127;

b₆ = 0,08712; b₇ = 0,06223; b₈ = 7,20238; b₉ = 5,40238; b₁₀ = - 0,07846;

b₁₁ = -0,41126; b₁₂ = -0,85126; b₁₃ = 0,23789;

b₁₄ = -0,33545; b₁₅ = -9,82130; b₁₆ = 0,00253.

Для проверки значимости коэффициентов уравнения регрессии (1.1) нами использован критерий Стьюдента. Адекватность полученных математических моделей проверялась нами по критерию Фишера. Дополнительно для этого нами был использован более удобный т.н. критерий пригодности приближения R-квадрат (коэффициент детерминации), используемый для оценки точности нелинейных моделей. Полученные нами значения критерия R-квадрат для математической модели вида (1.1) достаточно близки к единице.

На основании проведенных математического моделирования состава ГПД и проверки их в лабораторных условиях найден оптимальный состав гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки следующего содержания ингредиентов, %:

асфальтит природный - 18,75;

песок кварцевый - 76,25;

суперпластификатор С-3 - 2,75;

ингибитор коррозии NaNO₂ - 2,25.

Оптимизированный состав гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки был приготовлен на ТОО «Стройкомбинат» (г. Уральск) и применен во время выпуска опытно-экспериментальной партии предварительно напряженных керамзитобетонных шпал для железных дорог колеи 1520 мм.

Результаты экспериментов по определению влияния разработанной гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки (ГПД) на сроки схватывания и нормальную густоту исходных цементов приведены в табл. 4.

Анализ данных, приведенных в таблице 4, показывает, что при введении в цементные системы гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки в количестве 5% от массы цемента нормальная густота цемента снижается на 17%. При введении 7% ГПД снижение нормальной густоты составляет 20%. пористый заполнитель керамзитобетон защитный арматура

При этом сокращение сроков начала схватывания составляет 15 и 35 минут для Вольского цемента при добавке 5% и 7% ГПД соответственно. Конец схватывания цементного теста также сокращается на 1-05 минут для Вольского цемента содержащего 5% ГПД и 1-35 минут при 7% добавке ГПД. Снижение сроков начала и конца схватывания Шымкентского цемента составляет 55 минут и 1-05 минут при добавке ГПД 5% и 7% соответственно.

Таблица 4

Результаты физико-механических испытаний портландцементов М500 Д0 с добавками ГПД

Преобладание более мелких пор в бетонах на пористых заполнителях связано, на наш взгляд, со способностью заполнителя вступать во взаимодействие с оксидом кальция, способствуя тем самым уплотнению цементного камня как на контакте с заполнителем, так и во всем объеме цементного камня.

4. Резкое различие геометрии порового пространства бетонов на пористых заполнителях и тяжелых бетонов можно объяснить положительным влиянием пористого заполнителя на формирование микро- и макроструктуры цементного камня. Отсос воды из цементного теста, характерный для пористых заполнителей, понижает водоцементное отношение не только на контакте с заполнителем, но и во всем объеме бетона, уплотняет структуру цементного камня и уменьшает объем «сквозных» и крупных капилляров, образующихся после удаления свободной воды из бетона.

5. Методами математического моделирования оптимизированы составы гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки, содержащей ингибитор коррозии стали. В результате чего установлено, что ГПД повышает защитную способность керамзитобетона при содержании добавки 5-7% от массы цемента.

Приготовление гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки в агрегатах ударно-импульсного действия предотвращает залипание асфальтита на рабочих органах помольного агрегата.

6. Установлено, что пористые заполнители (мелкий и крупный) оказывают положительное влияние на формирование структуры порового пространства легкого бетона. Различными, не зависящими друг от друга, методами показано, что для бетонов на легких заполнителях характерно преобладание мелких пор. Сорбционные и хемосорбционные процессы на контакте заполнителя и цементного камня приводят к уплотнению не только контактных зон, но и цементного камня во всем объеме бетона.

7. Добавка ГПД снижает проницаемость легкого бетона и повышает его защитную способность по отношению к стальной арматуре. 0,25% ингибитора коррозии NaNO2, содержащегося в добавке ГПД достаточно для полной пассивации арматуры в некарбонизированном бетоне, а 1,5% ? в карбонизированном.

8. Добавка ГПД снижает водопоглощение и капиллярный подсос бетона в 1,1-1,5 раза по сравнению с керамзитобетоном без добавки, а в сравнении с тяжелым бетоном снижение этих показателей доходит до 2,5-3,0 раз.

9. Установлено, что спад потенциала на арматуре в бетоне, где формы были смазаны разработанной нами смазкой, не достигает своего стационарного значения даже через 10 мин и находится на уровне значений +90мВ. Это свидетельствует о высокой защитной способности керамзитобетона, где арматура была предварительно запассивирована «летучим» ингибитором, содержащимся в предложенной смазке для металлических форм.

10. Исследования коррозионного состояния стальной арматуры в керамзитобетонных шпалах, где в бетонную смесь были введены добавки ГПД в количестве 5% и 7%, показали, что стальная арматура находится в пассивном состоянии в обоих случаях. Спад потенциала до значений +100 мВ протекает в течение 10-13 мин на арматуре, что свидетельствует о пассивном состоянии стальной арматуры в предварительно напряженных изделиях из керамзитобетона.

11. Экономический эффект от применения разработанных научных и технических решений составляет 6446 тенге на 1 м³ бетона.

Оценка полноты решения поставленных задач. Поставленная цель и задачи, включающие исследования гидравлической активности пористого заполнителя и разработку гидрофобизирующе-пластифицирующую добавку, улучшающую физико-механические и гидрофизические свойства керамзитобетона, а также надежно защищающую напрягаемую арматуру от коррозии, проверенные при опытно-промышленных испытаниях, характеризуются полнотой решения данной проблемы.

Разработка рекомендаций и исходных данных по конкретному использованию результатов. Предлагаемая смазка для металлических форм, содержащая «летучий» ингибитор коррозии и гидрофобизирующе-пластифицирующая добавка полифункционального назначения, относятся к модификаторам нового поколения. Полученные результаты убедительно доказывают эффективность их применения в производстве предварительно напряженных лёгких бетонов, которые можно использовать не только для изготовления шпал, но и в большепролетных мостовых конструкциях.

Оценка технико-экономической эффективности внедрения. Экономический эффект от внедрения новой технологии получения смазки для форм и гидрофобизирующе-пластифицирующей добавки ГПД составляет 6446 тенге на 1 м³ бетона (по ценам на 2009 г.).

Оценка научного уровня выполненной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области. Предлагаемая работа по научно-практической значимости соответствует научно-техническому уровню в области исследований гидравлической активности искусственных пористых заполнителей и разработки конкурентоспособных смазок для форм и модификаторов гидрофобизирующе-пластифицирующего действия, надежно защищающего напрягаемую арматуру от коррозии.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Шинтемиров Т.К., Изжанов М.М., Соловьев В.И., Шинтемиров К.С. Защита стальной арматуры в бетонах на обезвреженных фосфорношлаковых вяжущих // Применение отходов производств - основной ресурс строительства: сб. научн. трудов. - Севастополь, 1990. - С. 57-63.

2. Шинтемиров Т.К., Шинтемиров К.С., Изжанов М.М., Базарбаев А.Т. Использование зол Шубаркульского угля при приготовлении тяжелых и легких бетонов // Состояние и пути экономии цемента в строительстве: сб. научн. трудов. - Ташкент, 1990. - С. 82-85.

3. Шинтемиров К.С., Шинтемиров Т.К. Коррозионная стойкость арматуры в бетонах на обезвреженном фосфорно-шлаковом вяжущем. // Новые материалы для ремонтно-восстановительных работ и реставрации памятников архитектуры: материалы 2-ой Междунар. научно-техн. конф. - Самарканд, 1992. - С.15-18.