Purpose. The paper is aimed to the development of scientific bases of the technology of modified concrete of new generation for special facilities by managing the processes of structure formation of modified cement system in conditions of hardening. Methodology. For the achievement the goal: 1) the research of rheological characteristics of modified concrete mixes for special facilities purpose and processes of structure formation of modified cement system of natural curing concrete was conducted; 2) there were defined methods of reliable evaluation of concrete strength at the removal time of formwork and transmission of loads to the constructions where the concrete has not reached the designed strength. Findings. The author found that the structure formation process develops in the hydrating modified cement system as a result of interaction of various macroions. In this process its active parts prevail, which considerably exceed its dissipative part compared to normal conditions of hardening. Originality. There were established the regularities of structure formation of modified cement system, reinforced with synthesized, well crystallized helical filamentary crystals, mechanical grip of which is considered as a principal source of strength in combination with an additional coupling achieved due to cross-germination of crystals. Practical value. In the study the increased binding capacity of cement in high strength concretes and the use of modified cement systems in the special conditions of concreting were considered. The organo-mineral modifying complex that provides the dispersed reinforcement of concrete cement matrix which allows modifying the process of cement matrix structure formation by changing the nature of the surface of binder and modifier was developed. The temperature factor has no negative influence on the hardening concrete and complex modifier provides the improved physico-mechanical characteristics of cement matrix and concrete by means of the primary changes in the system state. In the modified hydrating cement system as a result of interaction of various macroions the structure-forming process with advantage of active parts, which significantly exceed its dissipative part of the normal conditions of hardening are developing. The results of modeling the behavior of modified hydrating cement system show that fluctuations in the concentration of intermediate hydration products are observed in the system. They are identified with the emergence of spatiotemporal structure.
Цель. Работа направлена на разработку научных основ технологии модифицированного бетона нового поколения для сооружений специального назначения за счет управления процессами структурообразования модифицированной цементной системы в естественных условиях твердения. Методика. Для достижения поставленной цели: 1) проведены исследования реологических характеристик модифицированных бетонных смесей для сооружений специального назначения и процессов структурообразования модифицированной цементной системы бетона естественного твердения; 2) определены методы надежной оценки прочности бетона в момент снятия опалубки и передачи нагрузки на конструкции, в которых бетон не достиг проектной прочности. Результаты. Автором установлено, что в гидратирующейся модифицированной цементной системе в результате взаимодействия различных макроионов развивается структурообразующий процесс с преимуществом активных частей, которые значительно превышают его диссипативную часть по сравнению с нормальными условиями твердения. Научная новизна. Установлены закономерности структурообразования модифицированной цементной системы, армированной синтезированными хорошо закристаллизованными спиралевидными нитевидными кристаллами, механическое сцепление которых рассматривается как основной источник создания прочности в совокупности с дополнительным сцеплением, достигаемым в результате взаимного прорастания кристаллов. Практическая значимость. В процессе исследования рассмотрено повышение вяжущего потенциала цемента в высокопрочных бетонах и использование модифицированных цементных систем в особых условиях бетонирования. Разработан органо-минеральный модифицирующий комплекс, обеспечивающий дисперсное армирование цементной матрицы бетона, который позволяет, изменяя природу поверхности вяжущего вещества и модификатора, модифицировать процесс структурообразования цементной матрицы. Температурный фактор не оказывает негативного действия на твердеющий бетон, а комплексный модификатор обеспечивает улучшение физико-механических характеристик цементной матрицы и бетона за счет первичного изменения состояния системы. В модифицированной гидратирующейся цементной системе в результате взаимодействия различных макроионов развивается структурообразующий процесс с преимуществом активных частей, которые значительно превышают его диссипативную часть по сравнению с нормальными условиями твердения. Результаты, полученные при моделировании поведения гидратирующейся модифицированной цементной системы, показывают, что в системе наблюдаются колебания концентрации промежуточных продуктов гидратации, которые отождествляются с возникновением пространственно-временной структуры.
Мета. Робота спрямована на розробку наукових основ технології модифікованого бетону нового покоління для споруд спеціального призначення за рахунок управління процесами структуроутворення модифікованої цементної системи у природних умовах тверднення. Методика. Для досягнення поставленої мети: 1) проведені дослідження реологічних характеристик модифікованих бетонних сумішей для споруд спеціального призначення та процесів структуроутворення модифікованої цементної системи бетону природного тверднення; 2) визначені методи надійної оцінки міцності бетону у момент зняття лаштунку й передачі навантаження на конструкції, в яких бетон не досяг проектної міцності. Результати. Автором встановлено, що у модифікованій цементній системі, що гідратується, у результаті взаємодії різних макроіонів розвивається структуроутворюючий процес із перевагою активних частин, які значно перевищують його дисипативну частину у порівнянні з нормальними умовами тверднення. Наукова новизна. Встановлені закономірності структуроутворення модифікованої цементної системи, армованої синтезованими добре закристалізованими спіралеподібними ниткоподібними кристалами, механічне зчеплення яких розглядається як основне джерело створення міцності у сукупності з додатковим зчепленням, що досягається в результаті взаємного проростання кристалів. Практична значимість. У процесі дослідження розглянуто підвищення в’яжучого потенціалу цементу у високоміцних бетонах та використання модифікованих цементних систем в особливих умовах бетонування. Розроблений органо-мінеральний модифікуючий комплекс, що забезпечує дисперсне армування цементної матриці бетону. Він дозволяє, змінюючи природу поверхні в’яжучої речовини і модифікатора, модифікувати процес структуроутворення цементної матриці. Температурний фактор не чинить негативного впливу на бетон, що твердне, а комплексний модифікатор забезпечує поліпшення фізико-механічних характеристик цементної матриці й бетону за рахунок первинної зміни стану системи. У модифікованій цементній системі, що гідратується, в результаті взаємодії різних макроіонів розвивається структуроутворюючий процес із перевагою активних частин, які значно перевищують його дисипативну частину в порівнянні з нормальними умовами тверднення. Результати, отримані при моделюванні поведінки модифікованої цементної системи, що гідратується, показують, що у системі спостерігаються коливання концентрації проміжних продуктів гідратації, які ототожнюються з виникненням просторово-часової структури.
PHYSICO-CHEMICAL MODIFICATION OF MONOLITHIC CONCRETE CEMENT SYSTEM.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ ЦЕМЕНТНОЙ СИСТЕМЫ МОНОЛИТНОГО БЕТОНА.
ФІЗИКО-ХІМІЧНА МОДИФІКАЦІЯ ЦЕМЕНТНОЇ СИСТЕМИ МОНОЛІТНОГО БЕТОНУ
2015-12-25
Science and Transport Progress ; No. 6(60) (2015); 174-182
Article (Journal)
Electronic Resource
Ukrainian
Metadata by SPU is licensed under CC BY 3.0
Scientific Periodicals of Ukraine | 2012
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2008
|ФІЗИКО-ХІМІЧНИЙ АНАЛІЗ БЕТОНУ, ЗАБРУДНЕНОГО ТЕХНІЧНИМИ МАСТИЛАМИ ТА АЛГОРИТМ ВИЗНАЧЕННЯ ЙОГО РЕСУРСУ
DOAJ | 2005
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2006
|