Розроблено та досліджено бетони на активованій в'яжучій речовині з підвищеними адгезійними властивостями для ремонту та захисту бетонів транспортних споруд у підводній зоні. Проаналізовано процеси та причини порушення цілісності бетону масиву та відновлених елементів, зроблено вибір матеріалів і можливих способів ремонту споруд у підводній зоні. Встановлено, що основним критерієм довговічності відновлених елементів є якість зчеплення нового бетону зі старою бетонною кладкою та сумісність ремонтного бетону з бетоном старої кладки. Проаналізовано фізико-хімічну природу формування контактної зони, чинників, які впливають на величину зчеплення. Встановлено вплив параметрів високоінтенсивної гідравлічної активації цементної системи на технічні показники бетонної суміші, фізичні та механічні властивості бетону та контактної зони. Досліджено фізико-механічні, деформативні та експлуатаційні властивості бетону старої кладки, бетону на активованій в'яжучій речовині та контактної зони. Розроблено засади технології підводних бетонів для ремонту транспортних споруд. Економічно обгрунтовано застосування розроблених бетонів.

  Скачати повний текст

Розроблено технологію виготовлення бетонних виробів на механоактивованих мінеральних в'яжучих. Обгрунтовано механізм активації мінеральних в'яжучих як грубодисперсних систем, який враховує часте зіткнення без руйнування часток дисперсної фази у турбулентних потоках дисперсійного середовища. Визначено умови та режими роботи трибоактиватора для максимальної активації поверхневого шару часток мінерального в'яжучого та наповнювача. Досліджено процес організації "миттєвих структур" за механоактивації грубодисперсних висококонцентрованих систем, в яких враховано ліофілізацію поверхні часток та їх взаємодію під час зіткнення. Вивчено вплив швидкості обертання ротора, часу змішування, виду ПАР, дисперсності та кількості молотого кварцового піску на зміну ефективності в'язкості суспензії на основі вапна та портландцементу. Рекомендовано оптимальні режими механоактивації суспензій. Експериментально підтверджено підвищення степені гідратації механоактивованих цементних композицій. Вивчено вплив режимів обробки на зміну степені гідратації, міцнісних характеристик цементного каменю, розчинів і бетонів. Рекомендовано оптимальні склади бетонів, що дозволяють підвищити ефективність використання в'яжучих у 1,5 - 2 рази. Створено промисловий трибоактиватор для механоактивації композицій на основі мінеральних в'яжучих. Розроблено технологічні схеми виготовлення виробів з використанням даних матеріалів, проведено їх промислове впровадження та підтверджено техніко-економічну доцільність використання.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано доцільність модифікації портландцементу активованими залізовмісними наповнювачами і залізосилікатним лужним колоїдним розчином (продуктом їх взаємодії з силікатами натрію) для одержання бетонів з високою швидкістю формування фізико-механічних властивостей за умови зменшення витрат цементу. Досліджено вплив активованих залізовмісних наповнювачів і залізосилікатного лужного колоїдного розчину на властивості бетонів, що твердіють, і параметри інтенсивності даного процесу. Для оцінки ефективності активованих залізовмісних наповнювачів і залізосилікатного лужного колоїдного розчину використано експериментально-статистичні моделі експериментальних і відносних показників властивостей цементного тіста, розчинів і бетонів. З'ясовано, що введення до складу портландцементу активованих залозистими цеолітами залізовмісних наповнювачів і залізосилікатного лужного колоїдного розчину сприяє підвищенню пластичної міцності цементного тіста та одержаного цементного каменю, позитивно впливає на зменшення їх деформативності та бетону. За даних умов встановлено підвищення швидкості формування міцності та початкового модуля пружності бетону, а також зменшення витрат портландцементу в бетоні за високих показників морозостійкості та водонепроникності одержаного продукту.

  Скачати повний текст

Експериментально та теоретично досліджено вплив на механічні характеристики бетону та роботу згинальних залізобетонних елементів малоциклових навантажень низьких і середніх рівнів. Запропоновано нове вирішення наукового завдання, що полягає в розробці методики розрахунку згинальних залізобетонних елементів під час дії малоциклових навантажень. Описано розрахунковий апарат, який базується на сучасних положеннях розрахунку міцності, тріщиностійкості та деформацій згинальних залізобетонних елементів у разі час одноразового навантаження. Отримано коефіцієнти умов роботи бетону та залізобетонних згинальних елементів під час дії малоциклових навантажень.

  Скачати повний текст

Уточнено зміст поняття "екстремальні умови зовнішнього середовища" як вплив вологості та різної температури на елементи бетонної конструкції під час імпульсного циклічного ударного навантаження. Показано можливість шляхом зміни складу бетонної суміші впливати на формування мікро- та макроструктури бетону та підвищувати його міцність під час ударних навантажень за різних умов експлуатації. Представлено механізм організації структури бетонів, формування внутрішніх поверхонь розділу, технологічних та експлуатаційних тріщин. Експериментально встановлено можливість розширення діапазону вимірювання механічних характеристик бетону та його опору у разі зміни форми, природи та кількості заповнювачів. Досліджено експлуатаційні характеристики бетону за різних умов зберігання (нормальних, за високих температур і під час багаторазового замороження та розмерзання). Експериментально підтверджено статистичну достовірність одержаних результатів. Основні кореляційні залежності встановлено за допомогою штучних нейтронних сіток. Розроблено пропозиції щодо практичного застосування результатів наукового дослідження у процесі виготовлення бетонних конструкцій, які під час експлуатації перебувають під ударним навантаженням за одночасної зміни вологості та температури.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання створення бетону з низькими деформативністю, водопроникністю та високою довговічністю. Розроблено уточнену реологічну модель цементного каменю, у якій прості реологічні елементи зображують елементи структури цементного каменю, а також процеси фільтрації води у них. Одержано характерну експериментальну криву довгочасного деформування зразка-призми з цементного каменю, на підставі якої розглянуто стадії розвитку довгочасної повзучості бетону. Розроблено новий спосіб розрахунку складу бетону з низькими деформативністю та водопроникністю.

  Скачати повний текст

Проаналізовано проблеми підвищення механічних властивостей бетонів як відкритих систем за рахунок організації їх структури шляхом зовнішньої активації зміненим електромагнітним полем і внутрішньої активації раціональними наповнювачами. Показано доцільність активізації цементних композитів за допомогою фрактально-матричних резонаторів. Вивчено особливості впливу зовнішньої та внутрішньої активації на зміну структури, механічні властивості та пошкодженість цементних композицій і бетонів. Доведено, що комплексна активація дозволяє керувати термінами тужавлення в'яжучих і модулем пружності бетонів, а також знизити початкові об'ємні деформації та підвищити міцність бетону. Розроблено технологічні схеми для зовнішньої активації бетонних та залізобетонних виробів за промислових умов.

  Скачати повний текст

Розроблено рекомендації щодо нормування деформацій усадки та повзучості, а також характеристик фізико-механічних властивостей високоміцних бетонів. Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень впливу масштабного чинника на характеристик НДС залізобетонних згинних елементів за умов одностороннього нагрівання із застосуванням методики "СНиП", а також з урахуванням неоднорідності механічних і реологій властивостей бетону за об'ємом конструкцій. Доведено ефективність застосування високоміцних бетонів для зведення висотних будівель і споруд.

  Скачати повний текст

Вивчено особливості та оцінку небезпеки льодоутворення у процесі заморожування цементного каменю. Льодоутворення, як джерело внутрішніх напружень, є одним із факторів, що визначають формування структури та властивостей цементного каменю за зимових умов. Розроблено ITF-модель оцінки небезпеки льодоутворення. Досліджено особливості льодоутворення в процесі заморожування цементного каменю на основі цементу та клінкерних мінералів. Вивчено вплив технологічних факторів на особливості льодоутворення під час заморожування цементного каменю: моменту і швидкості заморожування, водовмісного відношення, температури та вологості твердіння, ролі хімічних додатків протиморозного типу на прикладі поташу. Підтверджено доцільність використовування поліфункціональних додатків, які знижують небезпеку льодоутворення.

  Скачати повний текст

Досліджено поведінку важкого та легкого бетону за дії підвищених і високих температур, а також елементів конструкцій у режимі "стандартної пожежі" за активного захисту, зокрема, вогнезахисними покриттями, що спучуються. Вивчено питання стосовно закономірностей зміни фізико-механічних і теплофізичних характеристик бетонів з урахуванням тепловологопереносу. З'ясовано можливість крихкого руйнування за дії температури у аспекті механіки руйнування твердих тіл. Уперше експериментальним шляхом одержано величини коефіцієнтів інтенсивності напружень за нормального відриву та поперечного зсуву. Обгрунтовано питання тріщиностійкості (в'язкості руйнування) та критерій крихкого руйнування бетону за температурного впливу. Проведено натурні випробування стосовно вогнестійкості залізобетонних плит без захисту та з захистом, зокрема вогнезахисними покриттями, що спучуються. Розроблено нові склади таких покриттів. Наведено рекомендації щодо їх застосування для бетонних і залізобетонних конструкцій.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив об'ємних змін тужавіючого матричного матеріалу на формування поверхні розподілу з заповнювачами. Запропоновано та проаналізовано механізми формування локальних та інтегральних залишкових деформацій на рівні структурної неоднорідності "матриця - заповнювач" залежно від рівня адгезійно-когезійних сил зв'язку на внутрішніх поверхнях розподілу. Встановлено механізми зародження та розвитку технологічних тріщин у макроструктурі бетону. Визначено роль залишкових деформацій у перерозподілі деформацій, що виникають в макроструктурі бетону під час дії зовнішніх навантажень. Експериментально підтверджено вплив стану поверхні заповнювачів на міцність та деформативні властивості бетонів. Визначено оптимальні склади бетонів на модифікованих заповнювачах з поліпшеними міцнісними і деформативними властивостями та зниженим пошкодженням технологічних тріщин.

  Скачати повний текст

Проаналізовано причини та механізми біохімічного руйнування бетонів, модифікованих сіркою. Розроблено ефективні склади та способи їх захисту від біопошкоджень внаслідок життєдіяльності тіонових бактерій і рідкого хімічно активного середовища. Наведено результати тривалих випробувань у різних рідких середовищах зразків бетонів, модифікованих сіркою. Установлено, що швидкість деградації бетону знаходиться у прямій залежності від сумісної дії хімічного та біологічного середовища; деградаційні процеси зразків, експонованих у середовищах, не заражених тіоновими бактеріями, відбуваються менш активно, ніж у заражених. Показано, що руйнування зразків залежить від виду середовища й активності життєдіяльності бактерій. Розроблено основні заходи для підвищення довговічності бетонів, модифікованих сіркою, які передбачають застосування компонентів бетону, максимально стійких у даному середовищі для запобігання агресії. Реалізувати дані заходи можна за умов підвищення pH середовища до 10 і вище, або введення до складу бетону біоцидних домішок, наприклад солей важких металів. Показано, що ефективним методом прогнозування біохімічної деградації даних бетонів є метод деградаційних функцій.

  Скачати повний текст