Особобыстротвердеющий беспропарочный бетон для изготовления железобетонных шпал без тепловлажностной обработки

Abstract

RU: Диссертация посвящена теоретическому обоснованию и разработке особо быстротвердеющего бетона с добавками супер пластификатором и ускорителем твердения для изготовления железобетонных шпал, плит без балластного мостового полотна и других изделий без тепло влажностной обработки. В работе выдвинута и путем теоретических и экспериментальных исследований доказана гипотеза о получении особо быстротвердеющего бетона для изготовления железобетонных шпал без тепло влажностной обработки путем сочетания оптимального состава бетона с применением супер пластифицирующей и ускоряющей добавок в оптимальных количествах. Развиты теоретические представления о кинетике твердения цемента и бетона и о первичном каркасе цементного камня на ранних стадиях твердения при невысоких температурах. Усовершенствован механизм избирательной адсорбции добавок суперпластификаторов и ускорителей твердения на поверхности частиц цемента. Доказано, что добавка сульфонафталинформальдегид С-3 выполняет не только суперпластифицирующую и водоредуцирующую функции, но и структурообразующую, легко встраиваясь в общую структуру продуктов гидратации, а хлорид кальция не только ускоряющую, а также структурообразующую функцию, упрочняя электрогеторогенные контакты ЭГК. На основе выполненных исследований разработан и внедрен оптимальный состав бетона, названный «особобыстротвердеющим беспропарочным бетоном», с оптимальными коэффициентами раздвижки зерен щебня ОПТ, песка ОПТ, водоцементного отношения (В/Ц)ОПТ  0,32, содержанием С-3 0,45 % и хлорида кальция 1 %, обеспечивающий получение требуемой передаточной прочности бетона через 12−16 ч твердения при температуре до 30 °С без пропаривания, а также требуемые трещиностойкость и электрическое сопротивление железобетонных шпал. Результаты исследований прошли производственно-эксплуатационную проверку, внедрены при производстве опытной партии железобетонных шпал, в ряде инструктивных и рекомендательных документов Укрзализныци.

EN: On the basis of the fundamental positions of colloid chemistry and physical and chemical mechanics of disperse systems the theoretical substantiation of increase of early strength of concrete using the optimal composition with addition of superplasti-cizer and complex accelerator of hardening was done. The analysis of influence of the complex additive to a primary structure of the cement stone and nature of the con-tacts between products of cement hydration was done. That was also found out that superplasticizer selectively adsorbed on the surfaces of C3A of cement particles, pro-vides water-reducing effect, on the initial stage of hardening prevents the formation of ettringite and increases the number of contacts between electroheteroheneous con-tacts between crystallohydrates of portlandite and hydrosilicate gel. In a result of the research it was developed concrete composition that provides the producing of con-crete sleepers without steaming with obtaining transfer strength of 32 MPa in 12−16 hours of hardening in natural conditions.