Реєстраційний номер
0825U001523, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
10-07-2025
Статус
Захищена
Назва роботи
Бетони і розчини на основі портландцементу зі зниженою проникністю для хлорид-іонів для транспортних споруд
Здобувач
Журавель Віталій Вікторович,
Керівник Борзяк Ольга Сергіївна
Опонент Марків Тарас Євгенович
Опонент Ковальчук Олександр Юрійович
Рецензент Дудін Олексій Аркадійович
Рецензент Трикоз Людмила Вікторівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Український державний університет залізничного транспорту
Опис
Об’єкт дослідження – процеси формування структури портландцементного каменю, розчину та бетону з карбонатними добавками та механізм зв’язування хлорид-іонів, що проникають в конструкції споруд з оточуючого середовища. Метою дослідження є встановлення закономірностей структуроутворення цементного каменю зниженої проникності для хлорид-іонів за рахунок введення карбонатних добавок, розроблення складів бетону та розчину для транспортних споруд. Методи дослідження – в експериментальних дослідженнях використано сучасні методи фізико-хімічного аналізу: визначення питомої поверхні мінеральних добавок і цементів – автоматичний прилад Блейна; визначення щільності компонентів – газовий пікнометр Ultrapyc 5000; дослідження процесів гідратації в’яжучих речовин – калориметр теплоти гідратації; дослідження макро- і мікроструктури досліджуваних матеріалів – стереоскопічний оптичний мікроскоп; електронно-мікроскопічний аналіз – скануючий електронний мікроскоп Hitachi TM3000 з насадкою EDS-Bruker для визначення елементного складу; визначення глибини проникнення хлорид-іонів – колориметричний метод. Для дослідження впливу агресивних середовищ, що містять хлорид-іони та спільного впливу рідкого середовища і електричного поля було розроблено оригінальні методики та установки. Фізико-механічні властивості зразків цементно-піщаного розчину та бетону визначалися за методиками, що відповідають діючим національним стандартам. Для оцінки можливості протікання реакцій гідратації цементу в присутності карбонатних добавок застосовано термодинамічні розрахунки з оцінкою можливості протікання величинами їх вільної енергії Гіббса. В результаті досліджень отримано нові наукові результати. Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено можливість зниження проникності для хлорид-іонів бетонів і розчинів на основі портландцементу за рахунок направленого структуроутворення цементного каменю в присутності карбонатних добавок. Набули подальшого розвитку уявлення про особливості процесів структуроутворення цементного каменю з карбонатними добавками різного генезису, що полягають у спрямованому формуванні кристалогідратів анізометричної морфології. Вперше встановлено, що на границі сферичних частинок крейди за рахунок пуцоланової реакції утворюється шар гідросилікатів кальцію, від якого від периферії до центру зростають кристали гідрокарбоалюмінатів кальцію. Вперше встановлено, що введення карбонатних добавок призводить до утворення в цементному камені гідрокарбоалюмінатів кальцію, які здатні зв’язувати хлорид-іони за рахунок реакції заміщення карбонат-іонів. Вперше встановлено, що введення карбонатних добавок забезпечує утворення додаткової кількості кристалогідратів (гідрокарбоалюмінатів кальцію) з позитивним поверхневим зарядом, стінки капілярів із яких перешкоджають дифузії аніонів хлору за рахунок електрокапілярного тиску. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці складів бетонів та розчинів на основі портландцементу стійких до проникнення хлорид-іонів.
Дата реєстрації
2025-05-06
Додано/оновлено в НРАТ
2025-05-06 / 2026-07-01
