CC BY
7
С. ТораЙFыров атындаFы Павлодар мемлекетлк университетi, Павлодар к.
Материал 15.12.14 редакцияFа TYCTi.
T. T. Toktaganov, M. Saduuly
System of dynamic behavior during movement and evaluation criteria of dynamic behavior of the rail vehicles
S. Toraighyrov Pavlodar State University, Pavlodar.
Material received on 15.12.14.
Бул мацалада авторлар цисыц жэне тузу жолдагы болжтерде крзгалыс кезiндегi крзгалыс щутаздтн цамтамасыз етудщ жэне жук тасымалдауда жуктщ сацтыгыныц, сондай-ац рельстж экипаж конструкциясыныц узац мерзiмдiлiгiн сацтаудыц динамикалыц кубытысына талдау жасаган.
In this paper, the outhors provide an analysis of the dynamic phenomena of a carriage on straight and curved track sections and to ensure traffic safety, security of cargo in transit, aswell as the durability of the railway vehicle construction.
УДК 666.972.16(088.8)
Ш. К. Торпищев, М. К. Кудерин, Р. Н. Сулейменова
Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, г. Павлодар
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МОДИФИКАТОР НА ОСНОВЕ ЭМУЛЬСИИ СМЕСИ НЕКОНДИЦИОННЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ
В статье приводятся сведения об эффективности использования многофункциональной модифицирующей добавки, позволяющей получать бетоны с высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью при достаточно высокой подвижности бетонной смеси.
Ключевые слова: полифункциональный модификатор, эмульсия, некондиционные нефтепродукты, бетон.
Актуальность изготовления долговечного бетона растет пропорционально увеличению химического загрязнения окружающей среды. Бетоны все в большей мере подвергаются химической коррозии, которую вызывает комбинированное действие кислых дождей, солей, применяемых для борьбы с обледенением, и циклического чередования мороза и положительных температур. Существенными причинами необходимости повышения долговечности бетона являются высокая стоимость железобетонных конструкций и еще более высокие эксплуатационные расходы.
Различают первичное и вторичное гарантирование долговечности. Первичное обеспечивают изготовители бетона, и оно состоит в обеспечении такого качества
бетона, которое будет длительно защищать конструкции от чередующегося действия воды, мороза, положительных температур и сульфатной агрессивности подземных вод. Обеспечение первичной защиты бетона немыслимо без применения воздухововлекающих добавок и добавок, снижающих потребление воды. Вторичную защиту бетона обеспечивают проектировщики и изготовители конструкций.
Для обеспечения эффективной защиты бетона от чередующегося действия воды, солей, отрицательных и положительных температур необходимо, во-первых, аэрирование бетона воздухововлекающей добавкой. Содержание воздуха в уплотненном бетоне должно быть 4-5 % при нагрузке «вода-мороз» и 5-8% при нагрузке «вода, соли, мороз». При этом даже высокая прочность не защитит его от деструкционного действия указанных сред. Замерзающая вода и кристаллизация солей, применяемых для противогололедного посыпания, создают в поверхностных слоях бетона такие изменения объема и давления, которых с течением времени не выдерживает даже бетон с высокой прочностью. Аэрация же создает в бетоне пространство, позволяющее расширяться меняющим объем составляющим, и нейтрализующее давление, сопровождающее этот процесс.
Максимальное повышение водонепроницаемости и плотности бетона обеспечивается применением по возможности наиболее эффективной добавки, снижающей потребление воды. Задачей является максимальное снижение водоцементного отношения бетона, при этом минимизируются пористость и водопоглощающая способность бетона и одновременно максимально повышается его плотность. В этом случае ни вода, ни соли, применяемые для посыпания льда, не могут проникать в бетон, постепенно разрушая его.
Авторы представляют многофункциональную модифицирующую добавку, позволяющую получать бетоны с высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью при достаточно высокой подвижности бетонной смеси (ОК более 15 см). Добавка включает технический лигносульфонат, натриевую соль неорганической кислоты и, дополнительно, в качестве газообразующего компонента эмульсию смеси нефтепродуктов, содержащей в масс. %: смоляные остатки термополимеризации 90-99, остаток процесса ацетилирования 1-10.
Необходимо отметить, что введение эмульсии смеси нефтепродуктов в состав бетонной смеси обусловливает протекание ряда химических превращений. В частности, инден, фульвен и стильбен, входящие в состав добавки, достаточно легко взаимодействуя с продуктами гидратации портландцемента, образуют труднорастворимые двойные соли-гидраты с выделением газообразного водорода. флуорен, окисляясь кислородом воздуха, переходит во флуоренон либо участвуя в аналогичных реакциях замещения, образует устойчивые гидратные соединения, также выделяя водород. Углеводородная часть молекул добавки обеспечивает вовлечение в бетонную смесь неполярных воздушных пузырьков, их диспергирование и стабилизацию в объеме цементного теста, которые вместе с пузырьками водорода пластифицируют смесь. Равномерно распределенные по объему бетона условно-замкнутые (в действительности пузырьки воздуха не
изолированы полностью, а лишь менее доступны для проникновения в них воды и растворов извне) поры выполняют роль своеобразных демпферов и обеспечивают значительное повышение водонепроницаемости и морозостойкости бетона.
Поскольку основной признак эмульгированных углеводородных соединений - резкая асимметрия их молекул, сбалансированных таким образом, что при этом обеспечивается их ярко выраженная дифильность, то физическая адсорбция является только первой стадией, за которой может последовать хемосорбция или химическая реакция в объеме. Можно полагать, что добавка уменьшает межфазовую энергию и облегчает дезагрегацию (дефлокуляцию) частиц. При этом освобождается большая часть иммобилизованной воды; она то и обеспечивает дополнительный пластифицирующий эффект. Кроме того, сами эти адсорбционные слои способны сглаживать микро шероховатости частиц, уменьшая коэффициент трения между ними. Это обуславливает сильное снижение поверхностного натяжения на границе «жидкость-воздух», а следовательно, эффект дополнительного воздухововлечения.
Эмульсия смеси нефтепродуктов, получают гомогенизацией промежуточных продуктов пиролиза керосино-газойлевой фракции, синтезированных при температуре 670 о С в присутствии перегретого до 610 о С водяного пара.
Модифицирующая добавка готовится в электромешалках (2000-3000 об/мин), обеспечивающих ее высокую дисперсность и стабильность. В качестве эмульгатора выступает лигносульфонат. Эмульсию с водой затворения вводят в сухую смесь вяжущего и заполнителей в процессе приготовления бетонной смеси при непрерывном перемешивании в течении 1,5-2 мин.
Результаты проведенных исследований показывают, что морозостойкость бетонов повышается минимум на две марки, а водонепроницаемость - почти вдвое. Растет хотя и не так значительно и прочность при сжатии в среднем на 21 % Особенно заметна динамика роста прочностных показателей при испытании бетонов в более поздние сроки твердения (180 сут и более.) Прирост прочности образцов при сжатии через 180 сут нормально-влажностного твердения составил в среднем еще 13.
Бетонные смеси с предлагаемой добавкой могут быть с успехом использованы в промышленном, гражданском, гидротехническом и мелиоративном строительстве, в том числе, для облицовки оросительных каналов, в транспортном строительстве при возведении строений и опор мостов, монолитных и сборных туннелей, где предъявляются повышенные требования по водонепроницаемости и морозостойкости. Бетонные смеси с комплексной добавкой характеризуются высокой пластичностью, что позволяет транспортировать их с помощью пневмоукладчиков и бетононасосов.
Материал поступил в редакцию 15.12.14.
Ш. К. Торпищев, М. К. Кудерин, Р. Н. Сулейменова
Мунай кондициясы емес коспалар эмульсиясы непзшде жаса.^ан полифункционалдык модификатор
С. ТораЙFыров атындаFы Павлодар мемлекетлк университет^ Павлодар к. Материал 15.12.14 баспаFа tyctí.
Sh. K. Torpishev, M. K. Kuderin, R. N. Suleimenov
Multifunctional modifier based on a mixture of off-spec oil emulsion
S. Toraighyrov Pavlodar State University, Pavlodar.
Material received on 15.12.14.
Бетон цоспаларынан химиялыц устемелер эзiрленген, бул цоспаларды бик бiргелкi цозгалшыцтыц арцалылы котерщт баянныц жэне узац арцылы устемелер алынганы корсет^ен.
The work deals with complex chemical concrete aimed admixtures, established to elaborate concretes of high durability and endurance under high concrete mobility.
УДК 666.972.16 (088.8)
Ш. К. Торпищев, М. К. Кудерин, М. Жусупов, А. Кузьменков
Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, г. Павлодар
ЭФФЕКТИВНЫЙ КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР ДЛЯ БЕТОНОВ НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННЫХ ПРОДУКТОВ
В статье представлены результаты исследований по получению химических добавок бетонных смесей, высокоэффективный модификатор для изготовления комплексной добавки позволяет повысить морозостойкость, прочность, плотность и водонепроницаемость.
Ключевые слова: комплексный модификатор,бетон, техногенные продукты, обработка, экономичность.
Введение. Известно, что одним из способов сокращения требуемого расхода цемента в бетонах и повышения их долговечности является всемерное снижение их водосодержания, что обычно достигается применением пластифицирующих добавок. В настоящее время номенклатура имеющихся на рынке пластификаторов весьма обширна. Однако практически все они характеризуются относительно
и w у и л ОГ /
высокой коммерческой ценой, варьирующей от 2 до 8€/кг, что приводит к увеличению себестоимости бетонной смеси на 15-20 %. Использование дешевых (от 2€/кг) пластифицирующих добавок (например, лигносульфонатов) вызывает, как известно существенное замедление темпов твердения бетонов, что предполагает обязательное применение добавок ускорителей. Стоимость их также достаточно высока, к тому же расход в составе бетонной смеси в несколько раз выше расхода пластификаторов. Все это обусловливает существенное (до 40-46 %) удорожание стоимости бетона. Поэтому в последнее время все шире для модификации бетонных смесей стали использовать относительно дешевые побочные продукты и отходы различных производств. Так, в качестве ускорителя
