Cheminių įmaišų ir mineralinių priedų poveikis cementinių mišinių reologinėms savybėms ir traukumui

Abstract

Projektuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas su dideliu atviru paviršiumi dėl pasireiškiančių kietėjančio betono mišinio traukumo deformacijų, kurios dažniausiai sukelia konstrukcijų supleišėjimą, konstrukcijose ribojamas atstumas tarp išdėstomų deformacinių siūlių. Taip pat dėl šioms konstrukcijoms naudojamų specialių betonavimo technologijų betono mišiniams keliami papildomi reologinių charakteristikų reikalavimai (ribinių šlyties įtempių, plastinės klampos ir tiksotropiškumo). Viena iš galimybių projektuojant betono mišinius, tinkančius tokioms technologijoms, ir siekiant konstrukcijose išvengti plyšių bei padidinti atstumus tarp deformacinių siūlių – įvertinti plačiai naudojamų skirtingų cheminių įmaišų ir mineralinių priedų poveikius cementinių mišinių technologinėms savybėms ir džiūstamojo traukumo deformacijoms skirtingomis technologinėmis sąlygomis. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros sąrašas ir autoriaus mokslinių publikacijų disertacijos tema sąrašas. Įvadiniame skyriuje formuluojama problema, darbo aktualumas, darbo tikslas ir uždaviniai, aprašomas tyrimų objektas, tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pateikiamos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje pateikta literatūros analizė. Analizuojamos cementinių mišinių reologinės savybės, aptarti ir aprašyti taikomi metodai mišinių tiksotropiškumui įvertinti. Išanalizuotas skirtingų veiksnių poveikis tiek mišinių reologinėms savybėms, tiek kietėjančių mišinių džiūstamajam traukumui. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje aprašytos tyrimams naudotos medžiagos ir jų pagrindinės savybės bei charakteristikos, pateikta mišinių sudėtis, aprašytas bandinių formavimas, išanalizuoti tyrimų metodai ir laboratorinė įranga. Trečiajame skyriuje pateikiami cementinių tešlų reologinių savybių ir tiksotropiškumo bei kietėjančių cementinių mišinių džiūstamojo traukumo tyrimai ir jų analizės. Analizuojamas ir aprašomas cheminių įmaišų ir mineralinių priedų poveikis projektinių technologinių savybių mišinių traukumui. Disertacijos tema paskelbti 6 moksliniai straipsniai ir perskaityti 5 pranešimai Lietuvos bei kitų šalių konferencijose.

When designing concrete and reinforced concrete structures with large open surfaces, the distance between the laid deformation of joints is intentionally restricted. This is done in order to control manifesting shrinkage deformations during the curing of concrete mixture, which typically cause cracking of the final structures. Also, due to the specifics of concreting technologies used for these structures, the concrete mixtures are subject to additional requirements of rheological characteristics (yield stresses, plastic viscosity and thixotropy). Therefore, the need to design reliable concrete mixtures, suitable for such technologies arises. Seeking to avoid cracks and increase the distance between deformation joints, one of the options is to evaluate the effects of a variety of widely used chemical admixtures and mineral additives can have on the mixture’s technological properties and drying shrinkage deformations under different technological conditions. The dissertation is comprised of an introduction, three chapters, general conclusions, a list of used references, and a list of the author's scientific publications on the subject of the dissertation. The introductory chapter defines the problem, the relevance of the thesis, the aim and objectives of the thesis, describes the research object, research methodology, scientific novelty of the thesis, practical significance of work results, and defensible statements. Publications published by the author on the subject of the dissertation, reports in conferences, and the structure of the dissertation are presented at the end of the introduction. The first chapter provides analysis of referenced sources. The rheological properties of cement mixtures are analysed, and methods used for the assessment of thixotropy of mixtures are described and discussed accordingly. Subsequently, the effect of different factors on the rheological properties of mixtures and on drying shrinkage of curing mixtures is discussed. At the end of the chapter, conclusions are drawn and the objectives of the dissertation are refined. In the second chapter, the materials used for the research and their main properties and characteristics are described, the composition of the mixtures are presented, and the formation of their samples described. Test methods and laboratory equipment are analysed and described in conjunction. In the third chapter, the research and analysis of the rheological properties and thixotropy of cement pastes and the research of drying shrinkage in curing cement mixtures is presented. The impact of chemical admixtures and mineral additives on the shrinkage of mixtures with design technological properties is described and analysed. 6 scientific articles have been published on the subject of the dissertation and 5 reports have been presented at conferences in several countries.