ВВЕДЕНИЕ ..........................................................................................................5
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОДНОГО ПРОГРЕВА БЕТОНА ПРИ
ЗИМНЕМ БЕТОНИРОВАНИИ.......................................................................... 15
1.1. Технологические предпосылки необходимости повышения эффективности
электродного прогрева бетона...............................................................................................15
1.2. Роль состава бетонных смесей в эффективности электродного прогрева............27
1.3. Особенности перколяции цементных систем.............................................................39
1.4. Структура и свойства шунгитовых пород, их влияние на свойства бетона .........46
1.5. Выводы по главе и основные направления исследований....................................59
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ............................. 62
2.1 Характеристики сырьевых материалов.....................................................................62
2.1.1 Вяжущее ...................................................................................................... 62
2.1.2 Заполнители ................................................................................................ 63
2.1.3 Минеральные добавки ............................................................................... 65
2.1.4 Пластифицирующая добавка и вода ........................................................ 72
2.2 Методы экспериментальных исследований, приборы и оборудование.............73
2.2.1 Определение технологических и физико-механических свойств......... 73
2.2.2 Электродный прогрев ................................................................................ 76
2.2.3 Измерение распределения тепловых потоков ......................................... 77
2.2.4 Комплексный термический анализ........................................................... 78
2.2.5 Рентгенофазовый анализ ........................................................................... 78
2.2.6 Электронно-микроскопический и микрозондовый анализы................. 79
2.2.7 Дисперсный анализ.................................................................................... 80
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ
ШУНГИТА НА СВОЙСТВА БЕТОНА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ЭЛЕКТРОДНОГО ПРОГРЕВА.......................................................................... 81
3.1. Исследование гидравлической активности молотого шунгита от степени помола
и его влияния на физико-технические свойства цементных композиций....................82
3
3.2. Исследование особенностей перколяции цементного камня,
модифицированного шунгитом.............................................................................................88
3.3. Исследование влияния шунгита на изменение температуры, электрического
сопротивления и прочности бетона при электродном прогреве ....................................94
3.4. Оптимизация содержания модифицирующих добавок в составе
шунгитсодержащего бетона...................................................................................................98
3.5. Исследование электрического сопротивления, тепловых потоков, градиентов
температур и прочности бетона при электродном прогреве.........................................109
3.6. Технико-экономическая эффективность электродного прогрева
шунгитсодержащего бетона.................................................................................................119
3.7. Выводы по главе..............................................................................................................120
ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ
МОДИФИЦИРОВАННОГО ШУНГИТОБЕТОНА ПРИ ЭЛЕКТРОДНОМ
ПРОГРЕВЕ ....................................................................................................... 124
4.1. Особенности формирования поровой структуры бетона с оптимальным
содержанием шунгита и модифицирующих добавок, подвергавшегося
электродному прогреву.........................................................................................................124
4.2. ИК-спектроскопия исследуемых составов цементного камня..............................125
4.3. Дифференциально-термический анализ исследуемых составов цементного
камня .........................................................................................................................................128
4.3. Особенности фазового состава цементного камня..................................................132
4.4. Результаты электронно-микроскопического и микрозондового анализов.........135
4.5. Выводы по главе..............................................................................................................141
ГЛАВА 5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И КОНТРОЛЯ
КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОДНОГО ПРОГРЕВА БЕТОНА В АДДИТИВНОМ
СТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ И ЕГО ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ......................................................................................... 144
5.1. Особенности строительной 3D-печати при низких положительных и
отрицательных температурах ..............................................................................................145
5.2. Моделирование и создание фрагмента стены методом 3D-печати......................147
4
5.3. Технологическая схема электродного прогрева шунгитсодержащего бетона при
отрицательных температурах в технологии 3D-печати.................................................152
5.4. Экспериментальные исследования эффективности электродного прогрева
шунгитсодержащего бетона в технологии аддитивного строительного производства
и его технико-экономическая эффективность..................................................................156
5.5. Контроль качества конструкций, твердеющих под действием электродного
прогрева в технологии аддитивного производства .........................................................163
5.6. Технико-экономическая эффективность....................................................................166
5.7. Выводы по главе..............................................................................................................168
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................ 169
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................ 173
СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ........................ 198
Приложение 1 – Патенты на изобретения ....................................................... 199
Приложение 2 – Технологическая карта на электродный прогрев................. 202
Приложение 3 – Акт внедрения....................................................................... 225
Приложение 4 – Локальный ресурсный сметный расчет................................ 226
Приложение 5 – Цифровые данные фрагмента стены на языке
программирования G-code ............................................................................... 234
