kafedra fxmtbmv - Калориметрический центр строительного материаловедения им. О. П. Мчедлова-Петросяна

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

Проф. д.т.н. Ушеров-Маршак
Александр Владимирович

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

• Калориметрическая оценка реакционной способности компонентов и процессов твердения цементов и бетонов

• Диагностика и прогноз влияния добавок на твердение и свойства цементов и бетонов

• Оценка и учет экзотермии цемента в энергетическом балансе твердения бетона

• Обоснование эффективных составов и режимов твердения бетонов

• Мониторинг температурных полей и напряжений в ЖБИ и монолитном бетоне

• Определение параметров пористости цементного камня в бетоне

Лаборатория температурного мониторинга бетона

Последние разработки:

Универсальный строительный калориметр (УСК)

       В калориметрическом центре был разработан многоканальный термосный калориметр сравнения для экспресс анализа гидратации цементных систем, в т.ч. с химическими и минеральными добавками. В настоящее время разработка и освоение приборов данного типа активно ведется в США и странах Евросоюза. Нам, в результате исследований, в новом приборе удалось объединить принцип работы дифференциального микрокалориметра (ГОСТ 310.5-88 ) и полуадиабатического калориметра (EN 196-9).
       Его использование позволяет проводить непрерывный температурный мониторинг сложных процессов, которые протекают при взаимодействии цементов с добавками. Благодаря этому, можно оптимизировать производственные составы и уменьшить количество "проблемных ситуаций", связанные с несовместимостью компонентов и непредсказуемыми изменениями скорости гидратации, которая непосредственно влияет на технологические процессы. Для повышения эффективности использования данного прибора в настоящее время разрабатываются методики проведения испытаний и обработки результатов экспериментов. Совместно с компанией ООО "Будиндустрия ЛТД" ведутся работы по внедрению данного прибора на заводах по производству бетона и железобетона.
       Презентация прибора УСК-1 была проведена в 2010 г. на выставке "Энергия роста" прошедшей в НТУ "ХПИ" и на международной научно-практической конференции "Словянский форум "Дни современного бетона " в г. Запорожье.

В апреле 2012 г. на научно-практической конференции "Дни современного бетона " в г. Запорожье. совместно с инженерами компании "Будиндустрия ЛТД" был проведен мастер-класс: "Температурно-временной мониторинг влияния добавок на твердение бетона". Мастер-класс проводился на примере работы с усовершенствованной моделью прибора - УСК-2.

Адиабатический калориметр для бетона

Может применяться для определения тепловыделения бетона, необходимого для моделирования температурных полей в массивных конструкциях и режимов ТВО при производстве ЖБИ. В 2009 г. в калориметрическом центре был изготовлен опытный образец адиабатической лабораторной камеры для апробации методики определения тепловыделения бетона в соответствии с ДСТУ Б В.2.7-225:2009 Будівельні матеріали. Бетони. Метод визначення тепловиділення при твердненні (ГОСТ 24316-80). В результате исследований было установлено, что приведенные в стандарте технические требования к прибору и методике калибровки автоматического регулирования температуры, на наш взгляд, не обеспечивают адиабатических условий для твердеющего бетонного образца. Обычно через 1-2 суток твердения наблюдался спад температуры. Изменение алгоритма автоматического регулирования работы калориметра позволили обеспечить условия близкие к адиабатическим с погрешностью в сторону роста температуры при установке затвердевшего образца бетона около 0,5 ⁰С/сутки, а за 7 сут измерений - до 4 ⁰С. Данная погрешность с практической точки зрения является допустимой. В настоящее время разработка готова для изготовления пробного промышленного образца.

Приборы для определения реологических свойств: "Мини-конус" и "Воронка Марша"

Данные приборы широко применяются в мире совместно с калориметрическим анализом для определения эффективности добавок и их совместимости с цементами. Для распространения использования данных приборов на территории Украины на нашей кафедре были изготовлены их опытные образцы. В 2011 г. были проведены предварительные испытания, которые подтвердили эффективность их применения. В дальнейшем планируется разработка стандартных методик и применение их на заводах бетона и железобетона. Мини-конус использовался при подборе составов самоуплотняющихся бетонов в испытательной лаборатории ООО "Будиндустрия".

На конференции "Дни современного бетона" 2012 г. подобранные составы были продемонстрированы в мастер-классе: "Оценка влияния добавок "Релаксол"" на свойства цементо-содержащих систем".