ТОШКЕНТ КИМЁ-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ ҲУЗУРИДАГИ
ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ БЕРУВЧИ
16.07.2013.Т.08.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
ТОШКЕНТ КИМЁ-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ
КАРИМОВ МАСЪУД УБАЙДУЛЛА ЎҒЛИ
МАҲАЛЛИЙ ХОМАШЁЛАР АСОСИДА ЮҚОРИ САМАРАЛИ СУПЕР
ВА ГИПЕРПЛАСТИФИКАТОРЛАР ОЛИШ ВА ҚЎЛЛАШ
02.00.14- Органик моддалар ва улар асосидаги
материаллар технологияси
(техника фанлари)
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент шаҳри – 2016 йил
1
УДК: 547.32/661.725.82/691.535/691.32
Докторлик диссертацияси автореферати мундарижаси
Оглавление автореферата докторской диссертации
Content of the abstract of doctoral dissertation
Каримов Масъуд Убайдулла ўғли
Маҳаллий хомашёлар асосида юқори самарали супер- ва
гиперпластификаторлар олиш ва қўллаш..............................................
3
Каримов Масъуд Убайдулла угли
Синтез и применение высокоэффективных супер- и гиперпластифи каторов
на основе местного сырья............................................................
27
Karimov Masud
Synthesis and application of highly effective super- and hyperplasticizers based
on local raw materials.........................................................................
51
Эълон қилинган ишлар рўйхати
Список опубликованных работ
List of published works.................................................................................
73
2
ТОШКЕНТ КИМЁ-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ ҲУЗУРИДАГИ
ФАН ДОКТОРИ ИЛМИЙ ДАРАЖАСИНИ БЕРУВЧИ
16.07.2013.Т.08.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
ТОШКЕНТ КИМЁ-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ
КАРИМОВ МАСЪУД УБАЙДУЛЛА ЎҒЛИ
МАҲАЛЛИЙ ХОМАШЁЛАР АСОСИДА ЮҚОРИ САМАРАЛИ СУПЕР
ВА ГИПЕРПЛАСТИФИКАТОРЛАР ОЛИШ ВА ҚЎЛЛАШ
02.00.14- Органик моддалар ва улар асосидаги
материаллар технологияси
(техника фанлари)
ДОКТОРЛИК ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент шаҳри – 2016 йил
3
Докторлик диссертацияси мавзуси Ўзбекистон Республикаси Вазирлар
Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида 18.11.2015/В2015.3-4.Т554
рақам билан рўйхатга олинган.
Докторлик диссертацияси Тошкент кимё-технология институтида бажарилган.
Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз) илмий кенгаш веб саҳифасига
(www.tkti.uz) ва “ZiyoNet” Ахборот-таьлим порталига (www.ziyonet.uz) жойлаштирилган.
Илмий маслаҳатчилар: Джалилов Абдулахат Турапович
кимё
фанлари доктори, профессор
Расмий оппонентлар: Қодиров Тўлқин Жумаевич
техника фанлари доктори, профессор
Искандарова Мастура
техника фанлари доктори, профессор
Акбаров Хамдам Икрамович
кимё фанлари доктори, профессор
Етакчи ташкилот: «Фан ва тараққиёт» ДУК
Диссертация ҳимояси Тошкент кимё-технология институти ҳузуридаги 16.17.2013.08.01
рақамли Илмий кенгашнинг 2016 йил «08»___07___ соат 9
00
даги мажлисида бўлиб ўтади.
(Манзил: 100011, Тошкент шаҳар Шайхонтоҳур тумани, А.Навоий кўч. 32. тел:
(99871)244-79-20, факс:(99871)244-79-17, e-mail: tkti_info@edu.uz.
Докторлик диссертацияси билан Тошкент кимё-технология институти Ахборот ресурс
марказида танишиш мумкин (_4_рақами билан рўйхатга олинган). (Манзил: 100011,
Тошкент шаҳар Шайхонтоҳур тумани, А.Навоий кўч.32. тел: (99871)244-79-20).
Диссертация автореферати 2016 йил «06»___06__ куни тарқатилди.
(2016 йил «27»__05___даги № _2_ рақамли реестр баённомаси).
С.М. Туробжонов
Фан доктори илмий даражасини берувчи илмий кенгаш раиси, т.ф.д., профессор
А.С. Ибодуллаев
Фан доктори илмий даражасини берувчи илмий кенгаш
илмий котиби, т.ф.д., профессор
А.Икрамов
Фан доктори илмий даражасини берувчи илмий кенгаш
ҳузуридаги илмий семинар раиси, т.ф.д., профессор
4
КИРИШ (докторлик диссертацияси аннотацияси)
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати.
Дунёда
қурилиш композицион материаллари реологик ва физик-механик хоссала
рини яхшилаш, структура ҳосил қилиш жараёнини ростлаш учун синтетик
олигомерлар асосида олинган модификаторлар қўллаш ривожланиб бор
моқда.
Келгуси йилларда Ўзбекистон Республикасида фуқаро ва саноат қури
лиши ҳажмининг ошиши атроф-муҳит ва агрессив муҳитларга чидамли
конструкциялар ва биноларнинг мустаҳкамлиги ва бардошлилигини
оширадиган янги маҳаллий ва қайта тикланадиган хомашёлар асосидаги
органик қўшимчалар излаш қурилиш материаллари учун кимёвий
қўшимчалар соҳасидаги асосий вазифалардан биридир.
Цемент композицияларини сифатини кескин оширишда юқори сама рали
пластификацияловчи қўшимчалар ишлатиш мухим омилдир. Ушбу жиҳатдан
юқори технологиялар маҳсули бўлган энергия ва ресурс тежамкор
пластификацияловчи қўшимчаларни ишлаб чиқариш технологиясини яратиш
ва маҳаллий хомашёлар, айниқса иккиламчи ресурсларни ишлатиш, қурилиш
саноатида концентрланган суспензияларни реологик хоссалари ва структура
ҳосил қилиш жараёнларини ростлаш учун тайёр маҳсулот хоссаларини ва
бошланғич қоришма ҳаракатчанлигини, цемент системаларининг физик
механик, физик-кимёвий хоссаларини мақсадли ўзгартира оладиган янги
самарали органик қўшимчаларни яратиш долзарб вазифа ҳисобланади.
Полиэлектролит-суперпластификаторларнинг цемент композицияла
рига таъсири заррачаларнинг агрегациялашувига йўл қўймайдиган, зарра
чалар юзасида би-, мономолекуляр қатлам ҳосил қиладиган дифил
макромолекулаларининг фазалар чегарасидаги адсорбцияси натижасидаги
эмулсия ва дисперсияларнинг барқарорлашуви; дисперс тизимлар ва суюқ
ликлар реологиясига таъсири; чидамли дисперс системаларда суюқлик ва
қаттиқ фазаларни ажратиш имконини берадиган зарраларининг агрегат
лашуви чақириш имконияти; намланиш даражасини таъминлаш учун улар
даги адсорбцияда сирт хоссаларини модификациялаш; гидрофоб модда
ларининг солюблизациялаш хоссалари билан асосланган бўлиб, суперплас
тификатор молекулаларининг қаттиқ фаза юзасига адсорбцияси натижасида
юзага келадиган бир хил зарядлар электростатик кучлар таъсирида зарра
ларнинг бирлашуви эҳтимоли пасайтирилиб, цемент системаларининг
қовушқоқлиги тушади.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги
ПҚ-1442 сон «Ўзбекистон Республикасининг саноатини ривожлантириш
устунлари тўғрисида»ги ва 2009 йил 12 мартдаги ПҚ-1072 сон «Кимё саноати
корхоналарини модернизация қилиш, техник ва технологик қайта жиҳозлаш
дастури тўғрисида»ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли
бошқа
меъёрий ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга
ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
5
Тадқиқотнинг республика фан ва технологиялари ривожлани
шининг устувор йўналишларига боғлиқлиги.
Мазкур тадқиқот респуб лика
фан ва технологиялар ривожланишининг VII. «Кимёвий технология ва
нанотехнология» устувор йўналишига мувофиқ бажарилган.
Диссертация мавзуси бўйича хорижий илмий тадқиқотлар шарҳи.
Цемент композицияларига янги органик кимёвий қўшимчалар олиш ва
қўллашга йўналтирилган илмий изланишлар жаҳоннинг етакчи илмий
марказлари ва олий таълим муассасалари, жумладан, American concrete
institute (АҚШ), International council for research and innovation in building and
construction (Нидерландия), Der Deutsche Ausschuss für Stahlbeton, Иоганна
Гутенберг номидаги университетнинг кимё ва фармацевтика бўлими,
Deutscher beton- und bautechnik-verein E.V., Bauhaus-Universität Weimar
(Германия), Қозон давлат архитектура-қурилиш университети, Жанубий Урал
давлат университети, Санкт-Петербург давлат технология институти,
Белгород давлат технология университетида (Россия), Тошкент кимё
технология институтида (Ўзбекистон) олиб борилмоқда.
Органик кимёвий қўшимчалар олиш ва қўллашга оид жаҳонда олиб
борилган тадқиқотлар натижасида қатор, жумладан, қуйидаги илмий нати
жалар олинган: поликарбоксилат сополимерлари асосида янги комплекс
модификаторлар яратилган (American concrete institute, АҚШ); поликар
боксилат эфирлари ва фаол минерал қўшимчалар асосида оғир конс трукцион
бетонлар учун комплекс модификаторлар ишлаб чиқарилган (Жанубий-Урал
давлат университети, Россия); полимерлар суюқланмалари ва эритмаларида
сирт қатламларининг ҳосил бўлиши исботланган (Иоганна Гутенберг
номидаги университетнинг кимё ва фармацевтика бўлими, Германия);
поликарбоксилат эфирлари асосидаги комплекс қўшимчалар билан оғир
бетонларни яратилган (Қозон давлат архитектура-қурилиш уни верситети,
Россия); қайта тикланувчи хом-ашёлар асосидаги пласти фикаторлар ва
полимер-модификацияланган бетонлар яратилган (Bauhaus Universität Weimar,
Германия); флюраглюцин-фурфурол олигомерлари асо сидаги
суперпластификаторлари ишлаб чиқарилган (Белгород давлат техно логия
университети, Россия).
Дунёда янги органик кимёвий қўшимчалар олиш ва цемент
композицияларига қўллаш бўйича қатор, жумладан қуйидаги устувор
йўналишларда тадқиқотлар олиб борилмоқда: комплекс таъсирларга эга
бўлган кимёвий қўшимчалар яратиш; қайта тикланувчи манбалар асосида
пластификацияловчи қўшимчалар олиш; цеолит, силикогель каби ташув
чилар билан пластификацияловчи қўшимчаларни олиш технологиясини яра
тиш; мавжуд суперпластификаторларни кимёвий модификациялаш орқали
янги самарали қўшимчалар олиш.
Муаммонинг ўрганилганлик даражаси.
Органик қўшимчалар билан
цемент композицияларини модификациялаш Ю.М. Баженов, В.Г. Батраков,
А.И. Вовк, Л.И. Дворкин, B.C. Изотов, В.И. Калашников, С.С. Каприелов, В.
Рамачандран, В.Б. Ратинов, Т.И. Розенберг, Дж. Ронсер, В.В. Стольников, Б.Д.
Тринкер, A.B. Ушеров-Маршак, В.Р., Фаликман, А.Т. Джалилов, Н.А.
6
Самигов, Ф.А. Магрупов, М. Искандарова, Н. Талиповлар томонидан ўрга
нилган.
Бетонлар технологиясини ривожланишидаги асосий йўналишлари
қурилиш композицияларининг самарасини ошириш нафталин сульфокисло
таси асосида С-3 маркали, лигносульфонатлар асосидаги ва сульфоланган
меламинформальдегид смоласи асосидаги Melment маркали органик қўшим
чалар билан цемент системаларини модификация қилишга асосланган. Бу
лардан ташқари, мавжуд суперпластификаторларни кимёвий ўзгартиришлар
ва минералогик қўшимчалар қўшиш орқали янги самарали Реламикс-1,
Реламикс-2 ва MAPEFLUID X 408 маркали комплекс таъсирга эга суперплас
тификаторлар олиш бўйича ишлар амалга оширилган.
Цемент композицияларига органик кимёвий қўшимчалар олишнинг
устувор йўналишларига комплекс таъсирларга эга бўлган кимёвий қўшим
чалар олишни тадқиқ этиш; қайта тикланувчи манбалар асосида пластифи
кацияловчи қўшимчалар олиш; цеолит, силикогель каби ташувчилар билан
пластификацияловчи қўшимчаларни олишни тадқиқ этиш; мавжуд пласти
фикацияловчи қўшимчаларни кимёвий ўзгартиришлар орқали модификация
қилиш киради.
Диссертация мазусининг диссертация бажарилган олий таълим
муассасасининг илмий тадқиқот ишлари билан боғлиқлиги.
Диссертация
тадқиқоти Тошкент кимё-технология институти ва Тошкент кимё-технология
илмий тадқиқот институти ДУКларининг илмий тадқиқот ишлари режа
сининг КА-14-001. «Маҳаллий хом-ашёлар ва иккиламчи ресурслар асосида
комплекс қўшимчалар билан энергиятежамкор бетонлар технологиясини
яратиш ва тадқиқ этиш» (2015-2017 йй.), И-2013-7-8. «Янги полимер
суперпластификаторлар ишлаб чиқариш технологиясини амалиётга жорий
этиш» (2014-2015 йй.) мавзусидаги амалий ва инновацион лойиҳалар
доирасида бажарилган.
Тадқиқотнинг мақсади
маҳаллий хомашёлар асосида органик супер ва
гиперпластификаторлар олиш технологиясини яратиш ва улар ёрдамида
цемент композициялари ишлаб чиқариш технологиясини такомиллашти
ришдан иборат.
Тадқиқот вазифалари:
маҳаллий хом-ашёлар асосида янги юқори самарали супер- ва гипер
пластификаторлар олиш усулларини ишлаб чиқиш, улар синтезининг опти
мал шароитларини аниқлаш;
супер- ва гиперпластификаторларнинг физик-кимёвий хоссаларини ва
тузилишини аниқлаш;
супер- ва гиперпластификаторларни сувли минерал суспензиялар ва
цемент системаларинингфизик-механик хоссаларига таъсирини тадқиқ этиш;
олинган қўшимчаларнинг цемент композициялар физик-кимёвий хосса ларига
таъсирини аниқлаш;
маҳаллий хом-ашёлар асосида супер - ва гиперпластификаторлар син
тези ва қўлланилиши технологиясини яратиш ва ишлаб чиқаришда қўллаш.
7
Тадқиқотнинг объекти
сифатида поликарбоксилатлар, глюконатлар,
крахмал, целлюлоза ва унинг ҳосилалари, кўп атомли спиртлар, тўйинмаган
карбон кислоталар, уларнинг тузлари ва эфирлари.
Тадқиқотнинг предмети
полиакрилонитрил, ацетоноформальдегид
смоласи, карбоксиметилцеллюлоза, карбоксиметилкрахмал ва цемент компо
зициялари.
Тадқиқот усуллари.
Супер - ва гиперпластификаторларнинг физик
кимёвий, структуравий тузилиши ва хоссалари замонавий усуллар ИҚ- ва
УБ-спектроскопия, дифференциал термик, рентгенофазали ва электрон
микроскопик таҳлиллар асосида амалга оширилган.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги
қуйидагилардан иборат:
поликарбоксилатлар ва ацетонформальдегид смоласи асосида янги
супер- ва гиперпластификаторлар олиш технологияси яратилган;
поликарбоксилатлар, полиоллар, ацетноформальдегид смоласи асосида
синтез қилинган органик кимёвий пластификацияловчи қўшимчаларнинг
физик-кимёвий хоссалари ва тузилиши аниқланган;
поликарбоксилатлар, полиоллар, целлюлоза ва крахмал ҳосилалари,
ацетонформальдегид смоласи асосида олинган пластификацияловчи қўшим
чаларнинг цемент системалари физик-механик хоссаларига таъсири аниқ
ланган;
олинган суперпластификатор СДж-1, гиперпластификатор ва ацетон
формалдегид смоласи асосидаги пластификацияловчи қўшимчалар қўшилган
цемент системаларининг физик-кимёвий хоссалари аниқланган;
яратилган супер- ва гиперпластификаторларнинг цемент композиция
лари олишда қўллаш технологиялари яратилган.
Тадқиқотнинг амалий натижаси.
Маҳаллий хом-ашёлар асосида
суперпластификатор СДж-1, гиперпластификатор, ацетонформальдегид смо
ласи асосидаги суперпластификаторларини ишлаб чиқариш ва уларни цемент
композицияларига қўллаш технологияси тавсия қилинди.
Тадқиқот натижаларининг ишончлилиги.
Синтез қилинган бирик
маларнинг тузилиши ва таркиби дифференциал термик таҳлил, ИҚ- ва УБ
спектроскопия усуллари орқали, шунингдек, олинган цементтошнинг физик
кимёвий хоссалари ИҚ-спектроскопия, рентгенофаз, дифференциал термик
ва электронмикроскопик таҳлиллар орқали изоҳланади.
Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти.
Тадқиқот
натижаларининг илмий аҳамияти кўп атомли спиртлар, поликарбоксилатлар
ва ацетонформальдегид смоласи асосида юқори самарали супер- ва гипер
пластификаторлар олиш усуллари, синтезнинг оптимал шароитлари таклиф
лари, суперпластификаторларнинг пластификацияловчи хоссалари фаолли
гини ошиши қонуниятлари ва янги пластификацияловчи қўшимчалар олишда
қўллаш билан изоҳланади.
Тадқиқот натижаларининг амалий аҳамияти олинган суперпласти
фикаторларни минерал суспензияларда диспергатор сифатида бетон қориш
маларининг реологик хоссаларини ростлаш учун ишлатилишига хизмат қи
лади.
8
Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.
Маҳаллий хомашёлар
асосида супер - ва гиперпластификаторлар олиш ва уларни цемент компози
цияларида қўллаш технологияларини такомиллаштириш бўйича олинган ил
мий натижалар кимё саноати корхоналарида жумладан: «Ускунасозлаш
сервис» МЧЖ, «Жиззах бинокор савдо» МЧЖ, «Кулама курилиш» МЧЖ ва
«Zenatkor-TBB» МЧЖда жорий қилинган («Ўзкимёсаноат» АЖ 2016й. 10
май, 05-1521/М-сон маълумотнома). Ушбу натижаларни амалиётга жорий
қилиш мос равишда бетон конструкциялари учун ишлатиладиган супер - ва
гиперпластификаторларнинг четдан олиб келинишини камайтириш, цемент
тош мустахкамлигини ошириш, цемент сарфини 10-15% га камайтириш
имконини беради.
Тадқиқот натижаларининг апробацияси.
Тадқиқот натижалари
қуйидаги илмий–амалий анжуманларда, жумладан, «Полимерлар фанининг
хозирги замон муаммолари» (Тошкент, 2011), «Техник ва ижтимоий
иқтисодий фанларнинг муҳим масалалари» Республика олий ўқув юртлараро
илмий тўплами (Тошкент, 2012), «Кимё ва озиқ овқат саноатлари ҳамда
нефт-газ
қайта
ишлашнинг
инновацион
технологияларини
долзарб
муаммолари»
илмий-техникавий
анжуманининг
мақолалар
тўплами,
(Тошкент, 2012), «Аналитик кимё фанининг долзарб муаммолари» IV
Республика илмий-амалий анжумани (Термиз, 2014), «Полимерлар фанинг
замонавий муаммолари» 8- Санкт-Петербург ёш олимлар конференцияси
(Санкт-Петербург,
Россия,
2012),
«Полимерлар
фанинг
замонавий
муаммолари» 9- Санкт-Петербург ёш олимлар конференцияси (Санкт
Петербург, Россия, 2013), «Полимерлар фанинг замонавий муаммолари» 10-
Санкт-Петербург ёш олимлар конференцияси (Санкт-Петербург, Россия,
2014), «Композицион қурилиш материаллари назарияси ва инновацион
технологиялар» Республика илмий амалий анжумани (Тошкент, 2012), «Ресурс
ва энергия тежамкор экологик зарасиз композицион материаллар» халқаро
илмий-техникавий конференция материаллари (Тошкент, 2013), «Янги
полимер композицион материаллар» IX халқаро илмий-амалий конференция
материаллари. (Нальчик, Россия, 2013), «Янги полимер компо зицион
материаллар» X халқаро илмий-амалий конференция материаллари. (Нальчик,
Россия, 2014), «Янги полимер композицион материаллар» XI халқаро
илмий-амалий конференция материаллари (Нальчик, Россия, 2015), «НАУКА
ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА» халқаро илмий конференцияда,
«INNOVATION-2013» халқаро илмий конференцияда (Тошкент, 2013), «IN
NOVATION-2014» халқаро илмий конференцияда (Ташкент, 2014),
«Биноларнинг энергия самарадорлигини ошириш ва қурилиш физикасининг
долзарб муаммолари» Республика илмий-амалий конференцияси
материаллари (Самарканд, 2015), «Состояние и перспективы инновационных
идей и технологий в области нефтехимии» халқаро илмий-амалий
конференцияда (Фарғона, 2015), Ibausil 18. Internationale Baustofftagung.
F.A.Finger-Institut für Baustoffkunde. Bauhaus-Universität, Weimar,
Bundesrepublik Deutschland. september (Weimar, 2015) мавзуларидаги
9
республика ва халқаро илмий конференцияларда маъруза кўринишида баён
этилган ҳамда апробациядан ўтказилган.
Тадқиқот натижаларининг эълон қилиниши.
Диссертация мавзуси
бўйича жами 66 та илмий иш чоп этилган, шулардан, Ўзбекистон
Республикаси Олий аттестация комиссиясининг докторлик диссертациялари
асосий илмий натижаларини чоп этиш тавсия этилган илмий нашрларда 16 та
мақола, жумладан, 13 таси республика ва 3 таси хорижий журналларда нашр
этилган.
Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми.
Диссертация таркиби кириш,
бешта боб, хулоса, фойдаланилган адабиётлар рўйхати ва иловалардан
иборат. Диссертациянинг ҳажми 200 бетни ташкил этган.
10
ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ
Кириш қисмида ўтказилган тадқиқотларнинг долзарблиги ва зарурати
асосланган, тадқиқотнинг мақсади ва вазифалари, объекти ва предметлари
тавсифланган, республика фан ва технологиялари ривожланишининг устувор
йўналишларига мослиги кўрсатилган, тадқиқотнинг илмий янгилиги ва
амалий натижалари баён қилинган, олинган натижаларнинг илмий ва амалий
аҳамияти очиб берилган, тадқиқот натижаларини амалиётга жорий қилиш,
нашр этилган ишлар ва диссертация тузилиши бўйича маълумотлар
келтирилган.
Дссертациянинг
«Пластификацияловчи қўшимчаларнинг кимёвий
таркиби, классификацияси»
деб номланган биринчи бобида адабиётлар
асосидаги материаллар таҳлили, пластификацияловчи қўшимчаларнинг
кимёвий таркиби бўйича қўлланилиши ўрганилган. Шунингдек, пластифи
кацияловчи қўшимчаларининг самаралилиги, уларнинг цемент ва қурилиш
композицияларининг структура ҳосил қилиш жараёнларига таъсири ўрга
нилган.
Диссертациянинг
«Пластификацияловчи қўшимчаларни синтез қи
лиш»
деб номланган иккинчи бобида маҳаллий хом-ашёлар асосида пласти
фикацияловчи қўшимчалар синтези, синтез қилинган ва қўлланилган
материалларнинг структура ва хоссаларининг таҳлили усуллари келтирилган,
шунингдек, бу бобда пластификацияловчи қўшимчаларнинг кимёвий струк
тураси УБ ва ИҚ спектроскопия усуллари орқали тадқиқ натижалари кўр
сатилган.
Иккинчи бобнинг биринчи қисмида кўп атомли спиртлар ва
монохлорсирка кислотасининг натрийли тузи асосида бетон қоришмалари
учун пластификацияловчи қўшимчалар синтези натижалари кўрсатилган. Кўп
атомли спиртлар ва монохлорсирка кислотасининг ўзаро таъсири натижасида
кўп атомли спиртларнинг карбоксиметилли ҳосилалари юзага келади. Ҳосил
бўлган кимёвий боғлар ИҚ спектроскопия орқали ўрганилди ва қуйидаги
натижаларга эга эканлиги аниқланди: кўп атомли спиртларининг
ИҚ
спектрларидан 1043 ва 3200-3600 см
-1
соҳаларида валент тебранишга хос
бўлган ютилиш чизиқлари мавжудлигини кўриш мумкин. Ушбу ютилиш
чизиқлари монохлорсирка кислотасининг натрийли тузи билан реакцияга
киришиши мумкин бўлган С-ОН гуруҳини характерлайди. Монохлорсирка
кислотасининг натрийли тузини ИҚ спектрларидан кўриш мумкинки, 600- 800
см
-1
соҳаларида ютилиш чизиқлари мавжуд. Ушбу ютилиш чизиқлари С С1
кимёвий боғини характерлайди. Олинган маҳсулотнинг ИҚ
спектрларидан 1070-1150 см
-1
соҳаларида ютилиш чизиқлари мавжудлигини
кўриш мумкинки,. Ушбу ютилиш чизиқлари -С-О-С- гурухларини харак
терлайди. Бундан ташқари, ушбу ИҚ спектрда реакцияга киришмай қолган
кўп атомли спиртларнинг С-ОН гуруҳларига хос бўлган 3200-3600 см
-1
соҳасида ютилишларни ҳам кўриш мумкин. ИҚ спектрларни ўрганиш
натижаларидан келиб чиққан ҳолда кўп атомли спиртлар ва монохлорсирка
11
кислотасининг натрийли тузи ўртасидаги реакция қуйидаги механизм бўйича
боради:
Шундай қилиб, олинган пластификацияловчи қўшимчаларни бетон
конструкциялари ишлаб чиқаришда қўллаш алоҳида қизиқиш уйғотади.
Олинган пластификацияловчи қўшимчалар тўлиқ бетон конструкциялари
(темир конструкциялар ишлатилмайдиган) ишлаб чиқарилишда қўллашга
тавсия этилади. Чунки охирги маҳсулот билан бирга ҳосил бўлган натрий
хлор темир конструкцияларнинг коррозиясини кучайишига сабаб бўлади.
Иккинчи бобнинг иккинчи қисмида гидролизланган полиакрилонитрил
асосида олинган суперпластификатор синтези натижалари кўрсатилган.
Полиакрилонитрил гидролизи натижасида қутбли -NH
2
, -СООН функционал
гурухларга эга маҳсулот ҳосил бўлади. ТН ВЭД – 350691 000 0 кодига эга
хом-ашё сифатида ишлатиладиган гидролизланган полиакрилонитрил цемент
композицияларига қўшилганда ҳеч қандай пластификацияловчи самарага эга
эмас.
Суперпластификатор Сдж-1 олиш жараёнида маҳсулот ҳосил бўлишида
ҳарорат муҳим аҳамиятга эга. 1-расмда суперпластификатор ҳосил бўлиши
миқдорининг ҳароратга боғлиқлиги диаграммаси кўрсатилган.
Гидролизланган полиакрилонитрил, суль
фит натрий ва формалинларнинг мол
нисбатлари 1-1:1:1; 2-1:1:2; 3-1:2:1; 4-
2:1:1.
1-расм. Суперпластификатор
СДж-1 унумининг ҳароратга
боғлиқлиги
1-расмдан кўриниб турибдики, суперпластификатор СДж-1 ни олиш
учун бошланғич маҳсулотларнинг оптимал нисбати 1:1:1 ва ҳарорати эса
80
0
Сни ташкил этади. Ушбу шароитда суперпластификатор СДж-1 ҳосил
бўлиш самараси 95% ташкил этади. Қуритишдан кейинги энг юқори қолдиқ
эса қолган иккита нисбатларда 2:1:1 ва 1:2:1 кузатилади, аммо ушбу
нисбатлардаги ҳосил бўлган суперпластификаторнинг пластификацияловчи
эффекти паст. Шундан келиб чиққан ҳолда, суперпластификатор олиш учун
оптимал ҳарорат 80
0
С ва оптимал нисбати 1:1:1 ни ташкил этади.
Суперпластификаторларни ишлаб чиқаришда реакцияни оптимал ша
роитларда олиб бориш вақти ҳам муҳим аҳамиятга эга. 2-расмдан кўриниб
турибдики, 95% суперпластификаторнинг ҳосил бўлиш унуми реакцияни
оптимал ҳароратда 40 минут ушлаб турилганда кузатилди.
12
Оптимал ҳароратда реакцияни 40 минутдан ошиқроқ давом эттириш
реакция унумининг пасайишига олиб келади. Ушбу ҳолат кўпроқ ҳосил
бўлган олигомернинг молекулалараро реакциялар, қисман парчаланиши каби
реакияларнинг кетиши билан изоҳланади
Гидролизланган полиакрилонитрил,
сулфит натрий ва формалинларнинг
мол нисбатлари1-1:1:1; 2-1:1:2; 3-1:2:1;
4-2:1:1.
2-расм. Суперпластификатор
СДж-1 унумининг вақтга
боғлиқлиги
Юқоридаги келтирилган натижаларга асосан суперпластификатор
СДж-1 учун оптимал шароит бошланғич моддаларнинг 1:1:1 мол нисбатида,
80
0
С ҳароратда, 40 мин. давомида реакцияни олиб бориш деб кўрсатиш
мумкин.
Суперпластификатор синтези учун гидролизланган «Навоиазот» АЖда
ишлаб чиқариладиган полиакрилонитрил ишлатилди. Олинган ИҚ спектрлар
таҳлилларидан шуни кўриш мумкинки, 1150-1610 см
-1
соҳасидаги ютилиш
чизиқлари –COONa функционал гуруҳи борлигини асослайди. Шунингдек, –
COONa функционал гуруҳида 1400 см
-1
соҳасида симметрик валент
тебранишга хос бўлган ютилиш чизиқлари мавжуд. 3200-3000 см
-1
соҳасидаги ютилиш чизиқлари эса олинган хом-ашё таркибида –CONH
2
функционал гуруҳлари борлигини кўрсатади. ИҚ спектрлардан келиб чиққан
ҳолда шуни айтиш мумкинки, олинган хом-ашё таркибида асосан қуйидаги
функционал гуруҳлар мавжуд:
Хомашёни формальдегид ва сульфурловчи агент билан ишлов бериш ва
нейтраллашдан кейин хомашё структурасида бир қанча ўзгаришлар юзага
келди.
Ишлов беришдан кейин 3000-3200 см
-1
соҳасидаги ютилиш чизиқлари
йўқолиб ўрнига 3346 см
-1
соҳасидаги янги ютилиш чизиқлари юзага келди. Бу
ҳолат –CONH
2
функционал гуруҳлари структурасини –CONH- кимёвий
боғига алмаштирганидан далолат беради. Хом-ашёни формальдегид ва
сульфоловчи агент билан ишлов бериш ва нейтраллашдан кейин янги
-CH
2
SO
3
Na функционал гуруҳи пайдо бўлди. Буни 1150-1260 см
-1
соҳасидаги
асимметрик валент тебранишга хос бўлган ютилиш чизиқлари ва 1010-1080
см
-1
соҳасида симметрик валент тебранишга хос бўлган ютилиш чизиқлари
кўрсатади.
13
Олинган ИҚ спектрларидан келиб чиққан ҳолда, шуни айтиш мум
кинки, синтез қилинган суперпластификатор қуйидаги структурага эга.
Суперпластификатор олиш учун хом-ашё сифатида ишлатилган клей
структурасида гидрофил (-COONa, -CONH
2
) ва -C–C- кимёвий боғларига эга.
Бу ҳолат шуни англатадики, ишлатадиган хомашёмиз полиэлектролит. Лекин
олиб борилган тадқиқотлар шуни кўрсатдики, полиакрилонитрил асосидаги
хом-ашё клей бетон ва цемент қоришмаларининг реологик хоссаларига
таъсир қилмаслигини кўрсатди.
УБ спектрларидан шуни кўриш мумкинки, 207, 204, 307.06
м
µ соҳа
ларида гидролизланган полиакрилонитрилга хос бўлган ютилиш чизиқлари
максимумлари кузатилади, шу билан бирга, кейинги эгри чизиқда ушбу
ютилиш максимумларини суперпластификатор СДж-1га хос бўлган 201, 205,
210, 222, 226, 292
м
µ ютилиш чизиқлари максимумларига ўзгаришини куза
тиш мумкин.
Иккинчи бобнинг учинчи қисмида гиперпластификаторнинг синтези ва
тадқиқот натижалари кўрсатилган. Олинган гиперпластификаторнинг кимё
вий структураси ҳам ИҚ спектроскопия усули орқали тадқиқ қилинди.
1300-1200 ва 1413 см
-1
соҳасидаги ютилиш чизиқлари –СООН функ
ционал гуруҳлари учун хос. Ушбу функционал гуруҳлар окис этилен билан
реакцияга тўлиқ бўлмаган ҳолда реакцияга киришиш эҳтимоли мавжуд.
Олинган маҳсулотнинг ИҚ спектрларидан кўриш мумкинки, 1243 см
-1
соҳа
сидаги ютилиш чизиқлари –СООН функционал гуруҳи билан окись этилен
таъсирлашуви натижасида ҳосил бўлган мураккаб эфир гурухларига хосдир.
1150-1070 см
-1
соҳасидаги ютилиш чизиқлари окис этиленнинг икки моле
куласи ўзаро таъсирлашуви натижасида юзага келган оддий эфир боғлари
учун хосдир.
ИҚ спектрларидан келиб чиққан ҳолда олинган гиперпластификаторни
кимёвий структурасини қуйидаги формула билан кўрсатиш мумкин.
Шу билан бирга ацетонформальдегид асосида суперпластифкатор
синтез қилинган бўлиб, унинг натижалари иккинчи бобнинг тўртинчи
бўлимида кўрсатилган. Ацетоннинг ИҚ спектрлардан кўриш мумкинки, 1739
ва 1055 см
-1
соҳаларидаги ютилиш чизиқлари –С=О функционал гурухларига
тааллуқли. Реакциясига асосан ацетоннинг –СН
3
гуруҳлари реакцияга
14
киришади. Ацетоннинг формальдегид билан таъсирлашуви натижасида
оралиқ маҳсулот ацетоннинг метилолли бирикмалари ҳосил бўлади. ИҚ
спектрлардан ҳосил бўлган маҳсулотда метилол гурухларининг ўзаро
таъсирлашуви натижасида юзага келган –С–О–С– гуруҳларига хос ютилиш
чизиқларини кўриш мумкин. Ундан ташқари, –С–SO
2
–OH гуруҳ лари ва
уларнинг тузларига хос бўлган ютилиш чизиқларини кузатиш мум кин.
УБ спектрскопия таҳлили (олинган ацетонформальдегид смоласи 210,
225, 230
м
µ соҳаларида ютилиш чизиқларига эга) ИҚ спектроскопия таҳлили
натижаларини тасдиқлайди. Реакцияларнинг ИҚ ва УБ спектрлари поликон
денсация механизмини қуйидагича ёзиш мумкин:
Шундай қилиб, маҳаллий хом-ашёлар асосида цемент композициялари
учун пластификацияловчи қўшимчалар синтез қилинди. Суперпластифи катор
СДж-1 ва гиперпластификатор кимёвий структурасига кўра ривожлан ган
мамлакатларда кенг қўлланиладиган, янги авлод суперпластификатор лари деб
номланган поликарбоксилат гуруҳларига тааллуқлидир. Поликар боксилатлар
асосидаги суперпластифкаторлар бошқа суперпластификатор ларга қараганда
катта устунликларга эга.
Диссертациянинг
«Пластификацияловчи қўшимчаларнинг қури
лиш қоришмаларининг физик-кимёвий хоссаларига таъсири»
деб
номланган учинчи бобида кўп атомли спиртлар, крахмал ва целлюлоза
ҳосилалари, поликарбоксилатлар ва ацетоноформалдегид смоласи асосидаги
пластификацияловчи қўшимчаларининг қурилиш қоришмалари-нинг физик
кимёвий хоссаларига таъсири ўрганилган.
Пентаэритрит ва глицерин асосида олинган пластикацияловчи қўшим
чалар қўшилганда сув-цемент қоришмасининг оқувчанлиги нисбатан юқори
бўлади. Умуман, қолган натижалари ичида этиленгликоль асосидаги пласти
фикацияловчи қўшимча энг кам пластификацияловчи эффектга эга. Ушбу
пластификацияловчи қўшимчаларни олишда ишлатиладиган хомашёлар ҳеч
қандай пластификацияловчи эффектга эга эмас.
Юқоридаги натижалардан кўриниб турибдики, кўп атомли спиртлар
асосида олинган пластификацияловчи қўшимчалар унча катта бўлмаган
пластификацияловчи эффектга эга. Кўп атомли спиртларнинг молекуляр
массасининг ошиши цементтошнинг физик-механик ва реологик хоссаларига
яхши таъсир этади.
Глицерин асосидаги пластификацияловчи қўшимча қолган кўп атомли
спиртлар асосида олинган пластификаторларга нисбатан яхшироқ кўрсат
кичларга эга. Бундан ташқари, глицерин республикамизда ишлаб чиқа-
15
рилади, шунинг учун глицерин асосидаги пластификацияловчи қўшимчани
бетон ишлаб чиқаришда қўллашга тавсия этса бўлади.
Одатда бетон ишлаб чиқариш саноатида 20 см кам бўлмаган пласти
фикацияловчи қўшимчалар ишлатилади. Синтез қилинган қўшимча ГОСТ
24211-2008 бўйича ўртача пластификацияловчи қўшимчалар гуруҳига кира
ди. Синтез қилинган маҳсулотни бетон саноатида ўртача пластифи
кацияловчи қўшимчалар ишлатиладиган соҳаларида қўллашга тавсия эти
лади.
1-глицерин асосдаги; 2-пентаэритрит асосидаги; 3-этиленгликол асосидаги;
4-диэтиленгликол асосидаги
.
3-расм. Сув цемент системасининг оқувчанлигини пластификацияловчи
қўшимча миқдорига боғлиқлиги
Кейинги тадқиқотларда суперпластификаторларининг пластификация
ловчи эффектига цементнинг минералогик таркибини ҳам ўрганиш мақса
дида уч хил портландцемент маркаси танланилди: ПЦ 400 Д20, ПЦ 400 Д0 ва
ПЦ 500 Д0. Тадқиқотларни объективлигини ошириш мақсадида суперплас
тификаторларни цемент-сув системаларидаги сув-цемент (С/Ц) нисбатини
0.43 деб олинди.
1-жадвал
Синтез қилинган суперпластификатор СДж-1 қўшилган цемент*
пасталарининг синов натижалари
№
Цемент
миқдор
и, г
Цемент
массасига
нисбатан
қўшимча
миқдори, %
С/Ц
нисбати
Оқувчан
лик, см
28 кундан
кейинги
мустаҳкамлик,
МПа
1
100
-
0,43
7,5
15
2
100
0,1
0,43
9
16,5
3
100
0,2
0,43
9
14
4
100
0,5
0,43
15
13
5
100
0,8
0,43
17
12
6
100
1
0,43
19
10
*
цемент пастасини олиш учун «Ахангаронцемент» АЖ заводида ишлаб чиқарилган
ПЦ400 Д0 маркали портландцемент ишлатилган
1,2,3- жадваллардан кўриниб турибдики, суперпластификатор СДж-1ни
кам миқдорда цемент пастасига қўшилганда ПЦ 400 Д0 ва ПЦ 500 Д0
маркали портландцементлар асосида олинган цементтошнинг мустаҳкамлиги
16
ошишини кўришимиз мумкин, лекин суперпластификатор миқдорининг да
вомий оширилиши мустахкамликни тушириб юборади.
2-жадвал
Синтез қилинган суперпластификатор СДж-1 қўшилган цемент*
пасталарининг синов натижалари
№
Цемент
миқдор
и, г
Цемент
массасига
нисбатан
қўшимча
миқдори, %
С/Ц
нисбати
Оқувчан
лик, см
28 кундан
кейинги
мустаҳкамлик,
МПа
1
100
-
0,43
6
18,5
2
100
0,1
0,43
8
17
3
100
0,2
0,43
9
14
4
100
0,5
0,43
12
13
5
100
0,8
0,43
15
12
6
100
1
0,43
17
10
*
цемент пастасини олиш учун «Ахангаронцемент» АЖ заводида ишлаб чиқарилган
ПЦ400 Д20 маркали портландцемент ишлатилган
3-жадвал
Синтез қилинган суперпластификатор СДж-1 қўшилган цемент*
пасталарининг синов натижалари
№
Цемент
миқдори, г
Цемент массасига
нисбатан қўшимча
миқдори, %
С/Ц
нисбати
Оқувчан
лик, см
28 кундан
кейинги
мустаҳкамлик,
МПа
1
100
-
0,43
11
11,2
2
100
0,1
0,43
14
16,5
3
100
0,2
0,43
14
15
4
100
0,5
0,43
16
13
5
100
0,8
0,43
17
12
6
100
1
0,43
18
10,5
*
цемент пастасини олиш учун «Ахангаронцемент» АЖ заводида ишлаб чиқарилган
ПЦ500 Д0 маркали портландцемент ишлатилган
ПЦ 400 Д20 маркали портландцемент асосида олинган цемент паста
сига суперпластификатор СДж-1 қўшилиши цементтошнинг мустаҳ-камлиги
тушишига олиб келди. Адабиётлардан маълумки, суперпластификатор миқ
дорининг сув-цемент нисбати ўзгармас ҳолларда ошиши цементтошнинг
мустаҳкамлигининг тушишига олиб келади.
Суперпластификаторларни цементтошнинг физик-механик хоссаларига
таъсирини
ўрганишда
С/Ц
нисбати
муҳим
аҳамият
касб
этади.
Суперпластификаторнинг асосий вазифаси С/Ц нисбатини камайтирган ҳолда
нормал
цемент
қоришмасини
олишдан иборат. 0.43 С/Ц нисбати
суперпластификаторларни пластификацияловчи таъсирини ўрганиш учун
танланган.
Пластификацияловчи
қўшимчаларнинг
цементтош
мустахкамлигига таъсири нормал С/Ц нисбатида ўрганилган. Олинган
суперпластификатор СДж-1 сувга талабчанликни 10-15 % гача камайтириш ва
цементтош мустахкамлигини 25 МПа дан 48 МПа гача ошириш имконини
беради.
4-расмдан кўриниб турибдики, олинган суперпластификатор СДж-1 ПЦ
400 Д0 маркали портландцементга қўшилганда яхши
17
пластификацияловчи эффектга эга. Олинган суперпластификатор СДж-1ни
ПЦ400 Д20 маркали портланцементга қўшилгандаги натижалари кенг
миқёсда ишлатиладиган Melment суперпластификатори натижалари билан
солиштирилганда деярли бир хил пластификацияловчи эффект кузатилди.
1-ПЦ400 Д0 маркали портландцемент; 2-ПЦ400 Д20 маркали портландцемент; 3-ПЦ500
Д0 маркали портландцемент; суперпластификатор Melment.
4-расм. Сув-цемент системаларининг оқувчанлигини
суперпластификатор миқдорига боғлиқлиги
Шулардан келиб чиққан ҳолда олинган гиперпластификатор қўшилган
ҳолда цемент композицияларининг физик-механик хоссаларини ўрганиш,
уларни бетон ишлаб чиқариш саноатида амалиётга татбиқ этиш муҳим
аҳамият касб этади. Қуйидаги жадвалларда олинган гиперпластификаторни
қўшилган, сув-цемент нисбати ўзгармас бўлган ҳолда олинган цемент
композицияларининг физик-механик хоссалари кўрсатилган.
4-жадвал
Синтез қилинган гиперпластификатор қўшилган цемент*
пасталарининг синов натижалари
№
Цемент
миқдори, г
Цемент массасига
нисбатан
қўшимча
миқдори, %
С/Ц
нисбати
Оқувчан
лик, см
28 кундан
кейинги
мустаҳкамлик,
МПа
1
100
-
0,43
7,5
12.5
2
100
0,01
0,43
13
12,5
3
100
0,02
0,43
15
13
4
100
0,03
0,43
16
12
5
100
0,04
0,43
17
11
6
100
0,05
0,43
18
8
7
100
1
0,43
24
5
*
цемент пастасини олиш учун «Ахангаронцемент» АЖ заводида ишлаб
чиқарилган ПЦ400 Д0 маркали портландцемент ишлатилган
4,5,6-жадваллардан кўриниб турибдики, олинган гиперпластифика торлар
0.01-0.05% оралиқда қўшилганда жуда яхши пластификацияловчи самарага
эга. Кўп миқдорда қўшилганда олинган гиперпластификатор ҳам
18
қолган поликарбоксилатлар каби цементтош мустаҳкамлигининг пасайишига
сабаб бўлади. Улар кам миқдорда қўшилганда цементтошнинг мустаҳкам
лигини сезиларли ўзгариши кузатилди.
5-жадвал
Синтез қилинган гиперпластификатор қўшилган цемент*
пасталарининг синов натижалари
№
Цемент
миқдори, г
Цемент
массасига
нисбатан
қўшимча
миқдори, %
С/Ц
нисбати
Оқувчан
лик, см
28 кундан
кейинги
мустаҳкамлик,
МПа
1
100
-
0,43
6
16.75
2
100
0,01
0,43
7
17
3
100
0,02
0,43
9
16,5
4
100
0,03
0,43
11
13
5
100
0,04
0,43
12
12
6
100
0,05
0,43
13
10
7
100
1
0,43
23
8
*
цемент пастасини олиш учун «Ахангаронцемент» АЖ заводида ишлаб
чиқарилганПЦ400 Д20 маркали портландцемент ишлатилган
6-жадвал
Синтез қилинган гиперпластификатор қўшилган цемент*
пасталарининг синов натижалари
№
Цемент
миқдор
и, г
Цемент
массасига
нисбатан
қўшимча
миқдори, %
С/Ц
нисбати
Оқувчан
лик, см
28 кундан
кейинги
мустаҳкамлик,
МПа
1
100
-
0,43
11
12
2
100
0,01
0,43
12
13.5
3
100
0,02
0,43
14
13,5
4
100
0,03
0,43
16
12
5
100
0,04
0,43
17
10,5
6
100
0,05
0,43
19
10
7
100
1
0,43
25,5
7
*
цемент пастасини олиш учун «Ахангаронцемент» АЖ заводида ишлаб чиқарилган
ПЦ500 Д0 маркали портландцемент ишлатилган
Гиперпластификаторларнинг суперпластификаторлардан устунлиги уларнинг
кам миқдорда ишлатилганда ҳам юқори ҳаракатчан цемент компо зициялари
олиш имконининг борлигидир. Кўпчилик поликарбоксилатлар миқдорининг
ошиб бориши билан уларнинг мустаҳкамлиги тушиб боради.
Олинган
гиперпластификатор
цемент
системаларининг
сувга
талабчанлигини 30-40 % камайтиради. Олинган гиперпластификаторни
цемент композицияларига сув цемент нисбати нормал бўлган ҳолда
қўшилганда цементтош мустахкамлигини 39 МПа дан 56 МПа гача ошириш
имконини беради.
Ушбу тадқиқотларда асосий эътибор цемент-сув системаларининг
пластификацияловчи қўшимчалар таъсирида реологик хоссаларининг ўзгари
шига қаратилганлиги учун цемент-сув системалари асосида олинган цемент
тош намуналарининг мустаҳкамлиги бўйича алоҳида тадқиқотлар ўтказ илган.
19
Ушбу тадқиқот натижаларига кўра пластификаторлар қўшилган сув
цемент системалари асосида олинган цементош намуналарининг мустаҳ
камлиги қўшимча миқдорининг ошиши ва сув миқдорининг камайиши
ҳисобига ошиб бориши кузатилди.
5-расмдан кўриниб турибдики, ПЦ 500 Д0 маркали портландцементга
олинган гиперпластификатор қўшилганда нисбатан юқори пластифи
кацияловчи эффект намоён қиляпти, лекин бошқа портландцемент марка
ларига олинган гиперпластификатор қўшилгандаги сув-цемент система
ларининг оқувчанлиги бошқа суперпластификаторлар билан солишти
рилганда юқори эканлиги кузатилди.
1-ПЦ400 Д0 маркали портландцемент; 2-ПЦ400 Д20 маркали портландцемент; 3-ПЦ500
Д0 маркали портландцемент
5-расм. Сув-цемент системаларининг оқувчанлигининг
гиперпластификатор миқдорига боғлиқлиги
7,8,9-жадваллардан кўриниб турибдики, ацетонформалдегид смоласи
асосидаги суперпластификаторларни кам миқдорда ПЦ 400 Д0, ПЦ 400 Д20
ва ПЦ 500 Д0 маркали портландцементларга қўшилганда цементтош
мустаҳкамлигининг ошиши кузатилди, лекин суперпластификатор миқдо
рининг давомий ошиши цементтош мустахкамлигининг ёмонлашувига олиб
келди.
7-жадвал
Ацетонформальдегид смоласи асосида синтез қилинган
суперпластификатор қўшилган цемент* пасталарининг синов
натижалари
№
Цемент
миқдори, г
Цемент
массасига
нисбатан
қўшимча
миқдори, %
С/Ц
нисбати
Оқувч
ан лик,
см
28 кундан
кейинги
мустаҳкамлик,
МПа
1
100
-
0,43
7,5
15
2
100
0,1
0,43
9
16
3
100
0,2
0,43
10
14,75
4
100
0,5
0,43
14
13,25
5
100
0,8
0,43
16
12
6
100
1
0,43
19
9
*
цемент пастасини олиш учун «Ахангаронцемент» АЖ заводида ишлаб
чиқарилган ПЦ400 Д0 маркали портландцемент ишлатилган
20
Ацетонформальдегид смоласи асосидаги суперпластификаторни ПЦ
400 Д20 маркали цементга қўшилганда цементтош мустаҳкамлигининг фақат
ёмонлашуви кузатилди. Адабиётлардан маълумки, оқувчанликнинг ошиши
билан цементтошнинг мустаҳкамлиги ҳам тушиб боради.
8-жадвал
Ацетонформальдегид смоласи асосида синтез қилинган
суперпластификатор қўшилган цемент* пасталарининг синов
натижалари
№
Цемент
миқдори, г
Цемент
массасига
нисбатан
қўшимча
миқдори, %
С/Ц
нисбати
Оқувчан
лик, см
28 кундан
кейинги
мустахкамлик,
МПа
1
100
-
0,43
6
18,5
2
100
0,1
0,43
8
16,75
3
100
0,2
0,43
9
14
4
100
0,5
0,43
11
12
5
100
0,8
0,43
14
11
6
100
1
0,43
16,5
9
*
цемент пастасини олиш учун «Ахангаронцемент» АЖ заводида ишлаб
чиқарилган ПЦ400 Д20 маркали портландцемент ишлатилган
9-жадвал
Ацетонформальдегид смоласи асосида синтез қилинган
суперпластификатор қўшилган цемент* пасталарининг синов
натижалари
№
Цемент
миқдор
и, г
Цемент массасига
нисбатан
қўшимча
миқдори, %
С/Ц
нисбати
Оқувчан
лик, см
28 кундан
кейинги
мустахкамлик,
МПа
1
100
-
0,43
11
11,2
2
100
0,1
0,43
12
15
3
100
0,2
0,43
13,5
16,5
4
100
0,5
0,43
15
14
5
100
0,8
0,43
17
13
6
100
1
0,43
19
11
*
цемент пастасини олиш учун «Ахангаронцемент» АЖ заводида ишлаб
чиқарилган ПЦ500 Д0 маркали портландцемент ишлатилган
Олинган ацетонформальдегид смоласи асосидаги суперпластификатор
цемент системаларининг сувга талабчанлигини 10-15 %гача камайтиради.
Олинган суперпластификаторни цемент композицияларига сув цемент
нисбати нормал бўлган ҳолда қўшилганда цементтош мустахкамлигини 25
МПа дан 47 МПа гача ошириш имконини беради. Суперпластификаторни
қўшиш цементтош структура ҳосил қилиш жараёнини яхшилайди.
1-ПЦ400 Д0 маркали портландцемент; 2-ПЦ400
Д20 маркали портландцемент; 3-ПЦ500 Д0
маркали портландцемент
6-расм. Сув-цемент системаларининг
оқувчанлигининг
суперпластификатор миқдорига
боғлиқлиги
21
6- расмдан кўринб турибдики, ацетонформальдегид смоласи асосида
олинган суперпластификатор ПЦ 400 Д0 ва ПЦ 500 Д0 маркали портланд
цементларга қўшилганда юқори пластификацияловчи эффектни намоён
қилади.
а)
1-суперпластификатор СДж-1 қўшилган
М-100 маркали бетон қоришмаси;
2-суперпластификатор СДж-1 қўшилган М
400 маркали бетон қоришмаси;
3-суперпластификатор Melment қўшилган
М-400 маркали бетон қоришмаси.
б)
1-гиперпластификатор қўшилган М-400
маркали бетон қоришмаси; 2- гиперпласти
фикатор қўшилган М-100 маркали бетон
қоришмаси
в)
1-ЖК-0,2 суперпласти
фикатор қўшилган М-400 маркали бетон
қоришмаси; 2-ацетонформалдегид смоласи
асосидаги суперпластификатор қўшилган
М-100 маркали бетон қоришмаси;
3- ацетонформалдегид смоласи асосидаги
суперпластификатор қўшилган М-100
маркали бетон қоришмаси
7-расм. Бетон қоришмаси ҳаракатчанлигининг суперпластификатор
миқдорига боғлиқлиги
7-расм (а) ва (б) дан кўриниб турибдики, олинган суперпласти
фикаторлар қўшилганда s-ҳолатидаги диаграмма юзага келади. Суперплас
тификаторлар 0-0.5% оралиқдаги миқдорда қўшилганида пластификация
ловчи эффекти жуда кам, лекин 0.5-1% миқдордаги оралиқда суперплас
тификаторларнинг пластификацияловчи эффектларини кескин ўзгариши ку
затилди.
7-расм дан кўриниб турибдики, олинган гиперпластификатор қўшил
ганда ҳам s-ҳолатидаги диаграмма юзага келади. Ушбу гиперпластификатор
22
0-1% миқдордаги оралиқда қўшилганда жуда юқори пластификацияловчи эф
фект кузатилди.
7-расм (а) ва (в) дан кўриниб турибдики, олинган суперпластификатор
СДж-1ни М-400 маркали бетон қоришмасига қўшилганда суперплас
тификатор Melment билан бир хил пластифкацияловчи эффект, ацетон
формальдегид смоласи асосидаги суперпластификатор эса ЖК-0,2 билан
деярли бир хил пластификацияловчи эффект намоён қилган.
Диссертациянинг
«Маҳаллий хом-ашёлар асосида суперпластифи
каторлар олиш технологияси»
деб номланган тўртинчи бобида пластифи
кацияловчи қўшимчаларнинг олиш технологияси муҳокама қилинган.
Маҳаллий хом-ашёлар асосида суперпластификаторлар ишлаб чиқариш
технологияси ишлаб чиқилди. Суперпластификатор СДж-1ни олишнинг
бошқа суперпластификаторларнинг олинишидан фарқи маҳаллий хом-ашё
сифатида гидролизланган полиакрилонитрил ишлатилган ва нисбатан паст
температура, босимда мураккаб бўлмаган технология асосида олинади.
Суперпласти-фикаторни таклиф этилган усул билан олиш учун, аввал реактор
2 га полиакрилонитрил ва ўювчи натрийнинг 30 %ли сувли эритмаси
солинади. 8 соат давомида 100
0
С ва атмосфера босимида гидролизланган
полиакри-лонитрил олинади.
1–ўювчи натрий учун идиш; 2–гидролизланган полиакрилонитрил олиш учун реактор;
3–формалин учун идиш; 4–сульфаловчи агент учун идиш;
5–суперпластификатор олиш учун реактор; 6–чўктиргич; 7-насос.
8-расм. Суперпластификатор олишнинг технологик схемаси
Олинган
гидролизланган полиакрилонитрил 2 реактордан 5-реакторга тушади.
5-реакторда гидролизланган полиакрилонитрилга аввал формалин қўшилади
ва ҳарорат 70
0
Сгача кўтарилади. Шундан кейин қисмлаб сульфоловчи агент
қўшилади. Сульфоловчи агент қўшилгандан кейин ҳарорат 95
0
С гача
кўтарилади ва шу ҳароратда 5 соат давомида ушланади. Гидролизланган
полиакрилонитрил, формалин ва сульфоловчи агентларнинг масса нисбатлари
қуйидагича: 1:0.4:0.7. Реакция атмосфера босимида олиб борилади. Олинган
маҳсулот реактор 5 дан чўктирувчи 6 га ўтади. Бу ерда
23
олинган маҳсулот органик эритувчилар (ацетон, этил спирт ва бошқалар)
ёрдамида чўктирилади. Ортиқча харажатларни қисқартириш мақсадида
чўктириш жараёнини ўтказиб юбориш мумкин. Унда тайёр маҳсулот 30-35
%ли сувли эритма шаклида бўлади.
Катализатор сифатида натрий гидроксиднинг ўрнига сульфит натрий
ишлатилган ҳолда ацетонформальдегид смоласи синтез қилинди. Олинган
маҳсулот яхши пластификацияловчи эффектга эга бўлган сариқ рангдаги,
қовушқоқ оқувчан суюқлик.
Реактор №4 га №1 идишдан 37 % формалдегидни сувли эритмасидан
450 масса қисм ва №2 идишдан 120,0 масса қисм ацетон қуйилади,
аралаштирилади ва 45-50
0
С гача қиздирилади. Кейин № 3 идишдан
катализатор (сульфит натрийнинг 10 % ли сувдаги эритмаси) реакцион
аралашманинг рН муҳити 10-11 бўлгунча қисмлаб қуйилади, кейинчалик эса
рН 11-12 да 2-3 соат давомида тўхтовсиз катализатор қуйиб туриш билан
ушлаб турилади.
1-формалин учун бункер; 2-ацетон учун бункер; 3-гидросульфит натрий учун бунккер;
4 – реактор №1; 5- сирт фаол модда учун бункер; 6-реактор №2;
7-қуритгич; 8-насос
9-расм. Ацетоноформалдегид смоласи асосидаги суперпластификатор
олишнинг технологик схемаси.
Катализатор қуйилиши тугаши билан реакцион массанинг ҳарорати 55-
60
0
Сга кўтарилади ва шу ҳароратда 3-3.5 соат конденсация рН 7-7,5 га
тушгунча давом эттирилади. Кейин реакцион масса реактор №4 дан реактор
№6 га ўтади ва у ерда реакцион массага 1.5 масса қисм сирт фаол модда
қўшилади ва реакция 50-55
0
С 55-60 мин. давом эттирилади. Қуритгичда
қуритилган тайёр сувда эрийдиган ацетонформалдегид смоласининг қуруқ
қолдиқ миқдори -84.9%ни ташкил этади.
Шудай қилиб, гидролизланган полиакрилонитрил асосидаги
суперпластифкатор СДж-1 олиш технологияси ишлаб чиқилди. Суперплас
тификатор СДж-1 синтезини тадқиқ қилиш натижасида суперпластификатор
ишлаб чиқаришнинг оптимал шароитлари танланилди.
24
Поликарбоксилатлар асосида гиперпластификатор олиш технологияси
ишлаб чиқилди. Гиперпластификатор синтезини тадқиқ қилиш натижасида
гиперпластификатор ишлаб чиқаришининг оптимал шароитлари танланди.
Технологик кўрсаткичларига кўра гиперпластификатор ГОСТнинг барча
талабларига жавоб беради. Гиперпластификатор таркибида хлор ионлари
ошиб кетишининг олдини олиш учун дезактивация жараёнида, гиперплас
тификаторни совуққа чидамлилигини оширишга ёрдам берадиган, чумоли
ёки сирка кислотаси ишлатилди.
Ацетоноформалдегид смоласи асосида суперпластификатор олиш
технологияси ишлаб чиқилди. Суперпластификатор синтезини тадқиқ қилиш
натижасида суперпластификатор ишлаб чиқаришининг оптимал шароитлари
танланди. Технологик кўрсаткичларига кўра суперпластификатор ГОСТ нинг
барча талабларига жавоб беради.
Диссертациянинг
«Ишлаб чиқилган пластификаторларни қурилиш
материаллари ишлаб чиқаришда қўллаш ва техник-иқтисодий асослаш»
деб номланган бешинчи бобида пластификацияловчи қўшимчаларни ама
лиётга татбиқ қилишдан келадиган солиштирма ва умумий иқтисодий самара
муҳокама қилинган.
Поликарбоксилатлар асосида олинган суперпластификатор СДж-1
қўллашдаги иқтисодий самарани баҳолаш модификацияланган бетонлар
таннархларини ишлаб чиқилган қўшимча қўшилмаган бетонлар таннархлари
билан солиштириш орқали амалга оширилди. Суперпластификатор СДж-1
нинг оптимал концентрацияларини тадқиқ қилиш натижасида олинган
натижалар МЧЖ «Zenatkor-TBB», МЧЖ «Қулама қурилиш» ва МЧЖ «Жиззах
бинокор савдо»да саноат шароитда муваффақиятли синовдан
ўтказилди.
Шундай қилиб, суперпластификатор СДж-1 ишлаб чиқариш синовларидан
муваффақиятли ўтди. Ҳисоб-китоблар шуни кўрсатадики, бетон маркасининг
ошиши билан ушбу қўшимчадан келадиган иқтисодий самара ҳам ошиб
боради. Бетоннинг бардошлилигини оширишда олинган қўшимчани қўллаш
мақсадга мувофиқдир.
ХУЛОСА
1. Полиоллар асосида пластификацияловчи эффектга эга қўшимчалар
олинди ва уларнинг молекуляр массаларининг ошиши билан цементтошнинг
физик-механик ва реологик хоссалари яхшиланди. Глицерин асосидаги
пластификацияловчи қўшимча, бошқа кўп атомли спиртлар асосида олинган
қўшимчаларга солиштирилганда юқори пластификацияловчи хоссани намоён
этди.
2. Қайта тикланувчи ресурслар (крахмал, целлюлоза ва уларнинг
ҳосилалари) асосида юқори пластификацияловчи эффектга эга қўшимчалар
синтез қилинди. Кўрсатилдики, олинган пластификацияловчи қўшимчаларни
0.1-0.5% оралиқда қўшиш мақсадга мувофиқ.
3. Кимёвий структурасида сувда эрувчанлиги ва портландцемент зарра
ларига адсорбциясини яхшилайдиган функционал гуруҳларга эга суперплас
тификатор СДж-1 олинди ва ишлаб чиқаришга тавсия этилди.
25
4. Полиметилен модификацияси учун изобутил радикали ва суперплас
тификатор СДж-1 билан изобутил радикалининг оптимал нисбати 95:5 экан
лиги аниқланди, модификацияланган суперпластификаторнинг цемент систе
масига 1% миқдорда қўшиш тавсия этилди.
5. Олинган гиперпластификатор қуруқ қурилиш материалларига қўшилган да
юқори пластификацияловчи эффектга эга ва ушбу гиперпластификатор
суперпластификаторларни натижаларини жуда кам миқдорда ҳам такрорлай
олади. Гиперпластификатор суперпластификаторларга нисбатан 20 марта
самаралироқ эканлиги кўрсатилди.
6. Кимёвий структурасида сувда эрувчанлиги ва портландцемент зарра
ларига адсорбциясини яхшилайдиган функционал гуруҳларга эга ацетон
формалдегид смоласи асосидаги суперпластификатор тавсия этилди ва ком
позициянинг сувга талабчанлигини 15-20% га камайтириши ва цементтош
нинг мустахкамлигини ошириши кўрсатилди.
7. Олинган супер- ва гиперпластификатор гипс, цемент-оҳак системаларига
қўшилганда композициянинг ҳаракатчанлиги, зичлиги ва мустаҳкамлиги
ошди.
8. Маҳаллий хомашёлар асосида олинган супер - ва гиперпластификатор
ларни олиш ва қўллаш технологияси яратилди ва «Zenatkor-TBB» МЧЖ,
«Қулама қурилиш» МЧЖ, «Жиззах бинокор савдо» МЧЖларда амалиётга
жорий қилинди. Олинган супер - ва гиперпластификаторларни қўшиш
натижасида цемент системалари асосидаги композицияларда мустахкамлик
ни эрта босқичларда ошиши кузатилди ва бу ўз навбатида композицион
материалларни тайёрлаш технологик жараёнининг қисқаришига ва энергетик
харажатларни камайишига олиб келди.
26
НАУЧНЫЙ СОВЕТ 16.07.2013.Т.08.01 ПРИ ТАШКЕНТСКОМ
ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСОМ ИНСТИТУТЕ ПО ПРИСУЖДЕНИЮ
УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА НАУК
ТАШКЕНТСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КАРИМОВ МАСЪУД УБАЙДУЛЛА УГЛИ
СИНТЕЗ И ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ СУПЕР- И
ГИПЕРПЛАСТИФИКАТОРОВ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ
02.00.14–«Технология органических веществ
и материалы на их основе»
(технические науки)
АВТОРЕФЕРАТ ДОКТОРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ
город Ташкент – 2016 год
27
Тема докторской диссертации зарегистрирована 18.11.2015/В2015.3-4.Т554 в
Высшей аттестационной комиссии при Кабинете Министров Республики Узбекистан.
Докторская диссертация выполнена в Ташкентском химико-технологическом инс
титуте.
Автореферат диссертации на трех языках (узбекский, русский, английский) разме
щен на веб-странице по адресу www.tkti.uz и информационно-образовательном портале
ZIYONET по адресу www.ziyonet.uz
Научный
консультант:
Официальные оппоненты
:
Джалилов АбдулахатТурапович
доктор химических наук,
профессор
Кодиров Тулкин Жумаевич
доктор технических наук,
профессор
Искандарова Мастура
доктор технических наук,
профессор
Акбаров Хамдам Икрамович
доктор химических наук,
профессор
Ведущая организация: ГУП «Фан ва тараккиёт»
Защита состоится «08» __07__2016 г. в «9
00
» часов на заседании научного совета
16.07.2013.Т.08.01 при Ташкентском химико-технологическом институте по адресу:
100011, г. Ташкент, Шайхонтаурский район, ул. А.Навои, 32. Тел.: (99871) 244-79-21; email:
tkti_info@edu.uz
Докторская диссертация зарегистрирована в Информационно-ресурсном центре
Ташкентского химико-технологического института за № _4_, с которой можно ознако
миться в ИРЦ (100011, г. Ташкент, Шайхонтаурский район, ул. А.Навои, 32. Тел.: (99871)
244-79-21)
Автореферат диссертации разослан «06» __06__2016 года.
(протокол рассылки №_2_ от 27.05.2016г.)
С.М. Туробжонов
Председатель научного совета по присуждению
ученой степени доктора наук, д.т.н., профессор
А.С. Ибодуллаев
Ученый секретарь научного совета по присуждению
ученой степени доктора наук, д.т.н., профессор
А. Икрамов
Председатель научного семинара при научном совете по
присуждению ученой степени доктора наук д.т.н.,профессор
28
ВВЕДЕНИЕ (аннотация докторской диссертации)
Актуальность и востребованность темы диссертации.
В мире являет
ся актуальным применение модификаторов на основе синтетических олиго
меров для улучшения реологических, физико-механических свойств и регу
лирования структурообразования композиционных материалов.
В Республике Узбекистан, в последние годы, одной из важнейших проб
лем в области химических добавок для строительных материалов является
поиск новых органических добавок, повышающих стойкость и долговечность
конструкций и сооружений, подверженных воздействию климатических
условий и агрессивных сред.
Для улучшения качества цементных композиций является важным при
менение высокоэффективных пластифицирующих добавок. В строительной
индустрии для регулирования процессов структурообразования и реологиче
ских свойств концентрированных суспензий применяют суперпластификато
ры-органические химические добавки, позволяющие целенаправленно изме
нять подвижность сырьевых смесей и свойства готовых изделий. Поиск но
вых эффективных добавок, позволяющих модифицировать поверхность раз
дела фаз и изменять реологические свойства дисперсий, является актуальной
задачей.
К особым свойствам полиэлектролитов-суперпластификаторов отно
сится возможность стабилизации дисперсий и эмульсий за счет адсорбции
дифильных макромолекул на границе раздела фаз, предотвращающей агре
гирование частиц; влияние на реологию жидкостей и дисперсий; способность
образовывать физические гели; возможность вызывать агрегирование частиц
в устойчивых дисперсных системах для облегчения разделения жидкой и
твердой фазы; модификация свойств поверхности, при адсорбции на них час
тиц для обеспечения смачиваемости; солюбилизации гидрофобных веществ,
в результате адсорбции суперпластификатора на поверхности частиц твердой
фазы исключает возможность их сцепления за счет электростатических сил и
тем самым снижает вязкость суспензии.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит
выполнению
задач,
предусмотренных
в
постановлении
Президента
Республики Узбекистан № 1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах
развития промышленности республики Узбекистан» и № 1072 от 12 марта
2009 года «О программе мер по реализации важнейших проектов по
модернизации,
техническому
и
технологическому
перевооружению
производства», а также в других нормативно-правовых документах, приня
тых в данной сфере.
Соответствие исследования с приоритетными направлениями раз
вития науки и технологий республики.
Данное исследование выполнено в
соответствии с приоритетным направлением развития науки и технологии
республики VII. «Химическая технология и нанотехнология».
29
Обзор зарубежных научных исследований по теме диссертации
.
Научные исследования, направленные на получение и внедрение новых ор
ганических химических добавок, осуществляются в ведущих научных цен
трах и высших образовательных учреждениях мира, в том числе American
concrete institute (США), International council for research and innovation in
building and construction (Нидерланды), Der Deutsche Ausschuss für Stahlbeton,
отдел химии и фармацевтики в университете им. Иоганна Гутенберга, Deut
scherbeton- und bautechnik-verein E.V., Bauhaus-Universität Weimar (Герма ния),
Казанский государственный архитектурно-строительный университет,
Южно-Уральский государственный университет, Санкт-Петер-бургский гос
ударственный технологический институт, Белгородский государственный
технологический университет (Россия), Ташкентский химико-технологичес
кий институт (Узбекистан).
В результате исследований, проведенных в мире по получению новых
органических добавок, получены ряд научных результатов, в том числе: син
тез гиперпластификаторов: разработаны новые комплексные модификаторы
на основе сополимеров поликарбоксилатов (American concrete institute,
США), внедрены комплексные модификаторы на основе эфиров поликар
боксилатов и активных минеральных добавок для тяжелого конструкционно
го бетона (Южно-Уральский государственный университет, Россия), доказа ны
формирование поверхностного слоя в полимерных расплавах и в раство рах
(Отдел химии и фармацевтики в университете им. Иоганна Гутенберга,
Германия), разработаны тяжелые бетоны с комплексной добавкой на основе
эфиров поликарбоксилатов (Казанский государственный архитектурно
строительный университет, Россия), разработаны полимер-модифици
рованный бетон и пластификатор из возобновляемых ресурсов (Bauhaus
Universität Weimar, Германия), разработан суперпластификатор на основе
флороглюцинфурфурольных олигомеров (Белгородский государственный
технологический университет, Россия).
В мире, по модификации цементных композиций органическими до
бавками, по ряду приоритетных направлений проводятся исследования, в том
числе: создание химических добавок, имеющих комплексные действия; по
лучение пластифицирующих добавок, на основе возобновляемых источни ков;
создание пластифицирующих добавок на носителях, такие как цеолит,
силикагель; получение новых пластифицирующих добавок химическим мо
дифицированием существующих суперпластификаторов.
Степень изученности проблемы.
Научным исследованиям по разви тию
модификации цементных композиций органическими добавками были
посвящены работы Ю.М. Баженова, В.Г. Батракова, А.И. Вовка, Л.И. Двор
кина, B.C. Изотова, В.И. Калашникова, С.С. Каприелова, В. Рамачандрана,
В.Б. Ратинова, Т.И. Розенберга, Дж. Ронсеро, В.В. Стольникова, Б.Д. Тринке
ра, A.B. Ушерова-Маршака В.Р., Фаликмана, А.Т. Джалилова, Н.А.Самигова,
Ф.А. Магрупова, М. Искандаровой, Н. Талипова.
Развитие исследований технологии производства бетонов направлено на
модификацию цементных систем с органическими добавками на основе
30
нафталинсульфокислот марки С-3, на основе лигоносульфонатов и марки
Melment на основе меламинфор-мальдегидных смол для повышения эффек
тивности строительных композитов. Кроме этого, ведутся научные исследо
вания по получению новых эффективных добавок, таких как Реламикс-1, Ре
ламикс-2 и MAPEFLUIDX 408 с помощью химической или минералогичес
кой модификации.
Вместе с тем, приоритетными направлениями по получению органиче
ских химических добавок для цементных композиций являются исследова
ния по получению химических добавок комплексного действия; получение
пластифицирующих добавок на основе возобновляемых источников; иссле
дование по получению пластифицирующих добавок на носителях, такие как
цеолит, силикагель; химическая модификация существующих пластифици
рующих добавок.
Связь темы диссертации с научно-исследовательскими работами
высшего образовательного учреждения, где выполнена диссертация.
Диссертационное исследование выполнено в рамках плана научно
исследовательских работ прикладных и инновационных проектов Ташкентс
кого химико-технологического института и ГУП Ташкентского научно
исследовательского института химической технологии КА-14-001 «Создание
и исследование энергосберегающей технологии бетонов с комплексными
добавками на основе местного сырья и вторичных ресурсов» (2015-2017 гг.),
И-2013-7-8 «Внедрение технологии производства новых полимерных супер
пластификаторов» (2014-2015 гг.).
Целью исследования
является разработка технологии получения ор
ганических супер- и гиперпластификаторов на основе местного сырья и со
вершенствование с их помощью технологии производства цементных компо
зиций.
Задачи исследования:
разработка способов получения новых высокоэффективных супер- и ги
перпластификаторов на основе местных сырьевых ресурсов, определение оп
тимальных условий их синтеза;
определение строения и физико-химических свойств супер- и гиперплас
тификаторов;
определение влияния супер- и гиперпластификаторов на физико-меха
нические свойства водных минеральных суспензий;
определение влияния полученной добавки на физико-механические
свойства цементных композиций;
разработка и внедрение технологии синтеза супер- и гиперпластифика
торов на основе местных сырьевых ресурсов;
Объектом исследования
являются поликарбоксилаты, глюконаты,
крахмал, целлюлоза и её производные, многоатомные спирты, ненасыщен
ные карбоновые кислоты и их соли, эфиры.
Предметом исследования
являются полиакрилонитрил, ацетонофор
мальдегидная смола, карбоксиметилцеллюлоза, карбоксиметилкрахмал и це
ментные композиции.
31
Методы исследования.
Физико-химические свойства и химическая
структура супер- и гиперпластификаторов исследованы методами ИК- и УФ
спектроскопией, проведены дифференциальный термический, рентгенофазо
вый и электронный микроскопические анализы.
Научная новизна исследования
заключается в следующем:
разработана технология получения новых супер- и гиперпластификато ров на
основе продуктов химической реакции полиакрилонитрила, КМЦ, крахмала,
поликарбоксилатов и ацетоноформальдегидной смолы; определено строение и
физико-химические свойства синтезированных органических химических
пластифицирующих добавок на основе поликар боксилатов, полиолов,
ацетоноформальдегидной смолы;
определено влияние полученных пластифицирующих добавок на основе
поликарбоксилатов, полиолов, производных целлюлозы и крахмала,
ацетоноформальдегидной смолы на физико-механические свойства цемент
ных систем;
определены физико-химические свойства цементных систем с добавле
нием суперпластификатора СДж-1, суперпластификатора и гиперпластифи
катора на основе ацетоноформальдегидных смол.
разработана технология применения полученных супер- и гиперпласти
фикаторов цементных композиций.
Практические результаты исследования.
Предложена технология
производства суперпластификатора СДж-1, гиперпластификатора и ацето
ноформальдегидного суперпластификатора и применение их в цементных
композициях.
Достоверность результатов исследований
Достоверность результа тов
исследования потверждается тем, что состав и структура синтезирован ных
соединений доказаны ИК и УФ – спектроскопией, изучены дифференци
ально-термическим анализом (ДТА), а также физико-химическими свойства
ми цементного камня, с добавлением синтезированных веществ, изучены ИК
спектроскопией, рентгенофазовым анализом, ДТА и электронномикроскопи
ческим анализом.
Научная и практическая значимость результатов исследования.
Научная значимость результатов исследования определяется выявлени ем
способа получения высокоэффективных супер- и гиперпластификаторов
химическим превращением отечественных полимеров, а также на основе
многоатомных спиртов, поликарбоксилатов и ацетоноформальдегидных смол,
предложены оптимальные условия синтеза, выявлена закономерность
повышения пластифицирующей активности суперпластификаторов, что мо
жет быть использовано при получении новых пластифицирующих добавок.
Практическая значимость работы заключается в выявлении получения
суперпластификаторов, которые могут быть использованы для регулирова ния
реологических свойств бетонных смесей, как диспергаторы минеральных
суспензий
.
Внедрение результатов исследования.
По результатам научных ис
следований по получению супер- и гиперпластификаторов для цементных
32
композиций, на основе местных сырьевых ресурсов, для усовершенствования
технологии, данные разработки были внедрены на предприятиях химической
промышленности, в том числе: ООО «Ускунасозлаш сервис», ООО «Жиззах
бинокор савдо», ООО «Zenatkor-TBB» и ООО «Кулама курилиш» (АО
«Ўзкимёсаноат» справка № 05-1521/М от 10 мая 2016г.). Это дает
возможность сократить импорт суперпластификаторов для железобетонных
конструкций и увеличить прочность цементного камня, уменьшить расход
цемента на 10-15%.
Апробация результатов исследования.
Результаты исследования из ложены
в виде лекции и прошли апробацию на международной и республи канской,
научно-практической конференции, в том числе, «Современные проблемы
науки о полимерах» (Ташкент, 2011), «Актуальные вопросы в об ласти
технических и социально-экономических наук» Республиканский
межвузовский сборник. (Ташкент, 2012), «Актуальные проблемы науки в хи
мической и пищевой промышленности» материалы республиканской научной
технической конференции, (Ташкент, 2012), «Актуальные проблемы науки в
аналитической химии» IV ая Республиканская научно-практическая
конференция (Термез, 2014), «Современные проблемы науки о полимерах»
8-ая Санкт-Петербургская конференция молодых ученых. (Санкт-Петербург,
Россия, 2012); «Современные проблемы науки о полимерах» 9-ая Санкт
Петербургская конференция молодых ученых (Санкт-Петербург, Россия,
2013), «Современные проблемы науки о полимерах» 10-ая Санкт
Петербургская конференция молодых ученых. (Санкт-Петербург, Россия,
2014), «Композицион қурилиш материаллари назарияси ва инновацион
технологиялар» Республиканская научно-практи-ческая конференция. 8-9
ноября. (Ташкент, 2012), «Ресурсо- и энергосберегающие, экологически без
вредные композиционные материалы» Материалы международной научно
технической конференции (Ташкент, 2013 ), Труды ХХ11 научно – техничес
кой конференции молодых ученых магистрантов и студентов бакалавриата.
(Ташкент, 2013), «Новые полимерные композиционные материалы» Материа
лы IX международной научно-практической конференции. (Нальчик, Россия,
2013), «Новые полимерные композиционные материалы» Материалы X меж
дународной научно-практической конференции (Нальчик, Россия, 2014),
«Новые полимерные композиционные материалы» Материалы XI междуна
родной научно-практической конференции. (Нальчик, Россия, 2015),
«НАУКА
ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА»
Материалы международной научно-практической
конференции (Новосибирск, Россия, 2013), «INNOVATION-2013» Междуна
родная научная конференция (Ташкент, 2013), «INNOVATION-2014» Меж
дународная научная конференция (Ташкент, 2013), Материалы республикан
ской научно-практической конференции «Повышение энергоэффективности
зданий и актуальные проблемы строительной физики». (Самарканд, 2015),
Материалы международной научно-практической конференции «Состояние и
перспективы инновационных идей и технологий в области нефтехимии»
(Фергана, 2015), Ibausil 18. Internationale Baustofftagung. F.A.Finger-Institut für
33
Baustoffkunde. Bauhaus-Universität, Weimar, Bundesrepublik Deutschland.
september (Weimar, 2015).
Опубликованность результатов исследования.
По теме диссертации
опубликовано всего 66 научных работ. Из них 16 научных статей, в том числе
13 в республиканских и 3 в зарубежных журналах, рекомендованных Высшей
Аттестационной Комиссией Республики Узбекистан для публикации
основных научных результатов докторских диссертаций.
Структура и объем диссертации.
Структура диссертации состоит из
введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы, при
ложений. Объем диссертации состоит из 200 страниц.
34
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении
обосновывается актуальность и востребованность прове
денного исследования, цель и задачи исследования, характеризуются объект и
предмет, показано соответствие исследования приоритетным направлениям
развития науки и технологии республики, излагаются научная новизна и
практические результаты исследования, раскрываются научная и практиче
ская значимость полученных результатов, внедрение в практику результатов
исследования, сведения по опубликованным работам и структуре диссерта
ции.
В первой главе диссертации
«Классификация и химический состав
пластифицирующих добавок»
приведен анализ литературных материалов,
изучение применения химических составов пластифицирующих добавок.
Изучена эффективность пластифицирующих добавок и их влияние на струк
турообразование цементных и строительных композиций.
Во второй главе диссертации
«Синтез пластифицирующих добавок»
исследованы методы синтеза пластифицирующих добавок на основе местно
го сырья и методы анализа структуры и свойств синтезированных и применя
емых материалов, в ней обсуждено исследование химической структуры пла
стифицирующих добавок методами ИК и УФ спектроскопии.
В первом разделе второй главы представлены результаты композици
онных добавок для бетона на основе продуктов взаимодействия многооснов
ных спиртов и натриевой соли монохлоруксусной кислоты. При взаимодей
ствии многоосновных спиртов и натриевой соли монохлоруксусной кислоты
образуются карбоксиметильные производные многоосновных спиртов. Обра
зующиеся химические связи исследованы методом ИК спектроскопией.
Как видно из ИК спектров, многоосновные спирты имеют полосы по
глощения валентных колебаний в области 1043см
-1
и 3200 – 3600 см
-1
. Эти
полосы поглощения характеризуют химические связи C–OH, которые всту
пают в реакцию с натриевой солью монохлоруксусной кислоты. В ИК спек
трах, натриевой соли монохлоруксусной кислоты имеются полосы поглоще
ния в области 600-800 см
-1
. Эти полосы поглощения характеризуют химиче
ские связи C–Cl. Как видно из ИК спектров, имеются полосы поглощения в
области 1070 – 1150 см
-1
. Эти полосы поглощения характеризуют химиче ские
связи –C– O–C-. На ИК спектре ещё имеются полосы поглощения, ха
рактеризующие C–OH связи не прореагирующего многоосновного спирта в
области 3200– 3600 см
-1
.
Исходя из результатов изучения ИК спектров, видно, что реакции вза
имодействия многоосновных спиртов и натриевой соли монохлоруксусной
кислоты, идут по следующему механизму.
35
Таким образом, полученные пластифицирующие добавки представля ют
особый интерес при применении их в производстве бетонных конструк ций.
Полученные пластифицирующие добавки рекомендуется применять в
производстве литых бетонов (не использующие железные конструкции.), так
как хлористый натрий, образующийся вместе с конечным продуктом, усили
вает коррозию железных конструкций.
Второй раздел второй главы посвящен синтезу суперпластификатора на
основе гидролизованного полиакрилонитрила. При гидролизе полиакрило
нитрила получается продукт, содержащий полярные функциональные груп пы
-NH
2
, -СООН. Используемый гидролизованный полиакрилонитрил, име
ющий
код ТН ВЭД – 350691 000 0, не имеет пластифицирующего эффекта при
добавлении в цементные композиции.
В процессе получения суперпластификатора СДж-1 температура играет
особую роль. Ниже на рисунке показана зависимость выхода суперпластифи
катора Сдж-1 от температуры реакции. Было выбрано четыре соотношения
начальных продуктов.
Мольное соотношение гидролизованно
го полиакрилонитрила, сульфита натрия
и формалина 1-1:1:1; 2-1:1:2; 3-1:2:1; 4-
2:1:1.
Рисунок 1. Зависимость выхода
суперпластификатора СДж-1 от
температуры
Как видно из рисунка 1, оптимальное соотношение компонентов при
получении суперпластификатора СДж-1 является 1:1:1, а оптимальная тем
пература 80
0
С. При этих условиях выход суперпластификатора составляет 95
%. Самый высокий сухой остаток получается при соотношении начальных
продуктов 2:1:1 и 1:2:1, но пластифицирующий эффект при этом (или каче
ство) полученных суперпластификаторов является низким. Исходя из этого,
для получения суперпластификатора СДж-1 была выбрана оптимальная тем
пература 80
0
С и соотношение 1:1:1.
При производстве химических продуктов важную роль играет ещё и
время проведения реакции. Для подбора оптимальной температуры выхода
реакции, также было выбрано четыре соотношения начальных продуктов.
Ниже на рисунке показана зависимость выхода суперпластификатора Сдж-1
от времени реакции при температуре 80
0
С.
36
Как видно из рисунка 2, 95 %-ный выход суперпластификатора получа
ется при проведении реакции при оптимальных условиях в течение 40 минут.
Дальнейшее продолжение реакции при этих условиях приводит к уменьше
нию выхода. Это обусловливается усилением параллельных реакций (таких
как сшивание, разложение, межмолекулярное взаимодействие и др.), которые
приводят к снижению пластифицирующего эффекта олигомерных пласти
фицирующих добавок.
Мольное соотношение гидролизованного по
лиакрилонитрила, сульфита натрия и форма
лина 1-1:1:1; 2-1:1:2; 3-1:2:1; 4-2:1:1.
Рисунок 2. Зависимость выхода су
перпластификатора СДж-1 от време
ни
Таким образом, оптимальными условиями для получения суперпласти
фикатора СДж-1 является проведение реакции при температуре 80
0
С в тече
ние 40 мин, при соотношении компонентов 1:1:1. Продукт, полученный при
этих условиях, имеет очень хороший пластифицирующий эффект. Дальней
шее исследование влияния суперпластификатора СДж-1, на свойства це
ментных систем, проводится продуктом, полученным при выше указанных
условиях.
Для синтеза суперпластификатора использован гидролизованный по
лиакрилонитрил продукт производства АО «Наваиазот».
Как видно из ИК – спектра полученного суперпластификатора, полосы
поглощения, проявляющиеся в области 1550 – 1610 см
-1
, характерны для
асимметрических валентных колебаний функциональных групп –COONa. У
функциональной группы – COONa имеются полосы поглощения, характер
ные для симметрических валентных колебаний в области 1400 см
-1
. Кроме
того, проявляющиеся полосы поглощения в области 3000 – 3200 см
-1
показы
вают, что в структуре сырья имеется функциональная группа – CONH
2
. Ис
ходя из ИК спектра можно сказать, что в структуре сырья имеются, в основ
ном, следующие функциональные группы.
37
После обработки сырья формальдегидом и сульфирующим агентом, с
последующей нейтрализацией, проявляются некоторые изменения в структу
ре сырья.
После обработки исчезли полосы поглощения в области 3000–3200 см
-1
и проявились новые полосы поглощения в области 3346 см
-1
. Это показывает,
что функциональная группа – CONH
2
изменила свою структуру на –CONH
химической связи. После обработки сырья формальдегидом и сульфирую щим
агентом, с последующей нейтрализацией проявляется новая функцио нальная
группа – CH
2
SO
3
Na. Это показывает, что полосы поглощения асим метричны
валентным колебаниям в области 1150–1260 см
-1
, а полосы по глощения
характерные для симметрических валентных колебаний, проявля ются в
области 1010–1080 см
-1
.
Исходя из ИК спектра, показанного в работе, можно сказать, что полу ченный
суперпластификатор, в основном, имеет следующую структуру:
Использованное сырье для получения суперпластификатора, имеет в
своей структуре гидрофильную функциональную группу (-COONa, -CONH
2
)
и химические связи (-C–C-). Это означает, что используемое сырьё тоже по
лиэлектролит, но проведенные эксперименты показывают, что гидролизо
ванный полиакрилонитрил (сырье) не влияет на реологические свойства бе
тонной и цементной смеси.
Как видно на УФ спектре суперпластификатора СДж-1 наблюдаются
максимумы полос поглощения в области 207, 204, 307.06
м
µ характерные для
гидролизованного полиакрилонитрила. На кривых наблюдается изме нение
максимумов полос поглощения УФ спектров в области 201, 205, 210, 222,
226, 292
м
µ, характерные для функциональных групп суперпластифика тора
СДж-1.
В третьем разделе второй главы представлены результаты синтеза и
исследований гиперпластификатора. Исследована химическая структура, по
лученного гиперпластификатора, методом ИК спектроскопии.
Полосы поглощения в области 1300-1200 и 1413 см
-1
, характерны для
функциональных групп – СООН. Эти функциональные группы вступают в
реакцию с окисью этилена, но не полностью. Полосы поглощения в области
1243 см
-1
, характерны для сложных эфирных групп, которые образовались
при взаимодействии функциональных групп – СООН с окисью этилена. По
лосы поглощения в области 1150-1070 см
-1
, характерны для простых эфир
ных связей, которые образовывали две молекулы окиси этилена между со
бой.
Исходя из анализов ИК спектров, химическую структуру полученного
гиперпластификатора, можно представить следующей формулой.
38
Таким образом, были синтезированы пластифицирующие добавки для
цементных композиций на основе местных сырьевых ресурсов. Суперпла
стификатор СДж-1 и гиперпластификатор, по свой структуре, относятся к
группе поликарбоксилатных суперпластификаторов, которые называются су
перпластификаторами нового поколения и широко применяются в развитых
странах. Суперпластификаторы на основе поликарбоксилатов имеют боль шое
преимущество перед другими группами суперпластификаторов.
Также получен суперпластификатор на основе ацетоноформальдегид
ных смол результаты синтеза и исследование представлены в четвертом раз
деле второй главы.
Как видно из ИК спектра ацетона, полосы поглощения в области 1739 и
1055 см
-1
характерны для –С=О групп. – СН
3
группа ацетона вступает в реак
цию с формальдегидом. При взаимодействии ацетона с формальдегидом сна
чала образуется, как промежуточный продукт, метилолные соединения аце
тона.
Как видно из ИК спектра, существуют полосы поглощения, характер
ные для – С–О–С– групп, образовавшие между собой метилолные группы.
Кроме этого, полосы поглощения, характерны для –С–SO
2
–OH и для её со
лей.
Как видно из УФ спектра наблюдаются максимумы полос поглощения
УФ спектров, характерные для формалина, а на кривых наблюдается измене
ние полос поглощения УФ спектров на максимумы характерные для функци
ональных групп ацетона. На кривых УФ спектров существуют максимумы
полос поглощения в облaсти 210, 225, 230
м
µ, характерные для функцио
нальных групп ацетоноформальдегидных смол. Исследование УФ спектров
подтверждают результаты исследования ИК спектроскопии.
Исходя из УФ и ИК спектров, реакцию поликонденсации можно пред
ставить по следующему механизму:
Суперпластификаторы на основе ацетоноформальдегидных смол пред
ставляют большой интерес для производства суперпластификаторов в рес
публике.
39
В третьей главе диссертации
«Влияния пластифицирующих добавок
на физико–механические свойства строительных растворов»
обсуждает ся
получение пластифицирующих добавок на основе многоатомных спиртов.
При добавлении полученных пластифицирующих добавок на основе пентаэ
ритрита и глицерина, получается относительно высокая растекаемость водно
цементного раствора. По сравнению с остальными результатами полученных
пластифицирующих добавок относительно низкая растекаемость водно–
цементного раствора получается при добавлении пластифицирующей добав
ки на основе этиленгликоля. При добавлении исходных веществ в водно
цементный раствор растекаемость не изменяется.
Из выше сказанного видно, что полученные пластифицирующие до
бавки имеют небольшой пластифицирующий эффект. Увеличение молеку
ские и физико – механические свойства цементного камня.
лярной массы многоосновных спиртов положительно влияет на реологиче
Растекаемость, см
14 12
2
1
10 8
6
4
2
3
4
0
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,8 1
Количество добавок в % от массы цемента
1-глицерина; 2–пентаэритрита; 3–этиленгликоля; 4-диэтиленгликоля.
Рисунок 3.
Зависимость растекаемости водно–цементного теста от
количества пластифицирующей добавки на основе
Пластифицирующая добавка на основе глицерина, в сравнении с
остальными полученными пластифицирующими добавками, показала
наилучший результат. Глицерин производится в Республике, поэтому пла
стифицирующую добавку, на основе глицерина, можно рекомендовать для
использования в бетонной промышленности. Обычно в бетонной промыш
ленности используются пластифицирующие добавки, имеющие пластифици
рующий эффект не менее 20 см. Синтезированная добавка относятся к 3-ей
группе пластифицирующих добавок – средне пластифицирующие по ГОСТ
24211-2008. Синтезированный продукт можно использовать в качестве средне
пластифицирующей добавки в бетонной промышленности.
Для изучения влияния минералогического состава цемента на пласти
фицирующий эффект суперпластификатора, были выбраны три марки порт
ланцемента: ПЦ400 Д20, ПЦ400 Д0 и ПЦ500 Д0. Для объективного изучения
40
пластифицирующего эффекта суперпластификаторов выбран В/Ц соотноше
ние 0,43.
Как видно из таблиц 1, 2, 3, при получении цементной пасты с добав
лением полученного суперпластификатора СДж-1 в малых количествах, в
марку портландцемента ПЦ400 Д0 и ПЦ500 Д0, повышается прочность це
ментного камня, но последующее увеличение количества суперпластифика
тора ухудшает прочность цементного камня.
Таблица 1
Результаты испытаний цементных паст* с синтезированным
суперпластификатором С Дж-1
№
Количест
во
цемента,
г
Количество
добав ки от
массы це
мента, %
В/Ц
соотно
шение
Растекаемост
ь, см
Прочность
через 28 сут.,
МПа
1
100
-
0,43
7,5
15
2
100
0,1
0,43
9
16,5
3
100
0,2
0,43
9
14
4
100
0,5
0,43
15
13
5
100
0,8
0,43
17
12
6
100
1
0,43
19
10
*
для получения цементных паст был использован портландцемент марки ПЦ400
Д0 Ахангаранского цементного завода
Таблица 2
Результаты испытаний цементных паст* с синтезированным
суперпластификатором СДж-1
№
Количество
цемента, г
Количество
добавки от массы
цемента, %
В/Ц соот
ношение
Растекае
мость, см
Прочность че
рез 28 сут.,
МПа
1
100
-
0,43
6
18,5
2
100
0,1
0,43
8
17
3
100
0,2
0,43
9
14
4
100
0,5
0,43
12
13
5
100
0,8
0,43
15
12
6
100
1
0,43
17
10
*
для получения цементных паст был использован портландцемент марки ПЦ400
Д20 Ахангаранского цементного завода
Таблица 3
Результаты испытаний цементных паст* с синтезированным
суперпластификаторомСДж-1
№
Количест
во
цемента,
г
Количество
добавки от массы
цемента, %
В/Ц соот
ношение
Растекае
мость, см
Прочность
через 28 сут.,
МПа
1
100
-
0,43
11
11,2
2
100
0,1
0,43
14
16,5
3
100
0,2
0,43
14
15
4
100
0,5
0,43
16
13
5
100
0,8
0,43
17
12
6
100
1
0,43
18
10,5
*
для получения цементных паст был использован портландцемент марки ПЦ500
Д0 Ахангаранского цементного завода
41
При изучении влияния суперпластификаторов на физико-механические
свойства цементного камня важную роль играет водоцементное соотноше ние.
Основная функция суперпластификатора, при получении цементного камня, -
уменьшить В/Ц соотношение и при этом получить цементное тесто с
нормальной густотой. В/Ц соотношение 0,43 выбрано для изучения пласти
фицирующего действия пластифицирующих добавок. Изучение влияния пла
стифицирующих добавок на прочность цементного камня изучается при В/Ц
соотношение нормальной густоты. Полученный суперпластификатор СДж-1
дает возможность уменьшить водопотребность на 10-15% и увеличить проч
ность цементного камня от 25 МПа до 48 МПа.
В случаях использования портландцемента марки ПЦ400 Д20, при
получении цементных паст, добавление суперпластификатора СДж-1 приво
дит только к ухудшению прочности цементного камня. Как известно из лите
ратуры, с увеличением растекаемости и количества суперпластификатора,
прочность цементного камня снижается.
1-портландцемент марки ПЦ400 Д0; 2-портландцемент марки ПЦ400 Д20;
3-портландцемент марки ПЦ500 Д0; 4-суперпластификатор Melment.
Рисунок 4. Зависимость растекаемости водно-цементного раствора
от количества суперпластификатора
Как видно из рисунка 4, полученный суперпластификатор СДж-1 имеет
хороший пластифицирующий эффект при применении его в портланцементе
марки ПЦ400 Д0. Полученный суперпластификатор имеет почти одинаковый
пластифицирующий эффект, по сравнению с широко используемым супер
пластификатором Melment при добавлении их в портландцемент марки ПЦ
400 Д20.
Преимущество гиперпластификаторов перед суперпластификаторми –
это возможность использования их в малых количествах и при этом получа
ются высокоподвижные цементные композиции. Большинство поликар
боксилатов ухудшают прочность цементного камня с увеличением количес
тва добавки.
42
Поэтому изучение физико-механических свойств цементных компози
ций с добавлением полученного гиперпластификатора, играет важную роль
при внедрении их в бетонную промышленность.
В таблицах 4, 5, 6 показаны некоторые физико-механические свойства
цементных композиций с добавлением гиперпластификатора при постоянном
В/Ц соотношении.
Таблица 4
Результаты испытаний цементных паст* с синтезированным
гиперпластификатором
№
Количест
во
цемента,
г
Количество
добавки от массы
цемента, %
В/Ц
соотно
шение
Растекае
мость, см
Прочность
через 28 сут.,
МПа
1
100
-
0,43
7,5
12.5
2
100
0,01
0,43
13
12,5
3
100
0,02
0,43
15
13
4
100
0,03
0,43
16
12
5
100
0,04
0,43
17
11
6
100
0,05
0,43
18
8
7
100
1
0,43
24
5
*
для получения цементных паст был использован портландцемент марки ПЦ400
Д0 Ахангаранского цементного завода
Таблица 5
Результаты испытаний цементных паст* с синтезированным
гиперпластификатором
№
Количест
во
цемента,
г
Количество
добавки от массы
цемента, %
В/Ц соот
ношение
Растекае
мость, см
Прочность
через 28 сут.,
МПа
1
100
-
0,43
6
16.75
2
100
0,01
0,43
7
17
3
100
0,02
0,43
9
16,5
4
100
0,03
0,43
11
13
5
100
0,04
0,43
12
12
6
100
0,05
0,43
13
10
7
100
1
0,43
23
8
*
для получения цементных паст был использован портландцемент марки ПЦ400
Д20 Ахангаранского цементного завода
Таблица 6
Результаты испытаний цементных паст* с синтезированным
гиперпластификатором
№
Количест
во
цемента,
г
Количество
добавки от массы
цемента, %
В/Ц
соотно
шение
Растекае
мость, см
Прочность
через 28 сут.,
МПа
1
100
-
0,43
11
12
2
100
0,01
0,43
12
13.5
3
100
0,02
0,43
14
13,5
4
100
0,03
0,43
16
12
5
100
0,04
0,43
17
10,5
6
100
0,05
0,43
19
10
7
100
1
0,43
25,5
7
*
для получения цементных паст был использован портландцемент марки ПЦ500
Д0 Ахангаранского цементного завода
43
Как видно из таблиц 4,5,6, полученный гиперпластифкатор имеет хо
роший пластифицирующий эффект даже при добавлении его в интервале
0,01-0,05%. Полученный гиперпластификатор, как все остальные поликар
боксилаты, ухудшает прочность цементного камня. При добавлении его в
малых количествах, наблюдалось небольшое увеличение прочности цемент
ного камня.
Полученный гиперпластификатор может уменьшать водопотребность
цементных композиций на 30-40 %. При добавлении полученного гиперпла
стификатора в цементные композиции, с использованием В/Ц соотношение
нормальной густоты, прочность цементного камня увеличивается от 39 МПа
до 56 МПа.
1- портландцемент марки ПЦ400 Д0; 2- портландцемент марки ПЦ400 Д20;
3- портландцемент марки ПЦ500 Д0.
Рисунок 5. Зависимость растекаемости водно-цементного раствора
от количества гиперпластификатора
Как видно из рисунка 5, полученный гиперпластификатор имеет хоро
ший пластифицирующий эффект при применении его в портланцементе мар
ки ПЦ500 Д0.
Как видно из таблиц 7,8,9, при получении цементной пасты, добавле ние
полученного суперпластификатора на основе ацетоноформальдегидных смол,
в малых количествах в марки портландцемента ПЦ400 Д0 и ПЦ500 Д0,
повышает прочность цементного камня, но последующее увеличение коли
чества суперпластификатора ухудшает прочность цементного камня.
Таблица
7
Результаты испытаний цементных паст* с синтезированным
суперпластификатором на основе ацетоноформальдегидной смолы
№
Количест
во
цемента,
г
Количество
добавки от массы
цемента, %
В/Ц
соотно
шение
Растекае
мость, см
Прочность
через 28 сут.,
МПа
1
100
-
0,43
7,5
15
2
100
0,1
0,43
9
16
3
100
0,2
0,43
10
14,75
4
100
0,5
0,43
14
13,25
5
100
0,8
0,43
16
12
6
100
1
0,43
19
9
*
для получения цементных паст был использован портландцемент марки ПЦ400
Д0 Ахангаранского цементного завода
44
Полученный суперпластификатор, на основе ацетоноформальдегидных
смол, может уменьшать водопотребность цементных композиций на 10-15 %.
При добавлении полученного суперпластификатора в цементные компози ции,
с использованием В/Ц соотношение нормальной густоты, прочность це
ментного камня увеличивается от 25 МПа до 47 МПа. Добавление суперпла
стификатора обусловливает положительное влияние его на структурообразо
вание цементного камня.
Таблица 8
Результаты испытаний цементных паст* с синтезированным
суперпластификатором на основе ацетоноформальдегидной смолы
№
Количест
во
цемента,
г
Количество
добавки от массы
цемента, %
В/Ц
соотно
шение
Растекае
мость, см
Прочность
через 28 сут.,
МПа
1
100
-
0,43
6
18,5
2
100
0,1
0,43
8
16,75
3
100
0,2
0,43
9
14
4
100
0,5
0,43
11
12
5
100
0,8
0,43
14
11
6
100
1
0,43
16,5
9
*
для получения цементных паст был использован портландцемент марки ПЦ400
Д20 Ахангаранского цементного завода
Таблица 9
Результаты испытаний цементных паст* с синтезированным
суперпластификатором на основе ацетоноформальдегидной смолы
№
Количест
во
цемента,
г
Количество
добавки от массы
цемента, %
В/Ц
соотно
шение
Растекае
мость, см
Прочность
через 28 сут.,
МПа
1
100
-
0,43
11
11,2
2
100
0,1
0,43
12
15
3
100
0,2
0,43
13,5
16,5
4
100
0,5
0,43
15
14
5
100
0,8
0,43
17
13
6
100
1
0,43
19
11
*
для получения цементных паст был использован портландцемент марки ПЦ500
Д0 Ахангаранского цементного завода
В случаях использования портландцемента марки ПЦ400 Д20, при получении
цементных паст, добавление суперпластификатора, на основе аце
тоноформальдегидных смол, приводит только к ухудшению прочности це
ментного камня. Как известно из литературы, с увеличением растекаемости и
количества суперпластификатора прочность цементного камня снижается.
1- портландцемент марки
ПЦ400 Д0; 2- портландцемент мар
ки ПЦ400 Д20; 3- портландцемент
марки ПЦ500 Д0
Рисунок 6. Зависи
мость растекаемости водно
цементного раствора от
количества
суперпластификатора
45
На рисунке 6 видно, что полученный суперпластификатор на основе
ацетоноформальдегидных смол имеет хороший пластифицирующий эффект
при применении его в портланцементе марки ПЦ400 Д0 и ПЦ 500 Д0.
а)
1- бетон марки М-100 с супер
пластификатором СДж-1; 2-бетон
марки М-400 с суперпластифи
катором СДж-1; 3- бетон марки М
400 с суперпластификатором Mel
ment.
б)
1- бетон марки М-400 с ги
перпластификатором; 2- бетон мар
ки М-100 с гиперпластифи-катором
в)
1- бетон марки М-400 с суперпла
стификатором ЖК-0,2; 2- бетон мар
ки М-100 с суперплас-тификатором
на основе ацетоно
формальдегидных смол; 3- бетон
марки М-400 с суперпластификато
ром на основе ацетоноформальде
гидных смол.
Рисунок 7. Зависимость подвижности бетонной смеси
от количества суперпластификатора
Как видно на рисунке 7, при добавлении полученных суперпластифи
каторов получается s-образная диаграмма. При добавлении суперпластифи
катора в интервале 0-0,5% наблюдается незначительное изменение пласти
фицирующего эффекта, но в интервале 0,5-1% наблюдается резкое увеличе
ния пластифицирующего эффекта суперпластификатора.
Как видно из рисунка 7 (б), при добавлении полученного гиперпласти
фикатора тоже получается s-образная диаграмма. При добавлении гиперпла
стификаторов в интервале 0-1% наблюдается большое изменение пластифи
цирующего эффекта данного гиперпластификатора.
Как видно из рисунка 7(а) и 7(в), при добавлении полученного супер
пластификатора СДж-1 в бетон марки М-400 наблюдается почти одинаковый
пластифицирующий эффект, как с суперпластификатором Melment, а при до-
46
бавлении полученного суперпластификатора на основе ацетоноформальде
гидных смол наблюдается почти одинаковый пластифицирующий эффект с
суперпластификатором ЖК-0,2.
В четвертой главе диссертации «
Технология получения суперпла
стификаторов на основе местных сырьевых ресурсов
» обсуждается тех
нология производства пластифицирующих добавок.
Разработано технология производство суперпластификаторов на основе
местных сырьевых ресурсов. Отличительными признаками предлагаемого
метода получения суперпластификатора является то, что при получении ис
пользуется местное сырьё - гидролизованный полиакрилонитрил (ГИПАН),
суперпластификаторы получаются более упрощенным способом: при низкой
температуре и без давления.
Для получения суперпластификаторов предложенным методом, снача ла
в реактор 2 подаётся полиакрилонитрил и 30 %-ный водный раствор едко го
натра. В течение 8 часов при температуре 100
0
С и при атмосферном дав
лении получается гидролизованный полиакрилонитрил. Полученный по
лиакрилонитрил из реактора 2 поступает в реактор 5. В реактор 5 к гидроли
зованному полиакрилонитрилу добавляется сначала формалин (35-37 % -ный
водный раствор формальдегида) и температура поднимается до 70
0
С. После
этого порциями добавляется сульфирующий агент. После окончания добав
ления сульфирующего агента температура поднимается до 95
0
С и при этой
температуре выдерживается в течение 5 часов.
1–бункер для едкого натра; 2–реактор для получения гидролизованного полиакрилонит
рила; 3 – бункер для формалина; 4–бункер для сульфирующего агента; 5–реактор для по
лучения суперпластификатора; 6–осадитель; 7-насос.
Рисунок 8. Технологическая схема получения суперпластификатора
Массовое соотношение полиакрилонитрила, формальдегида и сульфи
рующего агента составляет: 1:0,4:0,7. Реакция проводится при атмосферном
давлении. Полученный продукт из реактора 5 поступает в осадитель 6. Здесь
полученный продукт осаждается с помощью органических растворителей
47
(ацетон, этиловый спирт и др.). Для снижения расходов можно пропустить
процесс осаждения. Тогда готовый продукт получается в виде 30-35%-ного
водного раствора суперпластификатора.
Синтезирована ацетоноформальдегидная смола, с использованием вме
сто гидроксида натрия в качестве катализатора - сульфита натрия, Получен
ный продукт имеет вид желтоватой, вязко текучей жидкости с хорошим пла
стифицирующим эффектом.
В реактор №4 загружают 450 мас.ч. 37,0%-ного формалина из бункера
№ 1 и 120,0 масса часть ацетона из бункера № 2, смесь перемешивают и по
догревают до 45-50
o
С. Затем из бункера 3 подают порцию водного раствора
щелочного катализатора (10%-ный раствор Nа
2
SO
3
), чтобы рН реакционной
массы стал 10-11, а затем рН поддерживают постоянным 11-12 непрерывной
подачей катализатора в течение 2,0-3,0 часов.
По окончании подачи катализатора температуру реакционной массы
повышают до 55- 60
o
С и продолжают в этих условиях конденсацию в течение
3-3,5 часов при непрерывном перемешивании до рН среды от 7,0 до 7,5. За
тем реакционную массу из реактора №4 подают в реактор №6, после чего в
реактор №6 загружают 1,5 масса часть поверхностно-активного вещества и
при температуре 50-55
o
С ведется перемешивание 55-60 минут.
1-бункер для формалина; 2- бункер для ацетона; 3- бункер для гидросульфита натрия;
4 – реактор №1; 5- бункер для поверхностно-активных веществ; 6-реактор №2;
7-испаритель; 8-насос
Рисунок 9. Технологическая схема получения суперпластификатора на
основе ацетонофориальдегидных смол
После отгонки в испарителе готовая водорастворимая ацетонофор
мальдегидная смола имеет массовую долю сухого остатка - 84,9%.
Разработана технология получения суперпластификатора на основе
ацетоноформальдегидных смол. В результате исследования синтеза супер
пластификатора выбраны оптимальные режимы производства суперплас
тификатора.
48
Таким образом, разработана технология получения суперпластифика
тора СДж-1 на основе гидролизованного полиакрилонитрила. В результате
исследования синтеза суперпластификатора СДж-1, выбраны оптимальные
режимы производства суперпластификатора.
Разработана технология получения гиперпластификатора на основе по
ликарбоксилатов. В результате исследования синтеза гиперпластификатора
выбраны оптимальные режимы производства гиперпластификатора. По тех
ническим показателям гиперпластификатор соответствует всем требованиям
ГОСТ. Во избежание повышения ионов хлора в составе гиперпластификато
ра, в качестве дезактиватора были выбраны муравьиная или уксусная кисло
та, которая в конечном результате улучшает противоморозные свойства ги
перпластификатора.
В пятой главе диссертации «
Применение разработанных пластифи каторов
в производстве строительных материалов и технико-эко номическое
обоснование
» обсуждается удельная и общая экономическая эффективность
при внедрении полученных пластифицирующих добавок.
Оценка экономической эффективности применения разработанного су
перпластификатора СДж-1 на основе поликарбоксилатов, предполагает срав
нение себестоимости модифицированных бетонных смесей с себестоимостью
аналогичных смесей, получаемых без предлагаемой химической добавки.
Полученные в исследовании оптимальные концентрации суперпласти
фикатора Сдж-1 прошли успешную апробацию в производс-твенных услови
ях на ООО «Zenatkor-TBB», ООО «Кулама курилиш» и ООО «Жиззах бино
кор савдо».
Таким образом, суперпластификатор СДж-1 успешно прошёл произ
водственную проверку. Расчеты показали, что экономический эффект от
применения этих добавок возрастает с увеличением марки бетона. Примене
ние комплексной добавки наиболее целесообразно для повышения долговеч
ности бетона.
ВЫВОДЫ
1. Получены пластифицирующие добавки на основе полиолов и выяв
лено, что увеличение молекулярной массы многоатомных спиртов положи
тельно влияет на реологические и физико–механические свойства цементно го
камня. Определено, что пластифицирующая добавка на основе глицерина,
в сравнении с остальными полученными пластифицирующими добавками,
показала наилучший результат.
2. Получены пластифицирующие добавки, которые синтезированы на
основе возобновляемых источников (как крахмал, целлюлоза и их производ
ные), имеют положительный эффект. Выявлено, что полученные пластифи
цирующие добавки предлагается использовать в интервале 0,1 – 0,5 % от
массы цемента.
3. Получен суперпластификатор СДж-1, содержащий в своей химиче ской
структуре функциональные группы, которые улучшают растворимость в воде
и адсорбцию макромолекулы суперпластификатора на частицах порт
ландцемента. Суперпластификатор СДж-1 рекомендован в производство.
49
4. Установлено, что изобутиловый радикал является эффективным ра
дикалом для полиметиленовой модификации, оптимальное процентное соот
ношение суперпластификатора Дж-1 и изобутилового радикала - 95:5 и
предложено добавлять модифицированный суперпластификатор в цементное
тесто - до 1 % от массы цемента.
5. Показано, что полученный гиперпластификатор имеет высокий плас
тифицирующий эффект при добавлении строительных смесей и может пов
торить результаты суперпластификаторов при малых количествах. Гипер
пластификатор в 20 раз эффективнее, чем суперпластификаторы.
6.
Предлагается
суперпластификатор
на
основе
ацетонофо
рмальдегидных смол, имеющий в своей химической структуре функциональ
ные группы, которые улучшают растворимость в воде и адсорбцию макромо
лекулы суперпластификатора на частицах портландцемента и показано, что
полученный суперпластификатор уменьшает водопотребность на 15-20%,
увеличивает прочность цементного камня.
7. Определено, что при добавлении синтезированных супер- и гипер
пластификаторов в композитные растворы на основе гипсового и цементно
известковом вяжущих увеличивается подвижность, удобоукладываемость,
плотность и прочность.
8. Разработана технология получения и применения супер- и гиперпла
стификаторов на основе местных сырьевых ресурсов и внедрена на базе ООО
«Zenatkor-TBB», ООО «Қулама қурилиш», ООО «Жиззах бинокор савдо». При
добавлении полученных супер- и гиперпластификаторов в цементные
системы наблюдалось увеличение прочности цементных композиций в
ранних стадиях, и это, в свою очередь, привело к сокрашению
технологического процесса приготовления композиционных материалов и
уменьшению энергетических затрат.
50
SCIENTIFIC COUNCIL 16.07.2013.T.08.01 ON AWARD OF
SCIENTIFIC DEGREE OF DOCTOR OF SCIENCES AT THE
TASHKENT CHEMICAL TECHNOLOGICAL INSTITUTE
TASHKENT CHEMICAL TECHNOLOGICAL INSTITUTE
KARIMOV MASUD
SYNTHESIS AND APPLICATION OF HIGHLY EFFECTIVE SUPER
AND HYPERPLASTICIZERS BASED ON LOCAL RAW MATERIALS
02.00.14 – Technology of organic substances and materials on their
basis
(technical sciences)
ABSTRACT OF DOCTORAL DISSERTATION
Tashkent city – 2016
51
The subject of doctoral dissertation is registered at the Supreme Attestation Commis
sion under the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan in number
18.11.2015/В2015.3-4.Т554.
The doctoral dissertation has been done at Tashkent Chemical Technological Institute. The
abstract of the dissertation are given in three (Uzbek, Russian, English) languages , placed on the
website of the Scientific Council www.tcti.uz and the website of the Information Educational
Portal ZiyoNet» www.ziyonet.uz.
Scientific Consultant
:
Djalilov Abdulakhat Turapovich
Dr.Sc. in
chemistry, Professor
Official Opponents
:
Qodirov Tulqin Jumaevich
Dr.Sc. in techniques, Professor
Iskandarova Mastura
Dr.Sc. in techniques, Professor
Akbarov Khamdam Ikramovich
Dr.Sc. in chemistry, Professor
Leading organization
:
SUE «Fan va taraqqiyot»
The defence of the dissertation will be held at 9
00
on “08” ____07___ 2016 at the meeting
of the Scientific Council 16.07.2013.T.08.01 at Tashkent Chemical Technological Institute. (Ad
dress: Navoi str., 32, Tashkent, 100011, Теl.: +998-71-244-79-20, Fax: +998-71-244-79-17, e
mail: info_tkti@edu.uz at the Conference hall of the Tashkent Chemical Technological Insti tute).
The doctoral dissertation has been registered at the Information Resource Centre of the
Tashkent Chemical Technological Institute under No_4_ (Address: Navoi str., 32, Tashkent,
100011, Administrative Building of the Tashkent Chemical Technological Institute, Тel.: +998-
71-244-79-20.
The abstract of the dissertation is distributed on “06” _____06___ 2016
Protocol at the register No _2_dated “27” ____05___ 2016.
S.M. Turobjonov
Chairman of scientific council on award of scientific degree
of doctor of sciences, Dr.Sc. in techniques, Professor
А.S. Ibodullaev
Scientific secretary of scientific council on award of scientific
degree of doctor of sciences, Dr. Sc. in techniques, Professor
A. Ikramov
Chairman of the scientific seminar under scientific council
on award of scientific degree of doctor of sciences, Dr.Sc. in
techniques, Professor
52
INTRODUCTION (abstract of doctoral dissertation)
The urgency and relevance of the theme of dissertation.
In the world it is
actual the application of modifiers on the basis of synthetic oligomers for im
proving the rheological properties and the regulation of structure formation of
composite materials.
In the Republic of Uzbekistan, one of the most important problems in the
field of chemical additives for building materials is to find new organic additive
that increases endurance and durability of constructions and structures, subjected to
impact of climatic conditions and aggressive environments.
In construction industry for regulating processes of structure formation and
rheological features of concentrated suspensions are used superplasticizers - or
ganic chemical additives, allowing purposefully to change the mobility of raw
mixtures and properties of ready made materials. The search of new effective ad
ditives that allow to modify the surface of interface phase and modify rheological
properties of dispersions is an actual task.
The special properties of polyelectrolyte-superplasticizers refer the possibil
ity of stabilizing dispersions and emulsions by adsorbing diphyletic macromole
cules at the bound of interface, preventing the aggregation of particles; effect on
the rheology of fluids and dispersions; ability to form physical gels; possibility to
cause aggregation of particles in stable dispersion systems to facilitate the separa
tion of liquid and solid phases; modification of surface properties on adsorption on
them for providing wettability; solubilization of hydrophobic substances, by
adsorption of superplasticizer on the surface of the solid phase particles precludes
their adhesion by electrostatic forces and thereby reduces the viscosity of the sus
pension.
The dissertation to some extent may contribute to solve problems defined in
accordance with the part of provisions by the President of the Republic of Uzbek
istan № 1442 dated December 15, 2010 «About priorities of industrial develop
ment the Republic of Uzbekistan» and № 1072 dated March 12, 2009 «About
program measures on realization of the most important projects on modernization,
technical and technological reequipment of production», as well as other legal
documents adopted in this area.
Relevant research priority areas of science and developing technology of
the republic.
This work was performed in accordance with the priority areas of sci
ence and technology of the Republic VII. «Chemical technology and nanotechnolo
gy».
Review of international scientific research on the topic of the disserta
tion.
Scientific researches, directed to improvement of physical-mechanical prop
erties of cement compositions and development technology of their production are
carried out in the leading scientific-research centers and in higher educational
institutions of the world, including American concrete institute (USA), Interna
tional council for research and innovation in building and construction (Nether
lands), Der Deutsche Ausschluss für Stahlbeton, department chemistry and phar
macy at the University named Johannes Gutenberg, Deutscherbeton- und bautech-
53
nik-verein E.V., Bauhaus-University Weimar (Germany), Kazan State University
of Architecture and Civil Engineering, South Ural State University, Saint Peters
burg State Institute of Technology, Belgorod State Technological University (Rus
sia), Tashkent chemical-technological institute (Usbekistan) are being, conducted
scientific research works, directed to obtaining new organic additives for cement
compositions.
As a result of research carried out in the world in the production of new or
ganic additives for building mortars will be carried out investigations, including as
a result of synthesis hyperplasticizer: it was implemented the new complex
modifiers based on mixed polymers polycarboxylate (American concrete institute,
USA), was implemented complex modifiers based on polycarboxylate ethers and
active mineral additives for heavy structural concrete (South- Ural State Universi
ty, Russia), it was implemented the formation of the surface layer in polymer melts
and solutions (Department of chemistry and pharmacy at the University named
Johannes Gutenberg, Germany), heavy concrete with complex additive based on
polycarboxylate ethers ( Kazan State University of Architecture and Civil Engi
neering, Russia), it was implemented polymer modified concrete and plasticizer
from renewable resources (Bauhaus-University Weimar, Germany), it was imple
mented the regulation of rheological properties and aggregate stability of aqueous
mineral suspension superlasticizer based oligomers floroglucitolfurfural (Belgo rod
State technological University, Russia).
In the world on modification of cement compositions of organic conduct
research, including the following priority areas: a study on obtaining chemical
additives, having a complete action; on obtaining plasticizers, having complex in
vestigation on obtaining plasticizing additives on the base of renewable sources;
scientific researches on obtaining plasticizing additives on carriers such as, zeo lite,
silica gel; on obtaining new plasticizing additives with chemical modification of
existing superplasticizers.
Degree of the problem studying.
Scientific researches on the development
modification of cement compositions by organic additives were dedicated to works
by Yu.M. Bazhenov, V.G. Batrakova, A.I. Vova, L.I. Dworkin, B.C. Izotov, V.I.
Kalashnikov, S.S. Kaprielov, V. Ramachandran, V.B. Ratinova, T.I. Rosen
berg, J. Roncero, V.V. Stolnikova, B.D. Trinker, A.B. Usherova-Marshak, V.R.
Falikmana, Djalilov A.T., N.A. Samigov, F.A. Magrupov, M. Iskandarova, N.
Talipov.
The development of concrete technologies are directed to modification of
cement-systems with organic additives based on naphthalenesulfoacid brand P-3,
based on ligonosulfonates and brand Melment based melaminformaldegyde resins
for increasing the efficiency of construction composites. Besides that, researches
are being carried out on obtaining new efficient additives such as Relamix-1,
Relamix-2 and MAPEFLUID X 408 by chemical or mineralogical modifications.
At the same time, priority directions for obtaining organic chemical for cement
compositions are the investigations on obtaining plasticizing additives on the base
of renewable sources; the study to obtain plasticizing additives on
54
carriers such as zeolite, silica gel; chemical modification of existing plasticizing
additives.
Relation of dissertation subject with the plans of scientific research in
stitutes and higher educational institutions.
Dissertation research was done in
the frame plans of scientific-research works of Tashkent chemical-technological
institute and SUE Tashkent Scientific- Research Institute of Chemical technology
KA-14-001 «Creation and research of energy-saving technologies of concrete with
complex concrete additives based on local raw materials and secondary resources»
(2015-2017.), I-2013-07-08 «Introduction technology production of new polymer
superplasticizers» (2014-2015)
The aim of the research
is the working out technology on obtaining or
ganic super- and hyperplasticizers based on local raw materials and the improve
ment of their means the technology production of cement compositions.
The tasks of the research
: working out, the ways of obtaining new highly
effective super- and hyperplasticizers based on local raw materials, to determine
the optimal conditions of their synthesis;
the determine of structure and physic-chemical properties of super- and hy
perplasticizers;
the determine effect of super- and hyperplasticizers on physico-mechanical
properties of water mineral suspensions;
the determine effect of obtained additives to physical- mechanical proper
ties of cement compositions;
working out and implementation technology of synthesis and super hyper
plasticizers based on local raw resources;
The objects of the research
are polycarboxilates, gluconates , starch, cellu
lose and its derivatives, polyhydric alcohols, unsaturated carboxylic acids and their
salts, ethers.
The subject of the research
are polyacrylonytril, acetonoformaldehyde
gum, carboxymethylcellulose, carboxymethyl starch and cement compositions.
The
methods of the research
. Physical–chemical properties and chemical structure of
super- and hyperplasticizers were investigated by IR and UV spec troscopy,
differential thermal, X-ray and electron microscopic analyzes.
The scientific
novelty of the research
concludes the followings
:
the technology of the new super-
and hyperplasticizers based on polycar boxylates and acetonoformaldehydes resin
was worked out;
the structure and physic-chemical properties of synthesized organic chemical
plasticizing additives based on polycarboxylates, polyols, acetonoformaldehyde
resin was defined;
the influence of obtained plasticizing additives on the basis of polycarbo
xylates, polyols, cellulose derivatives and starch, acetonoformadehyde resin on
physical-mechanical properties of cement systems was defined;
the physico-chemical properties of cement systems with the addition of su
plasticizer SDj-1 and hyperplasticizer and superplasticizer on the base of aceton
oformaldehyde resin was defined.
55
technology of application of obtained super- and hyperplasticizer of cement
composition was worked out.
Practical results of research
. The technology production of superplasti
cizer SDj-1 was proposed, hyperplasticizer and acetonoformadehyde of super
plasticizer and use in cement compositions.
The reliability of the research results
was based on the fact that the com
position and structure of the synthesized compounds were proved by IR and UV -
spectroscopy, differential- thermal analysis (DTA) were studied, as well as the
physical and chemical properties of the cement paste with the addition of synthe
sized compounds by IR spectroscopy, x-ray diffraction, DTA and electron micro
scope analysis were studied.
Theoretical and practical significance of research results.
Theoretically
importance of research results was phenomenon method obtaining high-effective
super- and hyperplasticizer on the base of polyatomic alcohols, polycarboxylates
and acetonoformaldehyde resins, optimal synthesis conditions regulation phenom
enon to increase plasticizing superplasticizers activity were proposed and can be
used in the obtaining of new plasticizers.
The practical significance of the work is to identify the receipt of superplas
ticizers that can be used to control the rheological properties of concrete mixtures
as dispersants mineral suspensions.
The practical importance of the work consists
: the received superplasti
cizers were used to regulate the rheological properties of concrete mixtures as dis
pergator of mineral suspensions were revealed.
Implementation of the research results
. According to the results of scien
tific research on the production of super- and hyperplasticizers for cement compo
sitions
,
based on local raw materials, to improve the technology, these develop
ments have been introduced in the chemical industry, including: LLC «Uskunaso
zlash service», LLC «Zenatkor-TBB», LLC «Jizzakh binokor savdo» and LLC
«Qulama qurilish» (JSC «Uzkimyosanoat» the letter № 05-1521/M from
10.05.2016у.). It makes possible to reduce imports of superplasticizers for con crete
construction, to increase the strength of cement paste and reduce the con sumption
of cement by 10-15%.
The approbation of the research results.
The main results were discussed in
various scientific and practical conferences, «Actual problems of polimer sub ject»
(Tashkent, 2011); «Current issues in the field of technical and socio economic
sciences» Republican Interuniversity collection. (Tashkent, 2012); "Ac tual
problems of science in analytical chemistry» IV th Republican scientific practical
conference (Termiz, 2014); «Modern problems of polymer science» 8
th
St.
Petersburg Conference of Young Scientists. (St. Petersburg, 2012); «Modern
problems of polymer science» 9
th
St. Petersburg Conference of Young Scientists.
(St. Petersburg, 2013); «Modern problems of polymer science» 10
th
Saint Peters
burg conference of young scientists. (St. Petersburg, 2014); «Composite building
materials theory and innovative tehnologies” Republican Scientific and Practical
Conference. 8-9 November. (Tashkent, 2012); «Resource and energy-saving, envi
ronmentally friendly composite materials» Proceedings the International Scientific
56
and Technical Conference (Tashkent, 2013); ХХ11 scientific - technical confer ence
of young scientists and graduate students undergraduate. (Tashkent, 2013); «New
polymer composite materials» Proceedings of the IX International scientific
practical conference. (Nalchik, 2013); «The new polymer composite materials»
Materials of the X International scientific-practical conference (Nalchik, 2014)
"The new polymer com-position materials» XI international scientific conference.
(Nalchik, 2015) "SCIENCE YESTERDAY, TODAY, head-TPA" Materials of in
ternational scientific-practical conference, "INNOVATION-2013" International
Conference (Tashkent, 2013); "INNOVATION-2014" International Conference
(Tashkent, 2013); Materials of republican scientific-practical conference "Improv
ing the energy efficiency of buildings and the actual problems of building physics"
(Samarkand, 2015); Materials of the international scientific-practical conference
"State and prospects of innovative ideas in the field of petrochemical technology"
(Fergana, 2015); Ibausil 18. Internationale Baustofftagung. F.A.Finger-Institut für
Baustoffkunde. Bauhaus-Universität, Weimar, Bundesrepublik Deutschland.
september 2015.
Publication of the research results.
On the theme of the work were pub
lished totally 66 publications, including 1 patent, 16 articles in journals, recom
mended at Higher Attestation Commission of the Republic of Uzbekistan, 13 of
them in national journals and 3 in foreign journals.
The structure and volume of the dissertation
. The dissertation consists of
introduction and 5 chapters, conclusions, bibliography and applendix. The vol ume
of dissertation is 200 pages.
57
THE MAIN CONTENT OF DISSERTATION
In the introduction the actuality and relevance of the carried out disserta tion
were proved, the purpose and objectives of the study were characterized by the
object and the subject, indicated the relativity in priority areas of Science and
Technology of the Republic was researched, the scientific novelty and practical re
sults of the study revealed the scientific and practical significance of the results,
the implementation of the results research, the information on published works and
the structure were outlined.
In the first chapter of the dissertation
«Classification and chemical staff of
plasticizing additives»
was carried out analyses of literary materials, the study of
the use of chemical compounds plasticizers. The effectiveness of plasticizing addi
tives and their influence on the structuring of cement and building composition
were studied.
In the second chapter of the dissertation
«The synthesis of plasticizers»
researched methods of synthesis of plasticizers based on local raw materials and
the methods of analysis of structures and properties of synthesized and used mate
rials, in that it was discussed the study chemical structure of plasticizers by IR and
UV spectroscopy.
The first section of the second chapter presents the results of composites ad
ditives for concrete based on reaction products of multivalent alcohols and the so
dium salt of monochloroacetic acid. In interaction of polybasic alcohols and the
sodium salt of monochloroacetic acid derivatives were formed carboxmethyl de
rivatives of polybasic alcohols. The formed chemical bonds were studied by IR
spectroscopy and were shown in the following.
As seen in the IR spectrum, polybasic alcohols had absorption bands of
stretching vibrations in 1043cm
-1
and 3200 - 3600 cm
-1
. This absorption band was
characterized by chemical bonds C-OH, which reacted with the sodium salt of
monochloroacetic acid. As seen from the IR spectra of the sodium salt of mono
chloroacetic acid had an absorption band in the 600-800 cm
-1
. This absorption band
was characterized by chemical bonds C-Cl. As seen from the IR spectrum, there
were absorption bands in the 1070-1150 cm
-1
. These absorption bands characterize
chemical bonds -C- O-C-. IR - spectrum still had absorption bands characterizing
the C-OH linkages multivalent alcohol was consumed in the 3200- 3600 cm
-1
.
Based on the results of a study of the IR spectra showed that the reaction of
polybasic alcohols and the sodium salt of monochloroacetic acid were the follow
ing mechanism.
Thus, the plasticizing agents were particular interest when used in the pro duction
of concrete structures. These plasticizing agents recommended for use in the
manufacture of cast concrete (not using the iron structure.). Since sodium chlo-
58
ride, forming together with the end product increases corrosion of the iron struc
ture.
The second section of the second chapter is devoted to the synthesis of su
perplasticizer based on hydrolyzed polyacrylonitrile. In the hydrolysis of polyacry
lonitrile obtained product containing polar functional groups -NH
2
, COOH, used
hydrolyzed polyacrylonitrile having a TN VED code - 350 691 000 0 has no plasti
cizing effect by the addition of cement composition. During the obtaining of su
perplastificizers SDj-1, the temperature played a special role. The following figure
showed the output of superplasticizer SDj-1 on the reaction temperature. It was vi
brating four ratio of initial products.
The molar ratio of hydrolyzed polyacry
lonitrile, sodium sulfite and formalde
hyde were1-1:1:1; 2-2:1:2; 3-1:2:1; 4-
2:1:1.
Figure 1. Dependence of the
yield of superplasticizer SDj-1
temperature
As seen in Figure 1, the optimum ratio of the components in obtaining of
superplasticizer SDj-1was 1:1:1 and the optimum temperature of 80
0
C. Under the
se conditions superplasticizer yield was 95%. Highest dry residue obtained by the
initial products ratio of 2:1:1 and 1:2:1, but wherein the plasticizing effect (or qual
ity) was low superplasticizers obtained. On this basis, for superplasticizer SDj-1
was chosen as the optimum temperature is 80
0
C. In the production of chemical
products played the more important role and the reaction time. For the selection of
the optimum temperature of the reaction yield, the ratio of the initial four products
were chosen. The following figure showed the yield of superplasticizer Sj-1 from
time the reaction at the temperature of 80
0
C and the optimum ratio 1:1:1.
The molar ratio of hydrolyzed polyacryloni
trile, sodium sulfite and formaldehyde were
1-1:1:1; 2-1:1:2; 3-1:2:1; 4-2:1:1.
Figure 2. Dependence of the yield of
superplasticizer SDj-1 from time.
59
As seen in Figure 2, the 95% superplasticizer output obtained by performing
the reaction under optimum conditions for 40 minutes. Further continuation of the
reaction under these conditions leaded to a decrease in yield. That was due to am
plification of parallel reactions (such as crosslinking, degradation and the intermo
lecular interactional), which lead to the reduction of the plasticizing effect of oli
gomeric plasticizers.
Thus, the optimal conditions for superplasticizer SDj-1 was carrying out the
reaction at a temperature of 80
0
C for 40 minutes, relatively of components were
1:1:1. The product obtained under these conditions was very good plasticizing ef
fect. Further investigation of the influence of superplasticizer was SDj-1, the prop
erties of cement systems, conducted product obtained by the above terms.
For the synthesis of superplasticizer used hydrolyzed polyacrylonitrile of
manufacture of JSC "Navaiazot".
As can be seen from IR-spectrum obtained superplasticizer absorption bands
occurring in the region 1550-1610 сm
-1
, characteristic for the asymmetric stretching
vibrations of functional groups -COONa. In the functional group COONa
absorption bands characteristic of the symmetric stretching vibrations in the region
of 1400 cm
-1
. Furthermore, manifesting the absorption band at 3000- 3200
cm
-1
indicated that the raw material had a functional group structure - CONH
2
.
Based on the IR-spectrum can be said that the structure in the feedstock were
mainly the following functional groups.
After processing of raw with formaldehyde and sulfonating agent, followed
by neutralization with some changes occur in the structure of the raw material.
After treatment disappeared absorption band at 3000-3200 cm
-1
and a new
absorption bands were shown in the 3346 cm
-1
. That indicated that the functional
group was -CONH
2
changed its structure at -CONH- chemical bond. After pro
cessing of raw with formaldehyde and a sulfonating agent, followed by neutraliza
tion with a new functional group was shown - CH
2
SO
3
Na. This shows that the ab
sorption band asymmetric stretching vibrations in the area 1150-1260 cm
-1
, and
characteristic absorption band symmetric stretching vibrations were shown in the
1010-1080 cm
-1
.
Based on the IR – spectrum, it can be said that the results of superplasticizer
mainly had the following structure:
Used as a raw material for superplasticizer had in its structure hydrophilic
functional groups (-COONa, -CONH
2
) and chemical bond (-C-C-).
60
This means that the raw materials polyelectrolyte also were used, but exper
iments show that the adhesive polyacrylonitrile (raw material) did not affect the
rheological properties of concrete and cement mixture.
As seen in UV spectra of superplasticizer SDj-1, maxima band UV absorp
tion spectra at 207, 204, 307.06 mμ characteristic of hydrolyzed polyacrylonitrile,
and curves b) there was a change of the absorption maximum of the UV spectrum
band maxima at 201, 205, 210, 222, 226, 292 mμ characteristic of functional
groups superplasticizer SDj-1.
The third section of the second chapter presents the results of the synthesis
and study of hyperplasticizer. The chemical structure of the resulting hyperplasti
cizer by IR spectroscopy.
The absorption bands in the 1300-1200 and 1413 cm
-1
were characterized the
functional groups -COOH. These functional groups reacted with ethylene ox ide,
but not completely. Absorption band at 1243 cm
-1
, characteristic of ester groups
which were formed by reacting the functional groups -COOH with ethylene oxide.
The absorption bands in the 1150-1070 cm
-1
, characteristic of the ether bonds,
which formed two molecules of ethylene oxide with each other.
Based on the analyzes of IR spectra obtained hyperplasticizer chemical
structure can be represented by the following formula.
Thus, it was synthesized plasticizing additives for cement compositions
based on local raw materials. Superplasticizer SDj-1 and hyperplasticizer on their
structure are polycarboxilat superplasticizer group, called the new generation su
perplasticizers and there were widely used in the developed countries.
Superplasticizer based on polycarboxylates had a great advantage over other
groups superplasticizers.
Also is obtained superplasticizer based acetonoformaldehyde resin synthesis
and study results are presented in the fourth section of the second chapter. As seen
from acetone by IR spectra absorption bands at 1739 and 1055 cm
-1
was
characteristic to -C=O groups. When reacted - CH
3
group of acetone. When
reacting acetone and formaldehyde it was firstly formed as an intermediate prod
uct, compound metilol of acetone.
As seen in the IR spectrum, there were absorption bands characteristic for - C
- O - C - group formed together metilol group. Besides, the absorption band was
characteristic to the - C-SO
2
-OH and it was salted.
As can be seen from the UV spectra, there are highs band UV absorption
spectra characteristic of formalin, and was a change of the absorption band maxima
in the UV spectra peaked characteristic of the functional groups of acetone. The
curves existing in maximum band of UV (210, 225, 230
м
µ) absorption spectra
61
characteristic of functional groups acetonoformaldehyde resins. UV spectra study
confirmed the results of studies of IR spectroscopy.
Superplasticizer based on acetonoformaldehyde resins had a great interest
for the production of superplasticizers in the country.
Based on the UV and IR spectra of the polycondensation reaction can be
represented by the following mechanism:
In the third chapter of the dissertation
«The influence of plasticizers on the
mechanical properties of mortars»
discusses getting plasticizers based polyols.
When adding obtained plasticizers based on glycerol and pentaerythritol, obtained
relatively high spreadability aqueous cement slurry.
1-glycerol; 2-pentaerythritol; 3-glycol; 4-diethyleneglycol.
Figure 3. Dependence flowability of aqua-cement paste
on amount of plasticizer
Compared with the rest of the results obtained by plasticizing additives
flowability of aquaes relatively low-cement mortar was obtained by adding a plas
ticizer based on ethylene glycol. When adding the starting materials in an aqueous
cement slurry fluidity did not change.
From the above it can be seen that the obtained plasticizers had good plasti
cizing effect. Increasing the molecular weight of the multivalent alcohols positive
ly affects the rheological and physical - mechanical properties of the cement paste.
62
Plasticizers based on glycerol, in comparison with other plastics-derived,
showed the best result. Glycerol was produced in the Republic, so plasticizing ad
ditive based on glycerol, can be recommended for the use in the concrete industry.
Normally used in the concrete industry plasticizing additives having a plasticizing
effect at least 20 cm. Synthesized additive related to the third group of plasticizers
-medium plasticizing GOST 24211-2008. The synthesized product can be used as
an additive medium plasticizing in concrete industry.
To study the influence of the mineralogical composition of cement to the
plasticizing effect of superplasticizer was selected three brands Portland cement:
PC400 D20, PC400 D0 and PC500 D0. For the objective of studying the effect of
plasticizing superplasticizers we chose the W/C ratio of 0.43.
As seen from Table 1, 2, 3, in the preparation of the cement paste obtained by
adding a superplasticizer SDj -1 in small amounts in Portland cement marked
PC400 D0 and PC500 D0 increased cement paste strength, but the subsequent in
creased in the amount of superplasticizer cement impaired the strength of the stone.
Table 1
The results of tests of cement* pastes with synthesized
superplasticizer SDj -1
№
Cement
amount,g
Amount of
cement additives
on mass, %
W/C
relative
ness
Flowabilit
y, см
After 28
day, МPа
1
100
-
0,43
7,5
15
2
100
0,1
0,43
9
16,5
3
100
0,2
0,43
9
14
4
100
0,5
0,43
15
13
5
100
0,8
0,43
17
12
6
100
1
0,43
19
10
*For cement pastes was used Portland cement PC400 D0 Ahangaran cement plant
Table 2
The results of tests of cement* pastes with synthesized
superplasticizer SDj-1
№
Cement
amount,g
Amount of cement
additives on mass, %
W/C rela
tiveness
Flowabilit
y, см
After 28 day,
МPа
1
100
-
0,43
6
18,5
2
100
0,1
0,43
8
17
3
100
0,2
0,43
9
14
4
100
0,5
0,43
12
13
5
100
0,8
0,43
15
12
6
100
1
0,43
17
10
* For cement pastes was used Portland cement PC400 D20 Ahangaran cement plant
In the case of Portland cement grade PC400 D20 at obtaining cement paste
adding superplasticizer SDj-1 leaded only to a deterioration of the cement stone
strength. As it was known literature with increased spreadability and the amount of
superplasticizer cement paste strength decreases.
63
Table 3
The results of tests of cement* pastes with synthesized
superplasticizer SDj-1
№
Cement
amount,g
Amount of cement
additives on mass, %
W/C rela
tiveness
Flowabilit
y, см
After 28 day,
МPа
1
100
-
0,43
11
11,2
2
100
0,1
0,43
14
16,5
3
100
0,2
0,43
14
15
4
100
0,5
0,43
16
13
5
100
0,8
0,43
17
12
6
100
1
0,43
18
10,5
* For cement pastes was used Portland cement PC500 D0 Ahangaran cement plant
Asit can be
seen from tables 4,5,6 obtained hyperplasticizers had good plas ticizing effect even
when added in the range of 0.01-0.05%. The resulting hyper plasticizers as all the
other polycarboxylates, degrades the strength of the cement stone. When adding it
in small quantities, there was a slight increase in strength of the cement stone.
In the study of the influence of superplasticizers on the physico-mechanical
properties of the cement stone plays an important role water-cement ratio. The
main function of superplasticizer in the preparation of cement stone - reduce the
W/C ratio and still get the cement paste with a normal density. W/C ratio of 0.43
selected for the study of the plasticizing action of plasticizing additives. The influ
ence of plasticizers on strength of cement stone is studied at the W/C ratio of nor
mal density. The obtained superplasticizer Sj-1 enables to reduce water demand by
10-15% and increase the strength of the cement stone from 25 MPa to 48 MPa.
1-Portland cement PC400 D0; 2-Portland cement PC400 D20; 3-Portland cement PC500 D0;
4- superplasticizer Melment.
Figure 4. The dependence of the flowability of water-cement slurry on the
amount hyperplasticizers
As seen in Figure 4, the resulting of superplasticizer SDj-1 had a good plasticizing
effect when used in Portland cement brand PC400 D0.The obtaining superplasti
cizer had almost the same plasticizing effects than the widely used superplasticiz
ers Melment when was added to Portland cement PC 400 D20.
Advantage hyperplasticizers before superplasticizers - it was possible to use
them in small quantities and with cement compositions obtained by highly mobile.
64
Most polycarboxylates degrade cement stone strength with increasing amounts of
additives.
Therefore, the study of physico-mechanical properties of cement composi
tions prepared with the addition hyperplasticizers played an important role in in
troducing them in the concrete industry.
Table 4
The results of tests of cement* pastes with synthesized hyperplasticizers
№
Cement
amount,g
Amount of
cement additives
on mass, %
W/C rela
tiveness
Flowabilit
y, см
After 28 day,
МPа
1
100
-
0,43
7,5
12.5
2
100
0,01
0,43
13
12,5
3
100
0,02
0,43
15
13
4
100
0,03
0,43
16
12
5
100
0,04
0,43
17
11
6
100
0,05
0,43
18
8
7
100
1
0,43
24
5
* For cement pastes was used Portland cement PC400 D0 Ahangaran cement plant
Table 5
The results of tests of cement* pastes with synthesized hyperplasticizers
№
Cement
amount,g
Amount of
cement additives
on mass, %
W/C rela
tiveness
Flowabilit
y, cм
After 28 day,
МPа
1
100
-
0,43
6
16.75
2
100
0,01
0,43
7
17
3
100
0,02
0,43
9
16,5
4
100
0,03
0,43
11
13
5
100
0,04
0,43
12
12
6
100
0,05
0,43
13
10
7
100
1
0,43
23
8
* For cement pastes was used Portland cement PC400 D20 Ahangaran cement plant
Table 6
The results of tests of cement* pastes with synthesized hyperplasticizers
№
Cement
amount, g
Amount of
cement additives
on mass, %
W/C rela
tiveness
Flowabilit
y, cм
After 28 day,
МPа
1
100
-
0,43
11
12
2
100
0,01
0,43
12
13.5
3
100
0,02
0,43
14
13,5
4
100
0,03
0,43
16
12
5
100
0,04
0,43
17
10,5
6
100
0,05
0,43
19
10
7
100
1
0,43
25,5
7
* For cement pastes was used Portland cement PTS500 D0 Ahangaran cement plant
The tables
show some physico-mechanical properties of cement composi tions
hyperplasticizers adding a constant W/C ratio.
As seen in Figure 5, the resulting hyperplasticizers had a good plasticizing
effect when applied in Portland cement brand PC500 D0.
The obtained hyperplasticizer may reduce the water demand of the cement
compositions by 30-40%. By adding a obtained hyperplasticizer in cement compo-
65
sitions using a W/C ratio of the normal density, the strength of cement paste is in
creased from 39 MPa to 56 MPa.
1-Portland cement PC400 D0; 2-Portland cement PC400 D20; 3-Portland cement PC500
D0
Figure 5. The dependence of the flowability of water-cement slurry on
the amount hyperplasticizers
To study the influence of the mineralogical composition of cement to the
plasticizing effect of superplasticizer Portland cement three brands were chosen:
D20 PC400, PC400 D0 and PC 500 D0. For the objective study of the plasticizing
effect of superplasticizers we chose the W/C ratio of 0.43.
As can be seen from Tables 7,8,9, upon receipt of the cement paste, adding
superplasticizer obtained acetonoformaldehyde based resins in small amounts in
Portland cement brand PC400 D0 and PC500 D0, increased the strength of the ce
ment stone, but the subsequent increase in the amount of superplasticizer cement
impaired the strength of the stone.
Table 7
The results of tests of cement* pastes with synthesized
superplasticizer based acetonoformaldehyde resin
№
Cement
amount,g
Amount of
cement additives
on mass, %
W/C rela
tiveness
Flowabilit
y, cм
After 28 day,
Мpа
1
100
-
0,43
7,5
15
2
100
0,1
0,43
9
16
3
100
0,2
0,43
10
14,75
4
100
0,5
0,43
14
13,25
5
100
0,8
0,43
16
12
6
100
1
0,43
19
9
* For cement pastes was used Portland cement PC400 D0 Ahangaran cement plant
In cases of
using Portland cement PC400 D20, in the preparation of cement paste, adding
superplasticizer based acetonoformaldehyde resins only leads to de terioration of
strength of the cement stone. As it is known from the literature to in crease the
spreadability and the amount of superplasticizer cement paste strength decreases.
66
Table 8
The results of tests of cement* pastes with synthesized
superplasticizer based acetonoformaldehyde resin
№
Cement
amount,g
Amount of
cement additives
on mass, %
W/C rela
tiveness
Flowabilit
y, cм
After 28 day,
Мpа
1
100
-
0,43
6
18,5
2
100
0,1
0,43
8
16,75
3
100
0,2
0,43
9
14
4
100
0,5
0,43
11
12
5
100
0,8
0,43
14
11
6
100
1
0,43
16,5
9
*For cement pastes was used Portland cement PC400 D20 Akhangaran cement plant
Table 9
The results of tests of cement* pastes with synthesized
superplasticizer based acetonoformaldehyde resin.
№
Cement
amount,g
Amount of
cement additives
on mass, %
W/C rela
tiveness
Flowabil
it, cm
After 28 day,
Мpа
1
100
-
0,43
11
11,2
2
100
0,1
0,43
12
15
3
100
0,2
0,43
13,5
16,5
4
100
0,5
0,43
15
14
5
100
0,8
0,43
17
13
6
100
1
0,43
19
11
*For cement pastes was used Portland cement PC500 D0 Akhangaran cement plant
Superplasticizer obtained on the basis of the acetone formaldehyde resin may
reduce the water demand of the cement compositions by 10-15%. By adding a
obtained superplasticizer in cement compositions using a W/C ratio of the normal
density, the strength of cement paste is increased from 25 MPa to 47 MPa. The ad
dition of superplasticizer makes a positive impact its on structure formation of ce
ment stone.
1-Portland cement PC400 D0; 2-
Portland cement PC400 D20; 3-
Portland cement PC500 D0
Figure 6. The dependence of
the flowability of water-cement
slurry on the amount of super
plasticizer
Figure 6 shows that the resulting superplasticizer based acetonoformalde
hyde resin had a good plasticizing effect when applied in portlantsemente brand
PC400 D0 and PC 500 D0.
67
a) 1-concrete grade M-100 with super
plasticizer SDj-1; 2-concrete M-400 with
superplasticizer SDj-1; 3- concrete grade
M-400 superplasticizer Melment.b) 1-
concrete grade M-400 hyperplasticizer;
2- concrete M-100 with hyperplasticizer.
v) 1- concrete M-400 with superplasti
cizer JK-0.2; 2- concrete M-100 with su
perplasticizer on the base of aceton
oformaldehyde resins; 3- concrete grade
M-400 superplasticizer on the base of
acetonoformaldehyde resins.
Figure 7. The dependence of the mobility of the concrete mix by the amount
of superplasticizer
As seen in Figure 7, with the addition of superplasticizers obtained obtained
s-shaped figure. When adding a superplasticizer in the range of 0-0.5% there is a
slight change in the plasticizing effect, but in the range of 0.5-1%, a sharp increase
in the plasticizing effect of the superplasticizer.
As shown in Figure 7 (b), adding the resulting hyperplasticizer also got s
shaped figure. When adding hyperplasticizer range of 0-1% there was a large
change in the plasticizing effect of the hyperplasticizer .
As shown in Figure 7 (a) and (c) adding the obtained superplasticizer SDj-1
into the concrete type M-400 was observed almost the same plasticizing effect su
perplasticizer Melment and adding the obtained superplasticizer based on aceton
oformaldehyde resins observed in almost the same plasticizing effect with super
plasticizer JK-0 2.
68
In the fourth chapter of the thesis
«Technology of getting superplasticizers
based on local raw materials»
, was discussed the technology of production of
plasticizers.
It was developed production superplasticizers based on local raw materials.
Distinctive features of the proposed method of obtaining superplasticizer was that
in the preparation of raw materials was used local - hydrolyzed polyacrylonitrile
(HYPAN), superplasticizers were more simplified manner: at low temperature and
without pressure.
For the proposed method superplasticizers first reactor 2 was fed polyacry
lonitrile and 30% aqueous sodium hydroxide solution. During 8 hours at a temper
ature of 100
0
C and under atmospheric pressure obtained hydrolyzed polyacryloni
trile. Polyacrylonitrile resulting from reactor 2 is supplied to the reactor 5. The re
actor 5 was added to the hydrolysed polyacrylonitrile first formalin (35-37% for
maldehyde aqueous solution) and the temperature was raised to 70
0
C. Thereafter,
portions of sulfonating agent was added. After the addition of the sulfonating agent
the temperature was raised to 95
0
C and maintained at that temperature for 5 hours.
1-tank of sodium hydroxide; 2-reactor for the production of hydrolyzed polyacrylonitrile; 3-tank
of formalin; 4-bin for sulfonating agent; 5-reactor for superplasticizer; 6-precipitant; 7-pump.
Figure 8. Technological scheme of the superplasticizer
The weight ratio of polyacrylonitrile, formaldehyde and the sulfonating
agent was 1:0.4:0.7. The reaction was conducted at atmospheric pressure. The
product obtained from the reactor 5 entered the precipitator 6. Here, the obtained
product was precipitated with organic solvents (acetone, ethyl alcohol and others).
To reduce the deposition process can be skipped costs. Then, the finished product
was obtained in the form of a 30-35% aqueous superplasticizer solution.
Acetonoformaldehyde resin was synthesized by using, instead of sodium
hydroxide as a catalyst - sodium sulfite, The resulting product has the form of a
yellowish, viscous fluid liquid with a good plasticising effect.
69
The reactor №4 was charged 450 parts by weight 37.0% formalin from the
hopper №1 and 120.0 parts by weight acetone from the hopper №2, the mixture
was stirred and heated to 45-50 °C. Then fed from the hopper portion 3 of an
aqueous alkali catalyst solution (10% Na
2
SO
3
solution), the pH of the reaction
mixture was 10-11, and then the pH was maintained constant by continuously
feeding Catalyst 11-12 for 2.0-3.0 hours.
After catalyst feed the reaction mass temperature was raised to 55- 60
0
C and
continued under these conditions for condensation of 3-3.5 hours with continuous
stirring until pH of 7.0 to 7,5.Then reaction mass from the reactor was fed to №4
reactor №6, after which the reactor was charged 1.5 parts №6 surfactant at a tem
perature of 50-55
0
C and it was maintained 55-60 minutes mixing. After distilling
off the evaporator ready acetonoformaldehyde soluble resin had a weight fraction
of the dry residue - 84.9%.
1-formalin
hopper, 2-a hopper for acetone, 3- hopper sodium hydrosulfite, 4 - reactor №1, 5- hopper
surfactants, 6-reactor №2, 7-evaporator; 8-pump
Figure 9. Technological scheme of the superplasticizer based on
acetonoforialdehyde resins.
The technology of superplasticizer based acetonoforialdehyde resins. As a
result, superplasticizer synthesis studied selected optimal regimes superplasticizer
production.
Thus, the technology for production of superplasticizer SDj-1, based on hy
drolyzed polyacrylonitrile. As a result, synthesis of research superplasticizer SDj-1
selected the best mode of superplasticizer production.
The technology of hyperplastificizer based on polycarboxylates. As a result,
synthesis of research hyperplastificizer was selected optimal regimes hyperplas
tificizer production. For technical indicators hyperplastificizer it met all the re
quirements of GOST. To avoid increasing the chloride ion in the composition hy-
70
perplastificizer as a deactivator were chosen formic or acetic acid, which im proved
the final result hyperplastificizer antifreeze properties. In the fifth chapter of the
dissertation
«The use of plasticizers developed in the production of building
materials and technical and economic justification
» were discussed specific and
overall economic efficiency in the implementation of derived plasticizers.
Estimation of economic efficiency of application of the developed superplas
ticizer SDj-1, based on polycarboxylates, involves comparing cost price modified
concrete mixes with the cost of similar blends produced without chemical additives
were proposed.
The results obtained in the study of the optimal concentration of superplasti cizer
SDj-1 were successfully tested under production conditions in the LLC
«Zenatkor-TBB», LLC «Kulama kurilish" and LLC «Jizzah binokor savdo».
Thus, super-SDj-1 successfully passed production test. Calculations were
shown that the effect of the economically of these additives increased with the
grade of concrete. The use of complex additives most suitable for the obtaining of
concrete durability.
CONCLUSIONS
1. Obtained plasticizers based polyols and revealed that an increase in mo
lecular weight polyol had a positive effect on the rheological and physico
mechanical properties of the cement paste. It was determined that the plasticizer
based on glycerol compared with other plasticizing additives which was obtained ,
showed the best results.
2. Obtained plasticizers which were synthesized from renewable sources
(like starch, cellulose and derivatives thereof), had a positive effect. It was identi
fied derived plasticizers were encouraged to use in the range of 0.1 - 0.5% by
weight of cement.
3. Obtained superplasticizer SDj-1 in its chemical structure had functional groups
that enhance the water solubility and adsorption on the particles of a mac
romolecule superplasticizer was proposed Portland cement and in the workplaces.
4. It was found that the isobutyl radical was effective for a polymethylene
radical modification, the optimum percentage of superplasticizer SDj-1. isobutyl
and the radical - 95: 5, and the proposed modified superplasticizer was added to the
cement paste - up to 1% by weight of cement.
5. It show that the resulting of hyperplasticizer had a high plasticizing ef fect
when added mixes and can repeat the results with small quantities of super
plasticizers. Hyperplasticizers were 20 times more effective than superplasticizers.
6. It was proposed that superplasticizer of acetonoformaldehyde based resin
having functional groups in its chemical structure, which improved the water solu
bility and adsorption on the particles of a macromolecule superplasticizer and Port
land cement showed the results obtained by superplasticizer reduced the necessi ty
to 15-20%, increased the strength of the cement stone.
71
7. It was determined that in addition to synthesized and super hyperplasti
cizers of composites solutions based on gypsum and cement-lime binding was in
creased the mobility, placebility, density and strength.
8. The technology of production and application of super- and hyper
plasticisers based on local raw materials and implemented on the basis of LLC
«Zenatkor-TBB», LLC "Qulama qurilish", LLC "Jizzakh Binokor Savdo". By add
ing the received hyper and super plasticizers in cementitious systemsobserved to
increase strength cement compositions in the early stages, and this in turn led to a
reduction of the technological process of preparation of composite materials and
energy costs
72
Эълон қилинган ишлар рўйхати
Список опубликованных работ
List of published works
I бўлим (I часть; I part)
1. Karimov M. U., Djalilov A. T., Samigоv N. A. Study of the IR spectra ob tained
hyperplasticizer and its influence on the physico-chemical and physico mechanical
properties of the cement compositions // Journal “European applied science”.
–Germany.-№7. -2015. -P.26-30. (02.00.00; №4)
2. Karimov M. U., Vafaev O.Sh., Djalilov A.T. Study of the IR spectra ob tained
superplasticizer and its influence on the physico-chemical and physico mechanical
properties of the cement compositions// Journal “European applied sci
ence”–Germany. -2015. -№8. -P.77-81. (02.00.00; №4)
3. Каримов М.У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Изучение и сравнение
влияния Na-поликарбоксилатов на физико-механические свойства цемент ных
систем // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2014. № 1 (2)
URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/search-2/item/838 (02.00.00; №2)
4. Каримов М. У. Изучение некоторых свойств бетона и цементного рас твора
при добавлении суперпластификатора // Журнал «Химия и химическая
технология» -Ташкент. -2012. -№4. –С. 5-8. (02.00.00; №3)
5. Каримов М. У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Изучение ИК – спектров
синтезированного суперпластификатора // Узбекский химический журнал -
Ташкент. -2012. -№4. –С. 19-22. (02.00.00; №6)
6. Каримов М. У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Изучения ИК–спектров и
коллоидно–химическое свойство синтезированного суперпластификатора //
Журнал «Архитектура. Строительство. Дизайн» -Ташкент. 2013. -№1. С. 28-
31. (05.00.00; №4)
7. Каримов М. У., Ширинов Ш.Д., Тухтаева Г.Г. Изучение характеристи ческой
вязкости растворов и влияние полученной Na - карбоксиметилцеллю лозы на
растекаемость водно–цементного раствора // Узбекский химический журнал
-Ташкент. -2013. -№4. –С.30-33. (02.00.00; №6)
8. Каримов М. У. Изучение ИК – спектры и влияние на растекаемость
водно-цементного раствора пластифицирующих добавок на основе пентаэри
трита и этиленгликоля // Журнал «Химия и химическая технология» -
Ташкент. -2013. -№3. –С. 45-48 (02.00.00; №3)
9. Каримов М. У. Изучение ИК – спектры и влияние пластифицирующих
добавок на основе глицерина на растекаемость водно-цементного раствора //
Узбекский химический журнал -Ташкент. -2013. -№5. –С. 60-63. (02.00.00;
№6)
10. Каримов М. У., Джалилов А.Т. Изучение реологических свойств водно –
цементного раствора и механических свойств цементного камня с добавле
нием пластифицирующих добавок на основе многоосновных спиртов // Уз
бекский химический журнал –Ташкент. 2014. – №1.–С. 24-27. (02.00.00; №6)
73
11. Каримов М.У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Разработка отделочных
композитных строительных растворов с суперпластификатором Дж-1 // Жур
нал "Композиционные материалы"
–
Ташкент-2015. -№2. C. 25-28. (02.00.00;
№4)
12. Каримов М.У., Джалилов А.Т. Изучение свойств цементного камня при
добавлении полученных пластифицирующих добавок // Узбекский химиче
ский журнал –Ташкент. 2014. – №1. –С. 64-67. (02.00.00; №6) 13. Каримов
М.У. Изучение реологических свойств водно – цементного раствора и
механических свойств цементного камня с добавлением пласти фицирующих
добавок на основе многоосновных спиртов // Узбекский хими ческий журнал.
–Ташкент. 2013. – №6. –С. 50-53. (02.00.00; №6) 14. Каримов М.У., Джалилов
А.Т., Эшкурбанов Ф.Б. Изучение физико – механических свойств
строительных растворов с суперпластификатором Дж 1 // Журнал «Химия и
химическая технология» -Ташкент. -2016. -№1. –С.11- 14. (02.00.00; №3)
15. Каримов М.У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Изучение ИК спектров и
влияние на свойства цементных систем пластифицирующих добавок на ос
нове ацетоноформальдегидной смолы
//
Узбекский химический журнал –
Ташкент. 2015. – №4. –С.41-46. (02.00.00; №6)
16. Каримов М.У., Джалилов А.Т. Изучение ИК спектров полученного ги
перпластификатора и его влияние на свойства цементных систем
//
Узбек ский
химический журнал –Ташкент. 2015. – №5. –С. 38-42. (02.00.00; №6) 17.
Джалилов А.Т., Каримов М.У., Тухтаева Г.Г., Ширинов Ш.Д. Способ
получения высокомолекулярного карбоксиметилцеллюлозы // Патент РУз. №
IAP 05082. – Ташкент. Патентный бюллетень Узбекистана. -30.09.2015. -№9
II
бўлим (II часть; II part)
18. Karimov M. U., A.T. Djalilov and N.A. Samigov A Note on the Influence of
Copolymer of Na-Acrylic Acid and Methacrylic Acid Isobutyl Ester on the Physic
Mechanical Properties of Cement Systems // Journal “Analytical Chemistry from
Laboratory to Process Line” –Canada. -November. -2015. P.15-21. 19. Karimov M.
U., A.T. Djalilov and N.A. Samigov A Note on the Influence of Copolymer of
Na-Methacrylic Acid and Methacrylic Acid Isobutyl Ester on the
Physic-Mechanical Properties of Cement Systems // Journal “Analytical Chemistry
from Laboratory to Process Line”–Canada. -November. -2015. P21-27 20. Karimov
M. U. and A. T. Djalilov A Note on Synthesis of Superplasticizer and Its Influence
on the Strength of Cement Paste // Journal “Analytical Chemistry from Laboratory
to Process Line”–Canada. -November. -2015. P27-31 21. Karimov M. U., G.G.
Tukhtaeva, A.A. Kambarova and A. T. Djalilov A Note on Influence of Na-
carboxymethylcellulose on the Physic-Mechanical Properties of Cement Systems //
Journal “Analytical Chemistry from Laboratory to Process Line”–Canada.
-November. -2015. P31-35
22. Каримов М.У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Исследование физико–
химических и физико–механических свойств цементных композиций с до
бавлением суперпластификатора // Журнал "Естественные и технические
науки" –Москва.-№2 (апрель). -2015. С. 255-260
74
23. Каримов М.У., Джалилов А.Т. Исследование влияния синтезированно го
суперпластификатора на подвижности бетонной смеси // «Современные
проблемы науки о полимерах» 8-ая Санкт-Петербургская конференция моло
дых ученых. -Санкт-Петербург. – 2012, С. 95.
24. Каримов М.У., Джалилов А.Т. Изучение влияния прочности бетона при
добавлении суперпластификатора // «Современные проблемы науки о поли
мерах» 8-ая Санкт-Петербургская конференция молодых ученых. -Санкт
Петербург. – 2012, 94 с.
25. Karimov M.U., Djalilov A.T., Samigov N.A., Nurkulov F.N., Zokirov J.
Synthesis and application of plasticizing additives for cement // “Modern Problems
of Polymer Science” Programm and abstract book of 9
th
Saint – Petersburg Young
Scientists Conference, November 11-14, 2013, Saint – Petersburg, P. 41.
26. Karimov M.U., Djalilov A.T., Samigov N.A., Majidov S.R. Study the influ ence
of copolymer of Na-methacrylic acid and methacrylic acid isobutyl ester on the
physic-mechanical properties of cement systems // “Modern Problems of Pol ymer
Science” Programm and abstract book of 10
th
Saint – Petersburg Young Sci
entists Conference, November 10-13, 2014, Saint – Petersburg, p. 109 27. Karimov
M.U., Djalilov A.T., Samigov N.A., Zokirov J.S. «Study the influ ence of
copolymer of Na-acrylic acid and methacrylic acid isobutyl ester on the
physic-mechanical properties of cement systems» “Modern Problems of Polymer
Science” Programm and abstract book of 10
th
Saint – Petersburg Young Scientists
Conference, November 10-13, 2014, Saint – Petersburg
28. KarimovМ.U., Djalilov A.T., Samigov N.А., Turapov M.T. Studies the ef fect
of the complex additive on the physical and mechanical properties of cement
systems//Program and Abstract Book of 11
th
Saint-Petersburg Young Scientists
Conference November 9 – 12, 2015 Saint-Petersburg
29. Каримов М. У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Изучение ИК – спектры и
влияние на физико – механических свойств водно-цементного раствора
пластифицирующих добавок на основе пентаэритрита//«НАУКА ВЧЕРА,
СЕГОДНЯ, ЗАВТРА» Материалы международной научно-практической
конференции
30. KarimovM.U., DjalilovA.T., Samigov N.A.Zokirov J.S. A study of the syn
thesis of hyperplasticizer and its influence on the properties of cement sys
tems//“Modern Problems of Polymer Science” Programm and abstract book of 11
th
Saint – Petersburg Young Scientists Conference, November 9-12, 2015, Saint –
Petersburg
31. Samigov U.N., Samigov N.A., DjalilovА.T., Karimov M.U. Majidov S.R.
Creation and research of high-strength and waterproof plaster compositions with
the activated mineral fillers and supersoftener// Ibausil 18. Internationale
Baustofftagung. F.A.Finger-Institut für Baustoffkunde. Bauhaus-Universität,
Weimar, Bundesrepublik Deutschland. Tagungbericht – Band 2. 12-15 september
2015.
32. Каримов М. У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Изучение ИК – спектры и
влияние на свойства водно-цементного раствора пластифицирующих доба вок
на основе диэтиленгликоля //«Новые полимерные композиционные мате-
75
риалы» Материалы IX международной научно-практической конференции.
Нальчик 2013. С.94-97
33. Каримов М. У., Джалилов А.Т. Изучение влияния на реологические
свойства бетона и на свойства водно-цементного раствора суперпластифика
тора на основе гидролизованного полиакрилонитрила//«Новые полимерные
композиционные материалы» Материалы IX международной научно
практической конференции. Нальчик 2013. С.91-94
34. Каримов М. У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. «Изучение влияния со
полимеров Na-акриловой кислоты и изобутилового эфира метакриловой кис
лоты на физико-механические свойства цементных систем» «Новые поли
мерные композиционные материалы» Материалы X международной научно
практической конференции. Нальчик 2014. 125-128 с.
35. Каримов М. У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. «Изучение влияния со
полимеров Na-метакриловой кислоты и изобутилового эфира метакриловой
кислоты на физико-механические свойства цементных систем»«Новые поли
мерные композиционные материалы» Материалы X международной научно
практической конференции. Нальчик 2014. 122-125 с.
36. Каримов М. У., Джалилов А.Т. «Изучение ИК спектров суперпласти
фикатора и влияние его на прочность цементного камня» «Новые полимер
ные композиционные материалы» Материалы X международной научно
практической конференции. Нальчик 2014. 119-122 с.
37. Каримов М. У., Джалилов А.Т. Тухтаева Г.Г., Камбарова А.А. Изуче ние
влияния полученной Na– карбоксиметилцеллюлозы на физико механические
свойства цементных систем// «Новые полимерные композици онные
материалы» Материалы X международной научно-практической кон
ференции. Нальчик 2014. 128-131 с.
38. Каримов М.У., Джалилов А.Т. Изучение синтеза и влияние на физико
механические свойства цементного камня полученного суперпластификатора
на основе ацетоноформальдегидных смол//«Новые полимерные композици
онные материалы» Материалы X1 международной научно-практической
конференции. Нальчик 2015. C. 116-120
39. Каримов М.У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Изучение синтеза и влия ние
полученного гиперпластификатора на физико-механические свойства
цементного камня//«Новые полимерные композиционные материалы» Мате
риалы X1 международной научно-практической конференции. Нальчик 2015.
C. 120-124
40. Каримов М.У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Изучение синтеза и влия ние
полученного суперпластификатора Дж-1 на физико-механические свой ства
цементного камня // «Новые полимерные композиционные материалы»
Материалы X1 международной научно-практической конференции. Нальчик
2015. C. 124-128
41. Каримов М. У., Джалилов А.Т. Синтез и применения высокоэффек тивных
суперпластификаторов на основе местного сырья//“INNOVATION - 2013”
Международная научная конференция. Сборник научных статей. С. 89- 90
76
42. Джалилов А.Т.,Самигов Н.А., Каримов М. У., Мажидов С.Р., Самигов У.Н.
Новый суперпластификатор Дж-1 для улучшения свойств цементных
композиций //“INNOVATION - 2014” Международная научная конференция.
Сборник научных статей. С. 110
43. Каримов М. У., Джалилов А.Т. Получения новых эффективных олиго
мерных суперпластификаторов на основе местных сырьевых ресур
сов//«Полимерлар фанининг хозирги замон муаммолари» Тошкент – 2011 й.
58 – 60 б.
44. Каримов М. У., Джалилов А.Т.Исследование влияния суперпластифи
каторов на водоредуцирующий эффект цементных растворов//«Актуальные
вопросы в области технических и социально-экономических наук» Республи
канский межвузовский сборник. -Ташкент -2012. С. 62 – 64 45. Каримов М.
У., Джалилов А.Т. Эффективность суперпластификаторов в бетонных
смесях//«Актуальные вопросы в области технических и социаль
но-экономических наук» Республиканский межвузовский сборник. -Ташкент
-2012. С. 64 – 65
46. Каримов М. У., Джалилов А.Т. Исследование действия суперпласти
фикаторовна цементные растворы//«Актуальные вопросы в области техниче
ских и социально-экономических наук» Республиканский межвузовский
сборник. -Ташкент -2012. С. 65 – 67
47. Каримов М. У., Джалилов А.Т., Самиғов Н.А., Вафаев О.Ш.Свойства
бетонных смесей и бетонов из равноподвижных смесей с добавлением синте
зированного суперпластификатора//“Композицион қурилиш материаллари
назарияси ва инновацион технологиялар” Республика илмий – амалий
анжумани. 8-9 ноябрь 2012й. Тошкент – 2012й
48. Каримов М. У. Изучение вязкости полученных суперпластификаторов//
Труды ХХ11 – научно – технической конференции молодых ученых маги
странтов и студентов бакалавриата. –Тошкент. –2013г. С. 171 49. Каримов М.
У., Нуркулов Ф.Н. Изучение поверхностного натяжения полученных
суперпластификаторов//Труды ХХ11 – научно – технической конференции
молодых ученых магистрантов и студентов бакалавриата. – Тошкент. –2013г.
С. 71
50. Каримов М. У., Тухтаева Г.Г., Самигов Н.А., Джалилов А.Т., Зокиров Ж.
Влияние полученной Na - карбоксиметилцеллюлозы на водно – цемент ный
раствора// Актуальные вопросы в области технических и социально
экономических наук. Республиканский межвузовский сборник. –Ташкент. –
2013г. С. 61
51. Каримов М. У., Тухтаева Г.Г., Джалилов А.Т. Изучение вязкости полу
ченной Na – карбоксиметилцеллюлозы// Актуальные вопросы в области тех
нических и социально-экономических наук. Республиканский межвузовский
сборник. –Ташкент. – 2013г. С. 62
52. Каримов М. У., Джалилов А.Т. Изучение влияние глюконата на свой ства
водно
–
цементного
раствора// Материалы международной научно
технической конференции «Ресурсо- и энергосберегающие, экологически
77
безвредные композиционные материалы» -Ташкент. 19-21 сентября 2013 г.
С.68-70
53. Каримов М. У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А., Зокиров Д.С. Изучение
влияние декстрина на свойства водно – цементного раствора// Материалы
международной научно-технической конференции «Ресурсо- и энергосбере
гающие, экологически безвредные композиционные материалы» -Ташкент.
19-21 сентября 2013 г. С.67-68
54. Каримов М. У., Кўчаров Х.Б., Балтабаева Ш.Х. Подвижность бетонной
смеси
и
прочность
бетона
с
добавлением
синтезированного
суперпластификатора//«Кимё ва озиқ овқат саноатлари ҳамда нефт-газ қайта
ишлашнинг иноовацион технологияларини долзарб муаммолари» илмий
техникавий анжуманининг мақолалар тўплами, Тошкент 2012й., 55-56 б. 55.
Каримов М. У., Кўчаров Х.Б., Джалилов А.Т. Свойства бетонных смесей и
бетонов из равноподвижных смесей с добавлением синтезированного
суперпластификатора//«Кимё ва озиқ овқат саноатлари ҳамда нефт-газ қайта
ишлашнинг иноовацион технологияларини долзарб муаммолари»
илмий-техникавий анжуманининг мақолалар тўплами, Тошкент 2012й., 57-58
б.
56. Самигов Н.А., Джалилов А.Т., Турапов М., Зокиров Д.С., Каримов М.У.,
Мажидов С.Р., Суюнов Ш.А. Цементная композиция с комплексной добавкой.
ГУП “Фан ва тараққиёт” научно-технический центр NTTS “Компо зит”. 2015
й. 28-29 апрель.
57. Каримов М. У., Вафаев О. Ш., Джалилов А.Т. Изучение влияния натри
евой соли полиакриловой кислоты на физико-механических свойств цемeнт
ных систем// «Актуальные вопросы в области технических и социально
экономических наук» Республиканский межвузовский сборник. Часть 1.
Тошкент 2014 г. 95 – 97 с.
58. Каримов М. У., Вафаев О. Ш., Джалилов А.Т.,Самигов Н.А. Изучение и
сравнение влияния гидролизованного полиакрилонитрила на физико – меха
нических свойств цементных систем// «Актуальные вопросы в области тех
нических и социально-экономических наук» Республиканский межвузовский
сборник. Часть 1. Тошкент 2014 г. 97 – 99 с.
59. Каримов М. У., Вафаев О. Ш., Джалилов А.Т.,Самигов Н.А. Изучение ИК
спектров пластифицирующих добавок на основе глицерина// «Аналитик кимё
фанининг долзарб муаммолари» IV Республика илмий-амалий анжумани
илмий мақолалари тўплами. 1 – Қисм. Термиз – 2014. 32-34 б.
60. Каримов М. У., Вафаев О. Ш., Джалилов А.Т.,Самигов Н.А. Физико
механические свойства цементного камня с добавлением
суперпластификатора// «Аналитик кимё фанининг долзарб муаммолари»
IVРеспублика илмий-амалий анжумани илмий мақолалари тўплами. 2 – Қисм.
Термиз – 2014. 47-48 б.
61. Каримов М. У., Вафаев О. Ш., Джалилов А.Т. Изучение ИК спектра
синтезированного суперпластификатора// «Аналитик кимё фанининг долзарб
муаммолари» IV Республика илмий-амалий анжумани илмий мақолалари
тўплами. 2 – Қисм. Термиз – 2014. 49-50 б.
78
62. Каримов М. У., Вафаев О. Ш., Джалилов А.Т. Изучение ИК спектров
пластифицирующих добавок на основе этиленгликоля и влияния их на
растекаемость водно – цементного раствора// «Аналитик кимё фанининг дол
зарб муаммолари» IV Республика илмий-амалий анжумани илмий
мақолалари тўплами. 2 – Қисм. Термиз – 2014. 50-51 б.
63. Самигов Н.А., Мажидов С.Р.,Зокиров Ж.С., Джалилов А.Т., Каримов М. У.
Цементный бетон с суперпластификаторами нового поколе ния//Материалы
республиканской научно-практической конференции «по вышение
энергоэффективности зданий и актуальные проблемы строительной физики»,
24-25 мая 2015г. – Самарканд. С. 126-128
64. Каримов М. У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А., Тешабаева Э.У. Изуче ние
физико-механических свойств строительных растворов с суперпласти
фикатором Дж-1// Материалы международной научно-практической конфе
ренции «Состояние и перспективы инновационных идей и технологий в об
ласти нефтехимии» Фергана-2015. С. 241-244
65. Каримов М.У., Джалилов А.Т., Самигов Н.А. Изучение физико
механических свойств строительных растворов с суперпластификатором Дж
1//«Актуальные вопросы в области технических и социально-экономических
наук» Республиканский межвузовский сборник. Ташкент-2015. С. 131-133 66.
Каримов М.У., Эшкурбонов Ф.Б. Изучение физико-механических свойств
гипсовых растворов с суперпластификатором Дж-1//Труды XXIV - научно-
технической конференции молодых ученых, магистрантов и студен тов
бакалавриата. Ташкент 2015. С. 170-172
79
Автореферат «Кимё ва кимё технологияси» журнали таҳририятида таҳрир
қилинди.
Бичими 60х84
1
/
16
. Ризограф босма усули. Times гарнитураси.
Шартли босма табоғи:5.25. Адади 100. Буюртма № 25.
Баҳоси келишилган нархда.
«ЎзР Фанлар Академияси Асосий кутубхонаси» босмахонасида чоп этилган.
Босмахона манзили: 100170, Тошкент ш., Зиёлилар кўчаси, 13-уй.
80
