Введение к работе
.Актуальность проблемы/ Ячеистому бетону принадлежит ведущая роль' в решении научно технической; задачи по дальнейшему снижению
, ыассы конструкций.' а также экономии энергоресурсов (при отоплении)
/Возводимых здания.' Применение в строительстве различных конструкций и изделий» .изготовленных из ячеистого бетона, позволяет ускорить іюнтадаае работай свести к минимуму трудозатраты.
;,: Сырьевая база для производства ячеистого бетона имеется практически во.всехрегионах России и стран СНГ. поскольку используют-
, ся смеси из вяадего и молотого песка, а также различные попутные отходы промышленности. ;Развитие производства ячеистых бетонов оправдано не -только наличием сырьевой базы, но и тем. что в условиях жаркого климата конструкции из ячеистого бетона весьма эффективны, как экономически. . так'и. с.точки зрения обеспечения хорошего санитарного микроклимата внутри жилых, промышленных и.сельскохозяйс-твенных зданий и сооружений. ,.-<
Кроме этого. . в, условиях всё возрастающей ограниченности невоспроизводимых топливно-энергетических ресурсов и удорожания их добычи. ; развитие капитального,строительства, в частности в Республике Казахстан, тесно связано с последовательным усилением режима экономии «атериальяых ресурсов при обеспечении высокого качества продукции и реализации экологически чистых технологических процес-, сов; При этой предуснотрено превратить ресурсосбережение-в решающий источник удовлетворения растущих потребностей промышленности, для чего необходимо комплексно использовать природные и материальные ресурсы,: ширеприменять воспроизводимые источники энергии, к который относится солнечная энергия. Поэтому проблема комплексного использования материальных (в том числе отходов промышленности), природній и климатических условий жарких районов а производстве ячекс-
--4-.
тых бетонов является весьма' актуальной.
Анализ отечественного., и "зарубежного опыта'.производства и применения ячеистых бетонов показал их высокую технико-экономическую эффективность.
Увеличение объема производства и применения ячеистобетонных конструкций в странах СНГ в течение последних 30 лет происходило при непрерывном . совершенствовании технологии ячеистого бетона и конструкций из него с использованием вяжущих из' местного сырья и" вторичных продуктов.производства,' ' позволяющих получать разные виды ячеистых бетонов различной плотности. ; При применении автоклавного' ячеистого бетона'для крупноразмерных конструкций на первый план были поставлены вопросы коренного совершенствования' технологии ячеистого бетона, основы которой были заложены еще в 30-е годы.
Технология ячеистых бетонов хотя и отличается от технологии плотных тяжелых бетонов, однако, в вопросе формирования прочности, цементного камня'имеется иного общего.
Автором обобщен многолетний опыт исследований ученых России и стран членов СНГ на этой.основе выдвигаются практические решения повышения эффективности производства и качества ячеистобетонных изделий и конструкций.'
Всесторонний анализ исследований, выполненный автором, позволил выявить главное направление технологий ячеистых бетонов. Таким направлением является комплексное использование сырьевых материалов техногенного и природного, происхождения, а также климатических условий районов с жарким климатом в производстве ячеистых бетонов.
Настоящая работа выполнялась в соответствии с заданиями целевой комплексной научно-технической программы О.Ц.031, ГНТП "Стройп-рогресс" Миннауки России и комплексной республиканской научно-технической программы Южно-Казахстанского отделения Национальной Ака-
демии наук республики Казахстан.
Целью диссертационной работа является разработка научно-обоснованной ресурсосберегающей экологически чистой технологии ячеистых бетонов с комплексным использованием сырьевых материалов техногенного и природного происхождения. - а также благоприятных климатических условий, районов с эхарккм климатом.
.Для достижения этой цели потребовалось решить следующие зада-
чи: ' " ; .-.,';'
/'.- произвести анализ, различных-, физико-химических процессов, происходящих.; при производстве бесцементных ячеистых бетонов в зависимости; от. различк'нх технологических параметров;
. '-.изыскать эффективные, активизаторы твердения тонкодисперсных .флотохвостов;.':.'..'.;- ,;,:.'.',/ .- установить особенности,формирования макропористой структуры бесцементных ячеистых бетонов на основе комплексного использования жидких и /_т_ойКодисперскых твердых отходов обогащения флюоритових руд;.'" .- ':;.:[-:' . './.-.'" ' І' /';. -
разработать техіюлогические параметры производства бесце-кентного ячеистого бетона на основе барханных песков и .кремнеземне-. тых отходов. . обеспечивайте необходимую прочность и эксплуатационные свойств: . : .;.:.' ' ''.'... "'.
установить . технико-экономическую эффективность применения газобетока:естественного твердения на барханном песке при строи-' тольствё малоэтажных домов;
-.Исследовать, особенности технологии получения газобетона в условиях сухого жаркого 'климата при твердении в естественных условиях н в гелнокаяерах;
- разработать рекомендации и организовать внедрение в произ-
водечво результатів исследования.
Совокупность установленных закономерностей, теоретических обобщений технологических принципов и решений, положенных в основу рационального использования техногенных отходов и барханных песков с целью минимизации расхода товарно производимого ФЯ*ущего.' при. обеспечении требуемых эксплуатационных свойств газобетона, различного назначения. ' . '.";:' ' - ' ;.,''.'; '.'.'/';'.::
Научная новизна: ' .'^'.'Л >,;"'' V 'Ь.
установлено, что вследствие частичного разрушения структуры частиц кремнезема флотохвостов в процессе обогащения флюоритових руд их помол до требуемой дисперсности осуществляется со значитель* но меньшими энергозатратами и , риводит К сокращению до 2-х раз продолжительности доавтоклавноЯ обработки, газобетона при "яаксикуйе прочности на сжатие; '.',. ': U '."''" '">':
выявлено.. что при флотации в процессе обогащении флюоритовых руд происходит аморфизация поверхностного слоя зерен кристалличес-', кого кварца, способствующая более полному.взаимодействия вяжущего с кремнеземистым компонентом и обеспечивающая повышенную прочность И долговечность газобетону; : і .:v= '-" -:-'.-'"' ;' '.
установлено, что совместное использование в технологическом процессе тонкомолотого шлака, щелочного стока и флотохвостов обогащения флюоритовых руд в технологии бесцементных ячеистых .бетонов с заданными физико-механическими свойствами повышает коэффициент использования порообразователя на 10 ...20 Я ; .--;.
установленные технологические принципы получения .бесцементного неавтоклавного ячеистого бетона с предельной минимизацией его усадки в процессе образования затвердевшей структуры, вследствии . использования эффекта полимеризации кремниевой кислоты на поверхности частиц кремнеземистого компонента при избыточном давлении
- г -
0.15... 0.20 МПа. температуре 300.,,320 С и продолжительности изотермической выдержи, в несколько раз меньшей по сравнению с существующий технологиями автоклавных материалов;
- установленные основные закономерности формирования макропо
ристой структуры ячеистых бетонов на основе барханных песков при
гэлиотермообработке в условиях.сухого жаркого климата.
Практическое значение работы и реализация -ее результатов:
разработаны инженерные методы .определения технологических Параметров производства ячеистых бетонов как в заводских условиях, так и. в "условиях строительной площадки, применительно к сырьевой базе и климату.' характерному для кшых регионов СНГ;
разработана технология изготовления конструкционно-теплоизоляционного газобетона в районах сухого жаркого климата с гелио-термобработкой их -в тешюаккумулирующих гелиокамерах однорядной загрузки, позволяющая существенно сократить расход тепловой энергии;
материалы диссертационной работы используются при подготовке специалистов строительного профиля в Кызылординском институте инженеров агропромышленного.производства;'
результаты работы использованы для внедрения в научно-иссле-довательском, . проектно-конструкторском и технологаческом институте бетона и железобетона '(НИИЖБ). проектном институте "Кызылордаагроп-
ромпроект" Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан;
- разработанная технология в ее различных вариантах освоена
строительными организациями Южного Казахстана - Чардаринским комби
натом строительных материалов и Кызылординским ПО "Стройматериалы",
ГАО "Южнефтегаз".
Апробация работы.
Основные научные результаты риботы доложены на:
Республиканской конференции "Проблемы .повышения ' эффектна -ности капитального строительства'' (г.Алматы. 198а); .
V Республиканской конференции "Долговечность конструкции из автоклавдш бетонов" (г.Таллин. 1984):
Региональной конференции "Композиционные; ^строительные материалы с использованием отходов промышленности" (г.Пенза, 1984);
Всесоюзной конференции "Безотходные технологии и использование вторичных продуктов и отходов в промышленности строительных материалов" (п.Красково. 1985);
Всесовзнсй конференции "Пути эффективности; использования промышленных отходов в производстве строительных материалов" (г.И&мкент. 1986); ,'"'..- ,' .
-VI Республиканской конференции "Долговечность строительных конструкции" (г.Таллин. 1987):
Республиканской конференции "Научно-технический прогресс в технологии строительных материалов" (г. Алматы. 1991):
Республиканской конференции посвященной проблемам развития производительных сил Вашого Казахстана (г.Шымкент. 1993).
' - Международной научно-практической конференции "Экология и природопользование" (г.Москва. 1995).
Основные научные результаты работы опубликованы в зо печатных работах, в т.ч.. в монографии объемом 7.5 п.л., учебном пособии для студентов вузов: в нормативных документах.
Основные исследования по работе выполняли в лаборатории ячеистых бетонов и конструкций, в лаборатории физико-химических исследований бетонов и лаборатории экономических исследований Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательского, проектно-конс-трукторского v технологического института бетона и железобетона (НИИЖБ). и в лабораторий строительных материалов и конструкций
'9 -
Кнзылординского института инженеров агропроишленного производства* . Министерства образования Республики Казахстан. " Объем ^дсертщи,,
Работа состоит из введения. 8-й глав, основных выводов, списка литературы (226 наименований) и приложения. Общий объем диссертации 368 страниц иашинописного текста, в том числе 82 таблицы, 84 рисунков. В приложении приведены акты производственного внедрения.