Введение к работе
Актуальность работы. Увеличение объемов производства эффективных стеновых материалов, отвечающих требованиям по теплозащите зданий и сооружений, является главной задачей строительной индустрии. Наиболее перспективными являются изделия из неавтоклавиого ячеистого бетона. Реальные возможности производства экономически эффективных ячеистых бетонов открываются при получении их с использованием местной сырьевой базы и минеральных промышленных отходов.
На дробилыго-сортировочпых заводах по переработке железобетонных конструкций образуется около 30 % отсевов дробления. Широкое применение таких отсевов сдерживается из-за высокой их неоднородности и недостаточно изученной роли отсевов дробления в структурообразовании цементных композиций.
Решение эффективного использования отсева дробления связано с их меха-нохимической обработкой, направленной на возможность использования их в технологии неавтоклавного ячеистого бетона.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с Федеральной целевой программой «Жилище» и Национальным проектом «Доступное и комфортное жилье - гражданам России», по межвузовской НТП «Архитектура и строительство».
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является разработка эффективного неавтоклавиого пенобетона с использованием отсевов дробления.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:
обосновать возможность использования отсевов дробления бетона в производстве изделий из неавтоклавного пенобетона с высокими эксплуатационными характеристиками;
разработать технологию механохимической активации отсевов дробления бетона;
разработать составы и исследовать структуру и свойства пенобетона с использованием математического метода планирования эксперимента и статистической обработки экспериментальных данных;
разработать рекомендации по изготовлению неавтоклавного пенобетона с использованием отсевов дробления бетонного лома;
произвести производственное опробование технологии неавтоклавного пенобетона с использованием отсевов дробления в производственных условиях.
4 Научная новизна:
обоснована возможность получения эффективного неавтоклавного пенобетона с использованием отсевов дробления путем их механохимическои активации, обеспечивающей повышение однородности, снижение капиллярной пористости и получение мелкокристаллических новообразований типа бемита и гидрокарбоал-люминатов кальция, влияющих на прочностные показатели бетона;
установлена зависимость удельной поверхности отсева дробления от длительности механохимическои активации;
с помощью методов РФА, ДТА и электронной микроскопии установлено наличие в цементном камне мелкокристаллических новообразований типа бемита и гидрокарбоаллюминатов кальция;
установлены многофакторные зависимости прочности, средней плотности пенобетона от водотвердого отношения, расхода пенообразователя, содержания активированного отсева дробления, которые необходимы для организации технологии и прогнозирования свойств пенобетона;
- установлены многофакторные зависимости прочности на сжатие и средней
плотности от соотношения между отсевом дробления и вяжущим, водотвердого
отношения и содержания пенообразователя.
- установлены зависимости прочности пенобетона, средней плотности, усадки
при высыхании от состава и структуры пенобетона;
Практическая значимость работы:
- разработана технология механохимическои активации отсевов дробления
бетона, включающая совместный и раздельный помол, в том числе с использова
нием ПАВ;
разработана технология производства изделий из неавтоклавного пенобетона с использованием отсевов дробления бетона;
разработаны составы и способ получения пенобетона неавтоклавного твердения с использованием пылевидного отсева дробления бетонных конструкций средней плотностью 600 - 900 кг/м , прочностью при сжатии 2,5-7,5 МПа, морозостойкость F50-F75, за счет замены части цемента (до 20%) на активированный отсев дробления бетона;
новизна полученных результатов подтверждена патентом на изобретение № 2351575 от 10 апреля 2009 года.
Внедрение результатов исследований. Проведена промышленная апробация разработанных предложений по получению стеновых блоков из пенобетона иеав-токлавного твердения с использованием отсева дробления. Опытно-
5 производственное опробование проведено па заводе по выпуску стеновых блоков из нсавтоклавиого пенобетона фирмы ООО «Трэйдипформ». Выпущена опытная партия пенобстонных стеновых блоков размером 188x300x588 мм средней плотности 700 кг/м в объеме 48 м .
Апробация работы. Результаты работы докладывались па научно-практических конференциях в Московском государственном строительном университете: на научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ студентов МГСУ за 1998/99 учебный год в 1999 г.; «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» в 1999, 2000, 2001, 2002, 2003 г.г.; IV - й международной экологической конференции студентов и молодых ученых. «Роль науки и образования для устойчивого развития на пороге 3-го тысячелетия» в Московском государственном горном университете в 2000 г., где работа была отмечена почетной грамотой за лучший доклад; 54-й научно-технической конференции молодых ученых (аспирантов, докторантов) и студентов «Актуальные проблемы современного строительства» в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете в 2000 г.; научно-практическом семинаре «Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологии комплексного извлечения металлов из вторичных минеральных ресурсов» в Сибирском государственном индустриальном университете в Новокузнецке в 2001, 2002 г.г.; международной научно-практической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» в Пензенской государственной архитектурно-строительной академии в 2001 г.; международной научно-практической конференции «Поробетон-2005» в Белгородском государственном технологическом университете имени В. Г. Шухова в Белгороде в 2005 г.; второй всероссийской (Международной) конференции «Бетон и железобетон - пути развития» посвященной 100-летию со дня рождения Б. Г. Скрамтаева в Москве в 2005 г.; на заседании кафедры «Технологии вяжущих веществ и бетонов» МГСУ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Общий объем работы 172 страницы машинописного текста, 37 рисунков, 26 таблиц.
На защиту диссертации выносятся:
- обоснование получения неавтоклавного пенобетона с использованием отсева дробления бетона
технология производства активированного наполнителя для производства неавтоклавного пенобетона;
многофакторные зависимости, необходимые для оптимизации составов пенобетона разной средней плотности и технологических параметров его производства на основе получения 2-х и 3-х факторных математических моделей;
многофакторные зависимости основных свойств, структуры и фазового состава новообразований исходных растворов и пенобетона, раскрывающие роль механохимической активации рабочих смесей;
результаты опытно-промышленного опробования.
