Введение к работе
Актуальность. В настоящее время все более актуальной становится проблема строительства тротуаров и пешеходных переходов из экологически чистых дорожно-строительных материалов. Существенным обстоятельством, определяющим перспективу развития этих экологически чистых композитов является технологичность их производства и возможность инвестирования представителями малого и среднего бизнеса Для решения этой проблемы необходимо существенное расширение номенклатуры выпускаемых строительных материалов и повышение эффективности их производства. Особенно это актуально для регионов Северного Кавказа, где ощущается дефицит эффективных дорожно-строительных материалов, и высококачественного сырья для их производства
Анализ сырьевой базы Северо-Кавказского региона показал широкое распространение флювиогляциальных валунно-песчано-гравийных (ВПГ) осадочных пород, которые в настоящее время используются в качестве сырья для получения щебня Области рационального использования отсевов дробления данных пород, в виду специфики их состава и свойств, не установлены
Представляется необходимым разработка технологии производства эффективных элементов мощения на основе мелкозернистых бетонов с использованием отсевов дробления флювиогляциальных горных пород
Диссертационная работа выполнена в рамках НТП Министерства образования РФ «Методологические основы рационального использования техногенного сырья в промышленности строительных материалов» (шифр 03 01055) и тематического плана госбюджетных НИР Федерального агентства по образованию РФ, проводимого по заданию Министерства образования РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004-2008 гг
Цель работы.
Повышение эффективности производства элементов мощения из мелкозернистого бетона с использованием отсевов дробления флювиогляциальных горных пород Северного Кавказа
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи
изучение распространения, вещественного состава и строения техногенных песков Северного Кавказа как сырья для получения элементов мощения,
разработка составов и изучение свойств многокомпонентных вяжущих с использованием полиминеральных отсевов дробления;
разработка технологии производства элементов мощения с использованием мелкозернистых бетонов на основе техногенных песков,
подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований и промышленного внедрения
Научная новизна.
Предложены принципы проектирования мелкозернистого бетона для производства элементов мощения с использованием в качестве кремне-земсодержащего компонента в составе ВНВ техногенных песков Стоде-ревского месторождения и суперпластификатора Полипласт СП-1 с учетом многофакторных зависимостей в системе «состав ВНВ - количество вяжущего - давление прессования -тонкость помола»
-установлен характер влияния механо-химической активации компонентов «цемент - кварц Стодеревского месторождения — мел — гипс - Полипласт СП-1» на свойства композиционных вяжущих, бетонной смеси и бетона Предложен алгоритм проектирования композиционных вяжущих с учетом свойств компонентов
-установлены многофакторные зависимости прочности разработанных бетонов от их состава, тонкости помола и соотношения компонентов ВНВ и технологических параметров производства, что позволило оптимизировать состав цементного камня и повысить эффективность тротуарной плитки на основе техногенного песка из валунно-песчано-гравийной смеси (ВПГС)
Практическое значение работы
Разработаны составы композиционного вяжущего и бетона с использованием полиминеральных техногенных песков и суперпластификатора Полипласт СП-1
Разработана технология производства элементов мощения с использованием отсевов дробления из ВПГС и композиционного вяжущего
Внедрение результатов исследований. Апробация полученных результатов в промышленных условиях осуществлена на ООО «Стройресурс» при выпуске тротуарной плитки на общую сумму более 6 млн руб, на 000»Стеклострой» при изготовлении тротуарной плитки на общую сумму более 1,5 млн руб, а также при строительстве ряда тротуаров и пешеходных переходов Ставропольского края
Для внедрения результатов работы при производстве элементов мощения на основе предложенных составов разработаны следующие нормативные документы
-технические условия на "Плитку тротуарную на основе отсевов дробления флювиогляциальных горных пород " ТУ 5746-001-02066339-2007
- технологический регламент на "Изготовление тротуарной плитки методом полусухого вибропрессования "
Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедре-
ния используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 270106, 270102 и 340100, что отражено в учебных программах дисциплин "Строительные материалы и изделия", "Инженерная геология", "Минерально-сырьевая база отрасли", "Технология конструкционных материалов"
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на научно-практических конференциях "Наука, экология и педагогика в техническом университете" (г. Минеральные Воды, 2004, 2005,2006), международной научно-практической конференции "Композиционные строительные материалы Теория и практика" (г Пенза, 2006); международной научно-практической конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» . XVIII научные чтения (Белгород, 2007)
На защиту выносятся;
- многофакторные зависимости прочности разработанных бетонов от
их состава, соотношения компонентов композиционного вяжущего, тон
кости помола и давления прессования,
— характер микроструктуры цементного камня в зависимости от его
контакта с породообразующими минералами техногенного песка,
— оптимальные составы композиционных вяжущих и элементов мо
щения с использованием мелкозернистых бетонов на основе отсевов
дробления флювиогляциальных горных пород
- результаты внедрения
Публикации.
Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 12 научных публикациях, в том числе в 2 статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ
Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, включающего 38 таблицы, 34 рисунка и фотографи, списка литературы из 140 наименований, 8 приложений
