Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время крупнопанельное домостроение является доминирующим видом строительства объектов жилищно-гражданского назначения. Оно наиболее полно отвечает требованиям индустриализации строительства, скоростного и качественного возведения вилых домов.
Интенсивное развитие этого вида строительства было предопределено использованием в конструкциях возводимых зданий легких бетонов на искусственных пористых заполнителях. Применение легкого бетона в наружных ограждающих стенах позволяет создать благоприятный воздушный и тепло-влажностный решим в квартирах. Термическое сопротивление наружных стен из легкого бетона на 10...15% больше, чем у кирпичных стен при одинаковых климатических условиях. При этом в 7 раз уменьшается трудоемкость их изготовления и монтажа, и более чем в 3 раза расход минерального сырья.
Комплексное применение легких бетонов позволяет уменьшить массу зданий и сооружений примерно на 35%, снизить их металлоемкость до 10% и в 1,5 раза сократить трудозатраты на строительство. Использование легких бетонов на искусственных пористых заполнителях из отходов промышленности способствует такве решению другой важной проблемы - утилизации отходов и защите окружающей среды.
В развитие теории и технологии легких бетонов большой вклад внесли отечественные ученые: И.Н.Йхверодов, С.В.Александровский, Г.А.Бувевич, Ю.Н.Бавенов, А.И.-Ваганов, Г.И.Горчаков, В.С.Грызлов. В.Г.Доввик, К.С.Завриев, И.А.Иванов, Г.Ф.Кузнецов,
Н.Й.Корнев, Ю.Е.Корнилович, Б.й.Крылов, С.ft.Миронов, В.И.Овся-кин, Л.П.Ориентлихер, Н.Й.Попов, И.Й'.Рыбьев, М.З.Симонов, Б.Г.Скрамтаев, В.И.Соломатов, Н.Я.Спивак, Ф.В.Уиков, М.Я.Якубович и другие.
Однако, несмотря на массовое применение легких бетонов в крупнопанельном домостроении, проблему эффективного их использования нельзя считать решенной. В особой мере это относится к млакопемзобетону. С одной стороны такое положение связано с примитивизацией технологии приготовления легкобетонных смесей, что приводит к перерасходу цемента, с другой - недостаточным изучением влияния илакопеызовых заполнителей на свойства бетонных смесей, отсутствием современного научно-обоснованного метода подбора составов легких шлакопемзобетонов, учитывающего особенности их структурообразования на различных структурных уровнях, интенсификацию методов приготовления бетонной смеси, влияние шлаковых наполнителей на свойство бетона.
Вместе с тем основные половения полиструктурной теории строительных композитов и основанная на них интенсивная раздельная технология (ИРТ) бетона, приводят к выводу о наличии больвих резервов в легкобетонной технологии и возможности повышения эффективности шлакопемзобетона за счет оптимизации его свойств использования шлаковых наполнителей, снижения расхода цемента. Решение данной задачи является актуальной научной и практической проблемой.
Целью диссертационной работы явилось минимизация расхода цемента в шлакопемзобетонных смесях для крупнопанельного домостроения, при обеспечении у них комплекса требуемых прочностных реологических и теплофизических показателей за счет применения высокодисперсных минеральных шлаковых наполнителей, оптимизации
- 4 -состава бетонных смесей и их приготовления по интенсивной раздельной технологии.
Автор защищает:
результаты исследований химико-минераллогических составов и гидравлических свойств высокодисперсных шлаковых наполнителей
экспериментально определенные коэффициенты "цементирующей эффективности" шлаковых наполнителей;
закономерности изменения свойств наполненного цементного связующего от структурных факторов и активизации цементного камня;
зависимость плотности и пустотности смеси шлакопемзових заполнителей от ее гранулометрического состава;
зависимость плотности шлакопемзобетона от гранулометрического состава шлакопемзових заполнителей;
предлояения по уточнению расчетно-экспериментального метода подбора составов шлакопемзобетона с понияенным содержанием цемента
Научная новизна. На основании изучения химико-минералогического состава и гидравлических свойств различных металлургических шлаков, установлена возможность использования высокодисперсных илаковых наполнителей в составе цементного связующего для приготовления шлакопемзобетонных смесей. Определены коэффициенты "цементирующей эффектности" шлаковых наполнителей в зависимости от прочностной активности используемого цемента, прочности бетона и условий его твердения. Получены математические модели прочностных и реологических свойств наполненных цементных связующих от структурных факторов и параметров активации. Определена зависимость плотности и пустотности смеси шлакопемзових заполнителей от ее гранулометрического состава.
- 5 -Исследовано влияние гранулоиетрического состава заполнителей на плотность, влакопемзобетона. Получены зависимости прочности шлакопеизобетона и подвижности бетонной смеси от структурных факторов. Исследована морозостойкость наполненного влакопемзобетона приготовленного по ИРТ.
Разработаны предложения по уточнению расчетно-эксперимен-тального метода подбора составов нлакопемзобетонных смесей для крупнопанельного домостроения с учетом ИРТ их приготовления, позволяющие проектировать составы бетона заданной плотности в сухом состоянии, прочности и подвижности.
Практическое значение. Остановлены допустимые интервалы изменения структурных факторов в пределах которых обеспечивается оптимизация свойств наполненного влакопемзобетона приготовленного по ИРТ. Получены количественные зависимости свойств влакопемзобетона от структурных факторов позволившие уточнить метод подбора составов нлакопемзобетонных смесей пониженной цементоемкости. Данные разработки вовли в технологический регламент по приготовлению бетонных смесей и изготовлению стеновых панелей на заводах І5И Липецкого ДСК.
Реализация работы. Разработанные составы и ИРТ, приготовление нлакопемзобетонных смесей используются для изготовления однослойных стеновых панелей жилых домов серии 09І, которые используются при массовой застройке г.Липецка.
Технико-экономический эффект от внедрения результатов par боты выразился в сокращении расхода цемента на 75...100 кг/мЗ, что составляет 50-75% экономии цемента. Экономический эффект составляет 3,75 руб на 1мЗ бетонной смеси (в ценах 1992 г.).
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-практической конференции
- б -
"Практика, проблеми разработки и внедрение ресурсосберегающих технологий" (г.Липецк, 1987 г.) и на научно-технической конференции "Теория и практика применения сцперпластификаторов в композиционных строительных материалах (г.Пенза, 1993 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 5 статей, получено 1 авторское свидетельство.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы, приложений, содержит 147 страниц машинописного текста, 20 рисунков, 30 таблиц. Список литературы состоит из 258 работ отечественных и зарубежных авторов.