Введение к работе
Актуальность работы. Одной из приоритетных задач современного строительного производства является преимущественное развитие производства панелей, обеспечивающих снижение метал-ло- и энергоемкости, стоимости и трудоемкости строительства, массы зданий сооружений, повышение их теплозащиты и других показателей качества, используя при этом различные отходы промышленных производств и улучшая общую экологическую обстановку.
Перспективным направлением решения поставленной задачи при производстве керамзитобетошшх изделий- с учетом новых требований Изменений №3 к СНиП 2-3-79 от 01.07.96г. по теплозащите представляется разработка технологии керамзита мелких формаций из глинистого сырья с добавлением «кека» - переработанных отходов нефтешламовых. птпржечий В производстве, керамзита, сложилась диспропорция в выпуске мелких и крупных фракций. При потребности для производства ограждающих конструкций в керамзитовом песке-фоакции-0-5 мм и мелком керамзите фракции 5-10 мм в количестве соответственно 20-30 и 30-40% от объема выпускаемого керамзита их общий выпуск не превышает 10%.
Керамзит, получаемый по данной технологии, выгодно отличается от традиционного следующими особенностями:
более широкой сырьевой базой, поскольку предполагает использование некондиционных глин, и применением в качестве корректирующей добавки нефгешламовых отходов, занимающих только в Самарской области (Нефтегорский, Октябрьский районы) тысячи гектаров пригодной для сельскохозяйственного оборота земли;
меньшей металле- и энергоемкостью, поскольку для его производства требуется минимальный набор оборудования, а нефтеш-ламовая добавка «кек», являясь горючим веществом снижает расход топлива на обжиг керамзита.
Использование керамзита мелких фракций с низкой насыпной плотностью, которую обеспечивает наличие «кека», являющегося высокоорганической добавкой, позволяет снизить среднюю плотность керамзитобетона и его теплопроводность за счет исключения из состава бетона кварцевого песка.
Получаемый керамзит позволяет изготавливать теплоизоляционные и конструктивно-теплоизоляционные бетоны в соответствии с требованиями Изменения №3 строительных норм и правил СНиП П-3-79 «Строительная теплотехника». Несмотря на очевидные преимущества использования легкого керамзита мелких фракций в бетонах, процесс создания такого
материала в настоящее время в должной степени не изучен, что сдерживает его широкое внедрение.
Поэтому детальное изучение процессов, связанных, с получением легкого керамзита мелких фракций, является актуальной задачей.
Цель работы. Изучение механизма образования полуфабриката из глинистого сырья с добавлением «кека» и керамзита на его основе, разработка технологии и оборудования для получения керамзита крупных и мелких фракций на основе нефтешла-мовых отходов.
Научная новизна. Объектом исследования являются технологии с использованием принципиально нового способа и оборудования для формирования структуры гранул из глинистого сырья с добавлением «кека», методом их теплообработки.
Впервые дано теоретическое решение задачи о связи кинетики формообразования гранул из глинистого сырья с его упруго-механическими и деформативными свойствами.
Получены теплоизоляционные и конструктивно- теплоизоляционные бетоны, отвечающие повышенным требованиям к теплозащите ограждающих конструкций зданий, принятым в Изменении. JNk3 СНиПП-3-79 «Строительная теплотехника».
Дается методика расчета и конструирования аппарата для гранулирования глинистого сырья путем создания дискретного поля сдвиговых напряжений направленной, деформацией элементарных частиц в слое материала. Предлагаются некоторые аспекты определения зерновых характеристик керамзита и теоретические исследования его разделения по крупности.
Практическая значимость работы. Разработана новая технология мелкого керамзитового гравия с использованием неф-тешламовых отходов с любым видом глинистого сырья; обоснованы возможность и целесообразность с помощью разработанной технологии утилизировать отходы нефтедобывающей промышленности, решить вопросы экологии. Показано, что примеиение нового строительного материала позволяет обеспечить новые требования СНиП по теплопроводности, предъявляемые к керамзитобетону. Разработка выполнена на уровне, достаточном для тиражирования во всех нефтедобывающих регионах России.
Получены легкие бетоны - теплоизоляционные и конструктивно-теплоизоляционные, отвечающие повышенным требованиям к теплозащите ограждающих конструкций зданий, принятым в изменении №3 СНиП П-3-79 «Строительная теплотехника».
На защиту выносятся:
результаты теоретических и экспериментальных исследований по изучению структурообразования керамзитового гравия, полученного из глинистого сырья с добавлением «кека»; технологические параметры производства и физико-механические характеристики мелкого керамзитового гравия и керамзитобетона на его основе;
результаты производственной апробации и внедрения разработанной технологии; экономическая целесообразность; практические рекомендации по результатам исследования.
Внедрение результатов работы. Результаты выполненных исследований использованы при- разработке проекта «Завод для производства мелкого керамзитового гравия мощностью 30000 кубических метров в год» в г. Новотроицке Оренбургской области (Учреждение ЮК 25/5)-.
По разработанной технология АО «Легкий керамзит» (г.Самара), совместно с АО «ЛукОйл-Волга» и СИ «Каг-Эко-Ойл» (г.Нефтегорск) изготовлена опытная партия керамзита в объеме 10000 кубометров.
Апробация работы. Результаты проведенных исследований докладывались на 1У-ой региональной тематической конференции «Новые технологии в нефтегазовой отрасли и проблемы экологии» (12-13 марта 1997' г., г. Самара) и 55-й научно-технической конференции «Исследования в области архитектуры, строительства и охраны окружающей среды» (13-17 апреля 1997г., г. Самара).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов; списка использованной литературы, включающего 142 наименования. Работа изложена на 141 странице машинописного текста, содержит 17 рисунков, 32 таблицы, 2 приложения.
