Введение к работе
Актуальность исследования. В связи с интенсивным развитием сельскохозяйственного, малоэтажного и индивидуального строительства потребность в строительных материалах на основе местного сырья возросла повсеместно. Однтли из наиболее перспективных для этих целей являются древесно-минералыше материалы. Многолетний опыт производства древе сно-шшеральных строительных материалов на основе портландцемента показал малую эффективность его использования из-за отрицательного влияния органических веществ древесины на трехкальциевый силикат и длительные сроки схватывания портландцемента, увеличивающие время контакта цементного теста с древесным заполнителем. В связи с этим экономически и технологически целесообразным становится производство древесно-минеральных материалов на других, более эффективных и дешевых вяжущих.
Из исследований ряда советских ученых можно сделать вывод о перспективности использования высококальциевых зол бурых ут-лей Канско-Ачинского бассейна для производства строительных материалов с древесным заполнителем.
Однако недостаточная изученность процессов, протекающих при гидратации и твердении золодревесных композиций'; отсутствие технологий, которые позволяли бы получать материал с нужными эксплуатационными свойствами, препятствуют широкому промышленному применению этого материала..
Проблема получения золодревесного материала с использованием в качестве вяжущего высококальциевой золы является актуальной не только с точки зрения экономики (получение деиевых строительных материалов на основе местного сырья, экономия портландцемента), но и экологии.
Диссертационная работа выполнялась в соответствия с Постановлением Госстроя СССР, ГКНТ, Госплана СССР № 234/592/271 от 31.12.80 г. и Постановлением ГКНТ № 56 от 10.03.86 г., а также планом НИР Института "Разработка научных основ получения строительных вяжущих материалов на основе техногенных отходов", регистрационный номер 01.86.0093454.
Научные консультации по ряду вопросов осуществлены канд. техн. наук М.А.Савинкиной.
Цель работы. Получение золодревесного материала с высокими физико-механическими показателями за счет использования . в качестве вяжущего высококальциевой золы бурых углей, в качестве химических добавок - хлорсодержащих соединений и ионообменных смол.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Изучить особенности свободного оксида кальция, содержащегося в высококальциевых золах бурых углей.
-
Исследовать процессы гидратации и твердения зольного вяжущего в присутствии органических веществ, выделяющихся из древесины, и влияние на эти процессы химических добавок.
-
Исследовать физико-механические свойства золодревесного материала с различным соотношением компонентов и водо-вя-хущим отношением, определить область его применения в строительстве.
-
Провести опытно-промышленные проверки результатов исследования, разработать технологический регламент на производство золодревесного материала и изделий из него.
Научная новизна полученных результатов заключается в следующих положениях:
установлено присутствие в высококальциевых золах трех видов частиц оксида кальция, выявлен характер гидратации каждого вида и влияние его на структуру и качество зольного камня;
установлено влияние хлорсодержащих добавок на количество выделяющихся из древесины водорастворимых веществ, выявлено неоднозначное влияние этих веществ на прочность золодревесного материала;
экспериментально установлено влияние хлорсодержащих добавок и ионообменных смол на связывание свободного оксида кальция в гидратные новообразования;
выявлено положительное влияние ионообменных смол на формирование структуры зольного камня и получение золодревесного материала с высокими физико-механическими показателями.
Практическое значение выполненных исследований заключается в следующих положениях:
- получен золодревесный материал, обладающий более высо
кими физихо-механичашша показателями, чем древесно-минераль-
нне изделия на портландцементе, за счет использования зольного вяжущего и эффективных химических добавок;.
- предложены составы золодревесного материала с различным
водо-вяжущим отношением, прочностью при сжатии, плотностью,
теплопроводностью, что дает возможность использовать получен
ный материал для производства ограждающих строительных кон
струкций.
Реализация результатов исследования. На основании экспериментальных данных, полученных в лабораторных условиях, и двух этапов опытно-промышленных проверок, осуществленных в условиях цеха по производству перегородочных панелей ЗЖБИ-3 "Сибакадем-строй" в г.Новосибирске, составлен технологический регламент на производство золодревесного материала и изделий из него;
- технологический регламент передан производственному
проектно-строительному объединению "Сибэлеваторспецстрой" и
кооперативному производственному объединению "Паллада" в г.Но
восибирске. Кооперативным производственным объединением обору
дован цех и начато производство материала для малоэтажного
сельскохозяйственного и индивидуального строительства.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научных конференциях ИХТТШС СО АН СССР "в 1987 г.; У Всесоюзной конференции по горению органического топлива, Новосибирск, 1985 г.; ІУ Всесоюзной конференции по влиянию минеральной части энергетических топлив на условия работы парогенераторов, Таллинн, 1986 г.; Всесоюзной конференции по новым направлениям в комплексной переработке минерального сырья, Красноярск, 1986 г.; Всесоюзной конференции по ускорению научно-технического прогресса в промышленности строительных материалов и строительной индустрии, Белгород, 1987 г.; Краевой конференции по использованию отходов химических и энергетических производств в промышленности строительных материалов,Красноярск, 1987 г.; Региональной конференции ученых Сибири и Дальнего Востока, Новокузнецк, 1989 г.
Публикации. Основные результаты исследования опубликованы в 10 статьях и 6 тезисах докладов.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы из 150 наименований, 10 приложений, включает 107 страниц машинописного текста, 31 рисунок, 21 таблицу. Общий объем работы 165 страниц.
