Введение к работе
Актуальность проблемы. Технический прогресс в строительстве связан с дальнейшим развитием её индустриальной базы, широким внедрением матеркало- и энергосберегающих технологий, повышением качества продукции н экономией цемента, удельный расход которого в индустриально развитие странах постоянно снижается.
С позиций современных TpedoBaj^_ycKoj»HSH_Hay4HO-TexHH4ec-
кого прогрёсса^эабота обращает внимание на неиспользованные резервы и возможности в части решения задач управления 'процессами структурообразования и качеством бетона в начальных стадиях их
развития.
В качестве единой основы управления структур^рбра^ваяием
и проектированием прочности бетона может служить; эффективно метод ускоренного,автоматического контроля активности цемента на ранней стадии твердёния,что дает основу оперативного регулирования технических процессов при.изготовлении изделий и конструкций из бетона и железобетона.
Важным е перспективным направлением совершенствования технологии бетона и реальных путей' экономии цемента является также использование химических добавок.
Количество исследованных в развой степени добавок весьма обпирно. Ряд известных пластификаторов нестабильны по составу и качеству, даже нормативный акт (ОСТ 13-183-83) регламентирует содержанке редуцирующих веществ, в широко использующихся в строительной индустрии лйГноеульфанатах,оТ О до 12%. Многие известные добавки Сказывают замеДляВДее действие на процессы гидратации цемента в ранней стадии гвердзкия приводящие к увеличению времена предварительной выдержки и тепловой обработки. Кроме того часть из них синтезируется при помощи нескольких (4-6) химических веществ, явлодяхея дефицитным материалом, технология получения таких добавок многостадийна и дорога.
Учитывая изложенное, повшение качества и эффективности пластификаторов, снижение стоимости, а также расширение их ассортимента путем разработки новых пластифицирующих добавок на основе недефицитных материалов, являющихся отходами промышленности, является актуальной задачей.
Представляется, что обогащение технических лигносульфона-тов кубовыми остатками производства фурфурола сможет ослабить
*t-
замедляющее действие на структурообразование цементного камня и снизить объем избыточного воздухововлечения, способствуя повы-яению прочности и морозостойкости бетона при сокращении расхода цемента.
Реаение этих задач является важной народнохозяйственной задачей.
Дельго работы является разработка научно-обоснованных способов повнпения прочности и морозостойкости пропаренного бетона с эффективным пластификатором ЫС-Нов-1, а также оперативного регулирования '< состава бетона с учетом фактической активности цемента и качества заполнителей и их использование в крупнопанельном домостроении.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
разработать оптимальный состав и способ получения нового пластификатора. МС-Нов-1 на основе технических лигносульфонатов и . кубовых остатков производства фурфурола;
исследовать влияние пластификатора МС-Нов-1 на процессы гидратации и структурообразование цементного камня и физико-механические свойства цементных систем;
разработать рекомендации по производственному применению пластификатора МС-Яов-І в пропариваемых бетонах;
разработать методику экспресс-оценки активности цемента для оперативного.-управления технологическим процессом изготовления изделий из пропаренного бетона на заводах крупнопанельного домостроения.
Научная новизна работа: __
- Высказана^ экспериментально подтвераде^а)гипотеза о влиянии модифицирующих веществ s технических лигносульфонатах на структурообразование цементних систем, в связи с чем предложен способ приготовления пластифяцирувщей "добавки на основе .технических лигносульфонатов, модифицированных кубовыми остатками производства фурфурола' (авторское свидетельство СССР & 1256822 1986 г.).
- Установлена особенности гидратации и структурообразования цементного камня с добавками лигносульфонатов, модифицированных кубовыми остатками производства фурфурола.'Показано, что добавка МС-Яов-Х в сптгаельном количестве не зашддяег гидратацию цемента, способствует формаровашш более плотной структура це-
-s-
ментного камня, за счет увеличения степени гидратации CgS и появлении в большем количестве низкоосновных гидросиликатов кальция о мелкокристаллической структурой. Это приводит к увеличению прочности цементного камня во все сроки твердения, а также повниает морозо- и сульфатостойкость бетона.
Предложен способ приготовления бетонной смеси с добавкой МС-Нов-1, позволяющий повышать подвижность бетонных смесей, и увеличить прочность и морозостойкость бетона.
Обоснованы принципы технологии приготовления бетонов с добавками эффективного пластификатора МС-Нов-1.
Разработана методика прогнозирования прочности бетона по фактической.активности цемента на ранней стадии его твердения
и система регулирования параметров технологических процессов.
- Установлена взаимосвязь между структурной прочностью це
ментного теста и прочностью бетона, после тешговой_обработки.
Практическое значение работы. Разработаяа',нон'ая! пластифицирующая добавна~на основе технического лигносульфоната и недифи-цитных побочных продуктов производства фурфурола.
' Применение таких добавок обеспечивает повышение прочности бетона после тепловой обработки до 305S или экономию на 1Ъ% цемента при переходе на равнопрочные бетоны без добавок. Морозостойкость бетонов с добавками пластификатора МС-Нов-1 повышается на I марки и более.
Разработана и внедрена методика прогнозирования прочности пропаренного бетона по фактической активности цемента, определяемой системой "Рапид-Прогноз" на начальной стадии его твердения. Это дало возможность получить экономию цемента в пределах 9-17 кг на I м3 бетона, уменьшить коэффициент вариации прочности бетона после тепловой обработки с 11$ до 7.
Реализация результатов работы. По результатам исследований разработаны и утверждены общесоюзные технические условия ТУ 66-33-O0I-8S на пластификатор МС-Нов-1 "Технические ллгносульфона-тнмодифицированные кубовыми остатками производства фурфурола".
Разработаны "Рекомендации по применению обогащенных технических лигносульфонагов в качестве пластифицирующих добавок в бетонных смесях", утвержденные НИШЕВ Госстроя СССР 16.05.87г. к применения на Новгородской проектно-строительном объединении крупнопанельного домостроения.
-/-
Результаты исследований внедрены на Новгородском проектно-строителъном объединении крупнопанельного домостроения. Было вылужено около 400 тыс.м3 сборного железобетона .с добавкой МС-Пов-1. Фактический экономический эффект составил 57S тыс.руб- ' лей.
Разработан и внедрен способ оперативного регулирования технологического процесса изготовления железобетонных изделий заданной прочности по фактической активности цемента, определяемой по методу "Рапид-Прогноз*'.
Для оперативной оценки качества исходных материалов и управления технологическим процессом и прогнозирования прочности изделий использовались ЭШ типа Электроника ДЗ-28 и Искра 1030 тип III. Разработан пакет программ для реаения следующих задач:
ускоренного определения активности цемента,
контроля и статистического анализа качества заполнителей,
подбора состава бетона по фактической активносте дамента, свойствам заполнителей с учетом, применяющихся химических доба» вок и требуемых _значений отпускной прочности бетона.
- статистической оценки расчета средней прочности, бетона ~~"
в изделиях, коэффициентов вариации прочности, среднеквадратичес»
ких отклонений, нормируемых значений прочности.
Внедрение этого способа оценки качества бетона на .Новгородс-ском проектно-строительном объединении крупнопанельного домостроения за период с 1987 по 1992 гг.. позволило получйггь экономию цемента в количестве более 7 тыс.т.
Диссертационная работа выполнялась в рамках плана важнейших научно-исследовательских работ Госстроя СССР - заказ 05-0057-87 "Провести исследование и разработать технологический регламент на активацию химических добавок на основе отходов промншюЕноств",
Автор зарргщавт:
- обоснование и способ получения пластификатора МС-Нов-1;
результаты оценки влияния МС-Нов-1 на структурообразование цементных систем;
результаты исследования технологических свойств бетонной смеси, прочности и морозостойкости бетона с добавкой МС-Нов-1;
рекомендации ло технологии цроазводственного применения добавок МС-Нов-1 для пропариваемых бетонных и железобетонных изделий;
результаты прогнозирования прочности бетона по фактической активности цемента и качеству заполнителей;
-ч-
- систему регулирования параметров технологических процессов и оценку качества готовых изделий.
Апробация работа. Основные положения работы доложены и обсуждены на II всесоюзних, республиканских, областных научно-технических конференциях и семинарах (Новгород, 1983,1988,1989гг.; Москва, 1986,1987,1988 гг.; Владимир,1987г.; Новосибирск,1987г.; Казань,1988г.; Ленинград,1988 г.; Псков,1987г.).
Цубликатпт. Полученные в работе результаты опубликованы в 17 статьях, получено авторское свидетельство СССР на изобретение. Результати работы были представлены в трех экспозициях на ВДНХ СССР. Автор награвдан золотой у тремя бронзовыми медалями этой выставки.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, общих выводов, списка литература, включающего 130 наименований и 6 приложений. Основная часть работы содержит W? страниц машинописного' текста, иллюстрирована 38 рисунками и содержит 21 таблицу.
