Введение к работе
Актуальность работы. Строительная отрасль успешно развивается в условиях повышения качества, расширения номенклатуры и снижения стоимости строительных материалов и изделий, при комплексном использовании материалов из местного сырья и отходов.
К числу важнейших направлений инвестиционных процессов в России относится развитие жилищного строительства, о чем свидетельствуют федеральная целевая программа «Жилище» на 2002-2010 годы. Для развития жилищного строительства необходимо обеспечить модернизацию и обновление оборудования, повышение эффективности технологий строительства и производства строительных материалов. Реализация этих программ в значительной мере основана на использовании средств граждан. Для создания условий экономической доступности жилья для граждан предусмотрены правовые, финансовые и организационно-технические мероприятия. Так, согласно приказа Министерства регионального развития Российской Федерации от 30 сентября 2010г. №438 определена среднерыночная стоимость 1 м2 общей площади по субъектам Российской Федерации (на 4 квартал 2010г. - 23 250 руб. для Саратовской области и 29 900 руб. для Волгоградской области).
Указом Президента Республики Казахстан Н. А. Назарбаева от 20.08.2007г. №383 в рамках Государственной программы жилищного строительства утверждена стоимость 1 м2 общей площади по республике в сумме не более 56 515 тенге (порядка 12 000 руб.). Данные показатели могут быть достигнуты только при существенном снижении цен на материалы, изделия и готовую строительную продукцию.
Зарубежный опыт показывает целесообразность использования в малоэтажном строительстве возведения зданий с применением эффективных материалов и изделий из местных сырьевых ресурсов. Технология производства, при этом, отличается меньшей энергоемкостью, небольшим расходом вяжущего, широкой сырьевой базой и более простой технологией изготовления с конкурентоспособными показателями.
В работе использован принцип направленного регулирования свойств глины с целью обеспечения оптимальных условий для направленного формирования структуры композита, путем введения в систему добавки портландцемента. Однако, количество добавки цемента, ее целесообразность и эффективность зависит от минералогического состава глинистого сырья, поэтому проблема модификации глин в настоящее время остается актуальной. Среди многочисленных способов модификации свойств исследуемой системы наибольшее распространение получили физические, химические и комбинированные методы воздействия, однако отсутствие достаточной информации о их разработанности предопределяет необходимость проведения исследований в этой области. На основании вышеизложенного, автором были сформулированы цели и задачи исследования.
Цель и задачи исследования. Целью настоящих исследований является обоснование способов получения безобжиговых материалов на основе глиноцементных композиций модифицированных продуктами электрохимически активированных (ЭХА) водно-солевых растворов в комплексе с ацетоноформальдегидными смолами (АЦФ).
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи: проведение анализа существующих безобжиговых технологий и различных физико-химических методов модификации глиносодержащих композиций; изучение закономерностей структурообразования глиноцементных составов; определение роли структурообразующих факторов (глиноцементное соотношение, вид и количество добавки), влияющих на формирование структуры глиноцементных систем и материалов на их основе; разработка составов глиноцементных композитов, рекомендованных к производству и апробирование результатов исследования в производственных условиях.
Научная новизна работы:
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
- обоснована возможность интенсификации процессов гидратации и твердения цементной компоненты в глиносодержащем композите;
- определены механизмы модифицирующего воздействия продуктов ЭХА обработки водно-солевых растворов в комплексе с добавкой АЦФ на поверхность частиц глины, определяемые изменением внутренних сил дисперсной системы за счет Na+ катионного обмена, приводящее к самодиспергированию глинистых минералов, увеличению межпакетного пространства c интеркаляцией молекул АЦФ в структуру слоистого силиката;
- установлены особенности процессов твердения безобжиговой модифицированной глиноцементной композиции;
- определена закономерность технологического процесса получения глиноцементной композиции модифицированной продуктами ЭХА водно-солевых растворов в комплексе с добавкой АЦФ.
Основные положения выносимые на защиту:
- разработанные составы безобжиговых глиноцементных материалов, модифицированных продуктами ЭХА водно-солевых растворов в комплексе с добавкой АЦФ;
- механизмы модифицирующего воздействия продуктов ЭХА обработки водно-солевых растворов в комплексе с добавкой АЦФ на поверхность частиц глины;
- экспериментально установленные зависимости, связывающие свойства компонентов безобжиговых глиноцементных материалов и влияния модифицирующих добавок, между свойствами и соотношением компонентов, их технологическими характеристиками;
- результаты промышленных испытаний опытной партии безобжигового глиносодержащего кирпича в заводских условиях.
Практическая значимость. Практическая значимость диссертационной работы направлена на развитие энерго- и ресурсосберегающих технологий безобжиговых глиносодержащих стеновых материалов и определяется возможностями:
- расширения области знаний по регулированию свойств глиносодержащих материалов и композитов на их основе;
- определения оптимальных технологических составов и параметров изготовления безобжиговых глиноцементных композиций модифицированных продуктами ЭХА обработки водно-солевых растворов в комплексе с добавкой АЦФ для рекомендации к заводскому способу производства;
- разработки новых составов на основе безобжиговых модифицированных глиноцементных композитах (подана заявка на патент № 2010114995 с приоритетом от 20.05.2010).
Реализация работы. Результаты диссертационной работы подтверждены промышленными испытаниями и использованы при выпуске опытной партии модифицированного продуктами ЭХА обработки водно-солевых растворов безобжигового глиноцементного кирпича в комплексе с добавкой АЦФ в заводских условиях (АО «Западно-Казахстанская корпорация строительных материалов» г.Уральск, Республика Казахстан).
Апробация работы. Апробация работы осуществлена на 4 конференциях и 1 симпозиуме: «Актуальные вопросы строительства» ( Саранск, 2007), «Прогрессивные материалы и технологии в строительстве» (г.Новосибирск, 2008), «Экономическое, социальное и культурное развитие Западного Казахстана...», (г.Уральск Республика Казахстан, 2008), «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий», (Саратов, 2009), «Социально-экономические проблемы жилищного строительства и пути их решения в период выхода из кризиса» (Саратов, 2010).
Публикации. По теме диссертации имеется 9 публикаций, в том числе 2 из них в журналах рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 141 странице машинописного текста, содержит 26 рисунков, 49 таблиц и списка литературы из 147 наименований.
