Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. CLASS Состояние вопрос CLASS а 8
1.1. Развитие производства и применения пенобетона в современном строительстве 8
1.2. Пути повышения эффективности и качества пенобетона 23
1.3. Зола рисовой шелухи (ЗРШ) и ее применение в производстве строительных материалов 32
1.4. Цель и задачи работы 40
1.5. Исходные материалы и методики исследований 41
Глава 2. Научные основы применения золы рисовой шелухи в производстве пенобетона 49
2.1. Зола рисовой шелухи как активная минеральная добавка 49
2.2. Способы получения активной золы рисовой шелухи (ЗРШ) 53
2.3. Обоснование выбора технологии пенобетона с добавкой ЗРШ 68
Глава 3. Исследование влияния золы рисовой шелухи на свойства пенобетона 74
3.1. Исследование влияния золы рисовой шелухи (ЗРШ) на свойства вяжущего 74
3.2. Исследование процессов приготовления пенозолобетонной массы 84
3.3. Формирование структуры пенозолобетона с ЗРШ 97
3.4. Оптимизация состава пенобетона на основе портландцемента и золы рисовой шелуши 106
Глава 4. Физико-механические и эксплуатационные свойства пенозолобетона 120
4.1. Влияния золы рисовой шелухи на физико-механические свойства пенозолобетона 120
4.2. Влияния золы рисовой шелухи на теилофизические и эксплуатационные свойства пенозолобетона 124
Глава 5. Разработка технологии пенобетона с добавкой золы рисовой шелухи и ее технико-экономическая эффективность 133
5.1. Разработка технологии пенозолобетона 133
5.2. Опытно-промышленное опробование и технико-экономическая эффективность производсіва и применения пенозолобетона 136
5.2.1. Опытно-промышленное опробование 136
5.2.2. Технико-экономический расчет эффективности производства и F применения пенозолобетона 138
Выводы 139
Список использованной литературы 141
Приложения 150
- Зола рисовой шелухи (ЗРШ) и ее применение в производстве строительных материалов
- Обоснование выбора технологии пенобетона с добавкой ЗРШ
- Оптимизация состава пенобетона на основе портландцемента и золы рисовой шелуши
- Опытно-промышленное опробование и технико-экономическая эффективность производсіва и применения пенозолобетона
Введение к работе
Актуальность: Развитие производства строительных материалов неразрывно связано не только с увеличением объемов их выпуска, но и с интенсификацией производства, повышением качества, экономией энергоресурсов. При этом в материалах с гидравлическим твердением вяжущего многие из поставленных вопросов решаются за счет применения активных минеральных добавок, в частности, активного кремнезема. Для условий Вьетнама реальным путей получения активного кремнезема в промышленных масштабах является использование отходов при получении риса.
При выпуске более 30 мил.тонн риса образуются значительные объема рисовой шелухи (РШ), побочного продукта от процесса производства риса, который использовался только в качестве горючего для малых керамических печей или в качестве выгорающей добавки в производстве кирпича. В настоящее время из РШ получают золу рисовой шелухи (ЗРШ), обладающую высоким содержанием активного кремнезема. Эту золу в качестве активной минеральной добавки используют для получения бетонов отвечающих повышенным требованиям.
В настоящее время в СР Вьетнам интенсивно развивается производство стеновых материалов на основе пенобетона. Обладая рядом ценных свойств и простотой технологии пенобетоны для повышения эффективности требуют сокращения расхода вяжущего и улучшения показателей продукции по прочности, эксплуатационной стойкости, материалоемкости и другим. Использование активного кремнезема позволяет сократить расход клинкерной составляющий, повысить марку изделий, улучши і ь ряд эксплуатационных показателей.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательских работ МГСУ, плана НИР Министерства строительства СРВ и Института строительной науки и технологии Вьетнама.
Щ Цель и задачи: Основной целью данной работы являєіся получение
высококачественного пенобетона с применением золы рисовой шелухи;
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
обосновать возможность использования в пенобетонах золы рисовой шелухи в качестве активной кремнеземистой добавки;
установить требования к золе рисовой шелухи предназначенной для применения в пенобетонах;
подобрать составы и исследовать свойства пенобетонных смесей и пенобетонов с добавкой золы рисовой шелухи;
разработать технологию получения пенобетона с добавлением золы рисовой шелухи, оптимазировать ее параметры;
- исследовать процессы, связанные с формированием макро- и
микроструктуры пенозолобетона;
- изучить физико-механические,теплофизические и эксплуатационнные
свойства пенозолобетона;
выпольнить опытно-промышленную проверку результатов
исследований и определить технико-экономическую эффективность пенобеюна с золой рисовой шелухи;
- разработать предложения по нормативно-технической документации;
Научная новизна работы: - обоснована возможность применения золы
рисовой шелухи в качестве активной минеральной добавки с высоким содержанием активного кремнезема участвующего в образований низкоосновных гидросиликатов кальция, которая способствует улучшению структуры и таких эксплуатационных свойств пенобетонов, как водопоглощение, теплопроводность и другие.
- установлены закономерности влияния содержания золы рисовой
шелухи на свойства пеномассы и пенобетона;
- обоснованы принципы подбора составов и способа приготовления
щ пенозолобетонной смеси с оптимальными структурными характеристиками;
ft - установлен механизм процесса структурообразования пенозолобетона с
использованием метода последовательного наполнения пены;
- разработаны математические модели для рецептурного подбора состава пенозолобетон в зависимости от его назначения;
установлены зависимости прочностных, теплофизических и эксплуатационных свойств пенозолобетона для стеновых изделий с учетом содержания юлы рисовой шелухи.
Достоверность результатов исследований: Подтверждается
^ повторяемостью результатов при большом объеме экспериментов с
использованием действующих государственных стандартов и проверенного оборудования при испытании, методов математического планирования эксперимента и статистической обработке данных современными физико-химическими анализами и физико-механическими испытаниями, а также опыно-промышленным опробованием на заводе строительных материалов в СР Вьетнам.
Практическая значимость: - получены высокоэффективные пенобетоны с применением золы рисовой шелухи с улучшенными свойствами: прочностью до 4,5 МПа и средней плотностью до 800 кг/м3.
- разработана технология получения стеновых материалов на основе
пенобетона улучшенного качества с применением золы рисовой шелухи,
обеспечивающие экономию клинкерных компонентов вяжущего до 30%.
Внедрение результатов исследований: Результаты исследований прошли опыно-промышленное опробование при выпуске партии стеновых материалов (блоков) на заводе "Строительные материалы нового века" в г. Шадьек СРВ.
- разработаны проекты технических условий и технологического
регламента производства стеновых материалов на основе пенобетона с
применением золы рисовой шелухи;
выпущена опыно-промышленная партия стеновых блоков из
л пенозолобетона, подтвердившая рекомендации и закономерности
Щ полученные в работе.
Апробация работы: Основные результаты диссертационной работы доложены на международной конференции в рамках выставки «Отечественные строительные материалы» (30 января - 2 февраля 2006 г., Москва), на международной строительной неделе (14- 17 февраля 2006 г., Москва) и на юбилейных чтениях, посвященных 100-летию со дня рождения В.А. Китайцева (апрель 2006г. Москва), отражены в 3 публикациях.
На защигу выносятся: - теоретические положения о возможности
применения золы рисовой шелухи в качесіве активной миниральной добавки
с высоким содержанием активного кремнезема, обеспечивающей повышение
эффективности и качества пенобетона;
составы и параметры получения высококачественного пенобетона с использованием золы рисовой шелухи;
основные закономерности отражающие влияние добавки золы рисовой шелухи на свойства пенобетонной массы и пенобетона;
технология приготовления пенобетона с использованием золы рисовой шелухи;
основные эксплуатационные характеристики пенобетона с использованием золы рисовой шелухи;
- рекомендации по получению пенобетонов с использованием золы
рисовой шелухи и результаты опробования;
- технико - экономическая эффективность применения отходов сельского
хозяйства золы рисовой шелухи в производстве пенобетона в условиях
Вьетнама.
Структура и объем диссертации: Диссертационная работа состой г из введения, пяти глав, общих выводов, списка лиіературьі и приложений. Работа изложена на 150 страницах машинописною текста, включающего 36 таблиц, 46 рисунков, списка литературы из 95 наименований и 3 приложений.
Зола рисовой шелухи (ЗРШ) и ее применение в производстве строительных материалов
Зола рисовой шелухи (ЗРШ) являеіся важным объекюм исследовании, привлекающим внимание многих ученых во всем мире. Заменяя в производстве сіроиіельньїх материалов іакие ценные и дефицшные добавки как микрокремнезем, трепел, диатомит, активную золу-унос и другие зола рисовой шелухи сокращаеі расход вяжущего, повышает его гидравлические свойства, улучшает конечные свойсіва маїериалов, в сосіав коюрых она входит [5,42].
Согласно ГОСТ 10178-85 все цементы выпускаемые в России деляїся на бездобавочные (ПЦ-ДО) и портлаидцемепты с минеральными добавками (ІІЦ-Д5, ПЦ-Д20). Мировая пракіика производства цемент все шире переходит на выпуск смешанных цеменюв, в состав коюрых входя і минеральные добавки различною происхождения, чю позволяеі жономиїь природные ресурсы за счет использования отходов других отраслей производства и сельского хозяйства. Зола рисовой шелухи для стран производителей риса является именно такой добавкой [13J.
Вьетнам - одна из сіран, имеющая развиюе земледелие, к которому оі носиїся производство риса, являющегося основным продуктом страны. В 1999 году, производство риса-досі игл о до 31,4 миллиона \о\ш, при лом ко-личесіво рисовой шелухи (РІП) составляло не менее 6 мин. юнп.
Пропорция зрелой шелухи в рисе закиси і оі мноіих факюрок, і и 11 а и разнообразия видов риса, местоположения, сезона, и меюдов культивирования. Различные количества отрубей, сломанного риса, и т.д. произведенною в течение процесса размалывания также внося і вклад в содержание шелухи риса. Считается, что содержание шелухи риса изменяется приблизительно от 16,3 до 26 % по массе или 20 % можно считать среднем значением. Шелуха при сгорании образует золу шелухи риса (ЗРШ), которая составляет прибли-зиіельно 20 % по массе от массы РШ. При среднем содержании шелухи - 20 % по массе, одна іонна риса обеспечит приблизительно 40 кг золы. Когда шелуха риса полностью сожжена, содержание кремнезема в полученной золе может доходить до 95 % по массе.
ІЗ габлице 1.4 приведены средние значения мирового производства риса за прошлые 10 леї. В 1999 году было произведено 596,5 миллионов гонн риса, количество, которое без сомнения возрасло из-за увеличения населения. Следовательно, 23,9 миллионов юнн ЗРШ как возобновляемый источник кремнезёмисгого материала может быть потенциально доступен во всем мире. Изобилие, пригодность, кремнезёмистый характер, и низкая цена - причины, что зола шелухи риса может быть использована как пуццолановый материал. Применение ЗРШ в смесях, главным образом сконцентрировано на комбинации юлы шелухи риса с известью или с и шестью и портландцементом для того, чюбы получигь дешевые связующие вещества. rJni связующие вещества успешно использовались для растворов обеспечивающих снижение расхода клинкерных компонентов и могу г быгь хорошей алыернативой для портландцемента особенно в сельских районах. Многие ученые в различных странах мира провели всесторонние изучение использования шелухи риса в качестве сырья для получения в золы рисовой шелухи (ЗРШ) [2,1,5].
Шелуха риса сосюит из двух частей: органическое вещество и неорга ническое минеральное вещее і во. Органическое вещее і во включає і целлюлозу, лиінин, pentosans и небольшое количесіва белка и виїаминов. Главный компонент неорганического минеральною вещество - кварц. Однако, фактический состав шелухи риса является переменным в зависимости от вида риса, наличия отрубей и сломанного риса, географических факторов сезона урожая и других факторов. Средний состав риса включаем следующие вещее і ва неорганическое минеральное вещее і во - 20 %; целлюлоза - 38 %; липши -22 %; pentosans -18 %; и другие оріанически вещее і ва - 2 %. Равновесная влаж л ность шелухи риса соответствует 9%, при относительной влажности воздуха
50%. Кремнезем присуїсівуег в шелухе риса в рассеянном виде в органическом материале шелухи на молекулярном уровне. Этот кремнезем сущесгву-еі в іидраіировавшей аморфной форме диоксида кремния или в виде іеля кремниевой кислоты [69,70,]. Согласно, существующим представлениям кремний поднимается из почвы корнями рисового растения как монокремнёвая кислота. Этот распюримый диоксид кремния перемещается во внешние поверхности растения, где он полимеризуется и формируеі целлюлозно fr кремниевые мембраны. Усыновлено, что кремний концешрируеіея во внешней поверхности шелухи риса. Оріаническое вещество разлаїаеіся во время сгорания шелухи риса, а минеральный остаток, полученный в виде золы, богатой диоксидами кремния.
Средняя насыпная плоіносіь шелухи риса, полученная после размалы-вания в диаиаюне от 83 до 125 кг\м , в і о время как ее удельный вес - приблизительно 0,75 г/см . Размалывание с различными степеням юнкости уве . личивает среднюю плотность в 2-5 раза. Шелуха риса в мера шал ываемом состоянии имеет тепловую проводимоеіь приблизительно 0,056 W / (м. К), и шелуха в размалываемом состоянии - приблизительно 0,067 W / (м. К). Калорийность шелухи риса, сосіавляетот 13,2 до 16,2 MJ/кг . И І- іа низкою количества летучего вещества и содержания большой части диоксида кремния, шелуха риса не может давать пламя подобно другим юпливам. Позі ому, эффективность горения низка, и сгорание шелухи в различных печах обычно I является неполным и приводит к высокому содержанию несожженной) углерода [81,87,88].
Анализ результатов химическою анализа ЗРІІІ показывают что по химическому сосіаву ЗРШ значиїельно оіличаеіся or зол ГЭС. Основным компонентом ЗРШ является SiCb, причем содержание активного аморфного кремнезема в сосіаве оксида кремния можег досіиіаіь 98%. Содержание СаО и других оксидов незначительно и не может инициирован гидравлическую активность этой золы. Наличие в ЗРШ кремнезема в некристаллической ячеистой форме особенно характерно для контролируемою сжигания. Эш ЗРШ относится к высшему классу пуццоланов, так как на сиойспза ее мало влияют отклонения 01 сосіава и разнородносіь минералогических харакіе-рисіик.
Обоснование выбора технологии пенобетона с добавкой ЗРШ
Существует ряд способов получения пенозолобетонов, которые отличаются последовательностью введения различных компонентов [41]:
- сухое перемешивание ПЦ с активной минеральной добавкой, приготовление раствора и перемешивание с вспененным раствором ПАВ;
- приготовление раствора вяжущего с активными минеральными добавками, введение ПАВ с последующим вспениванием раствора;
- вспенивание раствора ПАВ до определенной кратности с последующей минерализацией пены;
Варианты технологических схем представлены на рис. 2.10.
Схема (а) относится к традиционным классическим схемам получения пенобетона, когда отдельно приготовленные пена и раствор вяжущего с мелким заполнителем (песком) перемешиваются и направляются на заливку изделий. Способ характеризуется периодическим циклом, требует получения пены повышенной стойкости.
Схема (б) является характерной для поризации цементопесчанных масс методом аэрации. Раствор ПАВ вводится в цементопесчаный раствор как часть воды затворения, а поризация массы идет за счет воздухововлечения при совместном перемешивании всех компонентов. Способ особенно эффективен при высоких плотностях D700 ... D800. При получении пенобетонов низких плотностей требуется перерасход ПАВ в 1,5 ... 2,0 раза, что ограничивает широкое применение этого способа.
Способ (в) можно отнести к способу сухой минерализации пены, когда предварительно полученная структурированная пена, как правило низкой кратности, минерализуется порошком вяжущего с мелким заполнителем. Положительной стороной способа является возможность его организации в непрерывном процессе, применение низкомолекулярных ПАВ, сокращение количества воды затворения до значений близких к оптимальным. В качестве отрицательной стороны данного способа можно отменить снижение кратности пеномассы при минерализации пены.
Существует ряд способов получения пенозолобетонов, которые отличаются последовательностью введения различных компонентов [41]:
- сухое перемешивание ПЦ с активной минеральной добавкой, приготовление раствора и перемешивание с вспененным раствором ПАВ;
- приготовление раствора вяжущего с активными минеральными добавками, введение ПАВ с последующим вспениванием раствора;
- вспенивание раствора ПАВ до определенной кратности с последующей минерализацией пены;
Варианты технологических схем представлены на рис. 2.10.
Схема (а) относится к традиционным классическим схемам получения пенобетона, когда отдельно приготовленные пена и раствор вяжущего с мелким заполнителем (песком) перемешиваются и направляются на заливку изделий. Способ характеризуется периодическим циклом, требует получения пены повышенной стойкости.
Схема (б) является характерной для поризации цементопесчанных масс методом аэрации. Раствор ПАВ вводится в цементопесчаный раствор как часть воды затворения, а поризация массы идет за счет воздухововлечения при совместном перемешивании всех компонентов. Способ особенно эффективен при высоких плотностях D700 ... D800. При получении пенобетонов низких плотностей требуется перерасход ПАВ в 1,5 ... 2,0 раза, что ограничивает широкое применение этого способа.
Способ (в) можно отнести к способу сухой минерализации пены, когда предварительно полученная структурированная пена, как правило низкой кратности, минерализуется порошком вяжущего с мелким заполнителем. Положительной стороной способа является возможность его организации в непрерывном процессе, применение низкомолекулярных ПАВ, сокращение количества воды затворения до значений близких к оптимальным. В качестве отрицательной стороны данного способа можно отменить снижение кратности пеномассы при минерализации пены. При разработке способа введения ЗРШ в пеномассу был использован метод последовательного наполнения пены низкой кратности золой и другими компонентами (цемент, песок), последовательно обеспечивающими стабильность пеномассы. Повышенная водопотребность золы компенсируется высоким содержанием жидкой фазы в пенах низкой кратности, а песок, попадая в каналы Плато, заполненные цементно-зольной суспензией, дополнительно повышает вязкость системы, что исключает ее расслоение. Однако следует заметить, что применение данного метода требует тщательного подхода при выборе вида пенообразователя и подготовки пены.
Вариант технологической схемы получения пенозолобетона методом последовательной минерализации пены принятый за основу при выполнении работы представлен на рис.2.11.
Для установления оптимальных условий формирования структуры пенозолобетона были проведены экспериментальные исследование по технологической схеме представленной на рис.2.11. с целью определения параметров получения пенозолобетонной массы оптимальной структуры со стабильными физико-техническими свойствами.
При проведении экспериментов были рассмотрены следующие основные технологические операции:
1) дозирование компонентов, приготовление водозольной суспензии с ПАВ, ее вспенивание, совместное смешивание сухих компонентов (вяжущее, зола рисовой шелухи) и последующая минерализация пенозоломассы сухой смесью;
2) дозирование компонентов, приготовление водозольной суспензии с ПАВ, ее вспенивание, минерализация цементом вяжущим, золой-унос;
3) дозирование компонентов, приготовление водозольной суспензии с ПАВ, ее вспенивание, минерализация цементным вяжущим и последующее введение, предварительно приготовленного золоизвесткового теста в пенозолоцементную массу.
Полученные результаты показывают, что приготовление раствора ПАВ, его вспенивание, совместное смешивание сухих компонентов и последующая минерализация пенозоломассы сухой смесью снижает коэффициент выхода пеномассы, имеет место большое падение кратности пенозоломассы при минерализации, снижение прочности материала.
Это объясняется тем, что в водной среде происходит процесс гашения, который сопровождается большим выделением газа, что, в свою очередь, приводит к разрушению пеноструктуры, способствуя уплотнению пенобетонной смеси и повышению плотности образцов. В конечном итоге в материале появляется большое количество сообщающихся пор, внутренняя поверхность пор имеет рваную, не сферическую поверхность. Также имеет существенный недостаток предварительное смешивание вяжущего, золы рисовой шелухи, который заключается в том, что если заполнитель окажется влажным, что во время вынужденных технолоіических остановок можеі произойти схватывание вяжущего. Способ приїоювления водозольной суспензии, вспенивание и последующая ее минерализация цемешом вяжущим п юлой, а даеі удовлетворительные результаты. Позволяет сохранить сгрук-іурньїе харакіерисіики пенозолобегона и обеспечивает сравнительно равномерное распределение золы рисовой шелухи в объеме маїериала (таблица 2.6). Это объясняется тем, что минерализованная пенозоломасса фиксируем структуру пеномассы и способе і вуе і равномерному распределению золы рисовой шелухи, образуя каркас материала. Последующее введение вяжущего фактически не изменяется структуры смеси, что соответственно повышает прочносшые показатели пенозолобегона.
Оптимизация состава пенобетона на основе портландцемента и золы рисовой шелуши
Установление оптимальных соотношений между компонентами пеною-лобеюнной смеси является одной из важных задач при со їданий ненобеюна с частичной заменой вяжущего золой рисовой шелухи.
Для определения ошимальных составов пенобетона с применением юлы рисовой шелухи в качесіве акіивного минеральною компонента было выполнено математическое планирование эксперимент трехкомпонентной сис-іемьі: іюріландцемеїп, кварцевый песок, 3PIIJ.
В качестве переменных параметров были выбраны:
Х - расход портландцемеша, кг;
х2 - расход песка, кг;
Хз - расход золы рисовой шелухи.
В качесіве выходных парамеїровбьіли приняіьі:
Х4 - средняя плотность пенобетона, кг/м3;
Х5 - предел прочное і и при сжатие, MI la. В качестве поеюянной величины во всех опышых замесах был приняі оптимизированный ранее диамеїр расплыва смеси по Супарду - 11,5см.
Моделирование резулыаюв экспериментов было проведено по ориіи-нальной программе - POSTMOD (построение модели), разработанной на кафедрах Технологии отделочных и июляционных маїсриалов и Информаїики и прикладной маїсмаїики МГСУ (Меюдические укашния к лабораюрным работам: «Математическое моделирование и оптимизация іеміолоши іенло-изоляционных огнеупоров», МГСУ, 2004 г. Авюры: В.11. Соков - проф. д.і.н, A.M. Купфер - доцент, А.И. Шумков - с г. науч. соїр., к.т.н.).
Компьютерные графики строились по программе MatLab 6.5.
В качестве уравнений модели принято неполное кубическое уравнение:
7=Ь()+Ы+х1+Ь2 х2+ЬЗ хЗ Ы2 х1 х2(Ь13 х1 хЗ»Ь23 х2 \3»Ы2Гх1 х2 х"5, наиболее полно учитывающее все факторы и их взаимодействие.
Найденные коэффициенты сопоставлялись с коэффициентами полученными по проірамме MatLab 6.5 в процессе построения компьюіерньїх і рафиков.
Кодированная запись данных в окне файла pm.dat (нос і роение модели) по программе - POSTMOD следующая:
- при заданном расходе песка плотность пенобеюна понижается с уменьшением расходов 3PIJJ и цеменіа, но при этом понижає і ся и прочное і ь.
Для того, чтобы найіи сосіавьі с наибольшей прочностью при заданной средней плотности пенобетона было проведено дополнительное математическое моделирование путём решения задачи линейного проіраммирования по методике, изложенной в упомянуІЬІХ выше Методических указаниях к лабораторным работам: «Математическое моделирование и ошимизация іехно-лоїии іеилоизоляционньїх оінеупоров», МГСУ, 2004 і.
По программе POSTMOD найдены линейные уравнения для х4 и х5, а по программе MTLO определены оптимальные значения xl (расход цеменіа), х2 (расход песка) и хЗ (расход ЗР1ІІ), при котрых прочносіь достигаеі наибольшего показателя для средней плотности: 450, 500, 600, 700, 800 KI/M .
Физико-механические свойства ячеистых бетонов, к которым ОТ НОСИ І ся и пенобеюн с применением ЗРШ, в значиїельной сіепени зависит от их средней плотности, cooiношения компоненти, времени выдержки, условии
- і епловой обрабо і ки и о і друї их фак і оров.
При изучении влияния ЗРШ на физико-механические свойства пенозо-лобегона определялась зависимость предела прочносіи образцов при сжаїии и изіибе от средней плотное і и ПЗБ, содержания ЗРШ, условий набора прочности. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ на образцах 40x40x160мм. Содержание ЗРШ в образцах изменялись оі 0 до 50% по массе. При изіотовлении образцов использовались различные виды ПАВ (ра)дел 1.5).
pi При определении влияния содержания золы рисовой шелухи на сред нюю плотность ПЗБ усыновлено, что независимо оі вида иеиообрашпателя средняя плотность пенобетона повышается на 15...20% при содержании ЗРШ до 30%) от массы вяжущего рис.4.1. Различие средней плопюсги ПЗБ для различных ПАВ объясняется различным изменением кратности пеномассы при минерали)ации пены золой. При определении влияния содержания юлы рисовой шелухи на предел прочности при сжатии и изгибе были отобраны образцы со средней нлопюсіью, кі/м3: 600 ± 20, 700 ± 20, 800 ± 20. Роульга-ты испьпаний приведенные на рис.4.2 и 4.3 показьіваїоі, чю в но фас і е 28 суток введение золы рисовой шелухи вызывает иекоюрое снижение предела прочносіи ПЗБ при сжатии и изгибе. Однако следуеі ОІМЄІИІЬ, чю в возрасте 360 суток прочность образцов ПЗБ с содержанием золы до 30% выходит на уровень контрольных, что соответствует резулыатам, приведенным в разделе 3.1.
Опытно-промышленное опробование и технико-экономическая эффективность производсіва и применения пенозолобетона
Разработанные составы и іехнолоіия пенозолобеюна были опробованы на заводе строительных материалов в г. Шадьек СРВ при выпуске опытной паріии объемом 200 м . При выпуске опытной паріии было использовано оборудование ЗАО "Фибробетон", сочетающее сухую подачу компонентов и турбулентно - кавигационный способ порообразования в іурбулеіпно кави іационном смесителе ТКС - 500 со следующей последоваїельносіью выполнения операций: -заливка воды, заливка пенообразоваїеля, первичное вспенивание Ю...15сек, засыпка золы PLII при непрерывном перемешивании (первичная минерализация пены), засыпка вяжущею (вюричная минерализация пенозоломассы), засыпка заполни іеля (песка) и гомогенизация массы 45...60сек. Приемка ІШС и пенобетонных изделий проводилась в соответствии с ГОСТ 1305.1-81.
При опробовании были использованы расходы исходных материалов р расчитанные на выпуск ИЗБ со средней плотное і ыо 600 кі\м3: Цемент - 360; зола - 120; песок - 100; ПАВ ГШ-2000 - 1,0 л.; вода - 170 л..
Полученная пенозоломасса заливалась в формы, приспособленные к резательной іехнологии. Резка массива осущее і ваялась через 8...10час. твердения в нормальных условиях при t=26 ± 2С. После резки блоки направлялись на выдержку 5...7 дней для набора прочное і и не ниже 70% о і расчежой и обеспечения равновестной влажное і и 15...20%. Компоновочная ф схема технологии получения пепозолобетона с применением золы рисовой шелухи представлена на рис.5.2.
Результаты опробования отражены в акіе опытно-промышленною опробования (приложение 1). . Обоснована возможное і ь применения золы рисовой шелухи в качесіве активной минеральной добавки с высоким содержанием акіивною кремне гема участвующею в образований низкоосновных іидросиликаюв кальция, котрая способсівуеі улучшению сірукіурьі и іаких эксплуатационных свойств пенобетонов, как водопоглощение, іеплопроводность и другие. 2. Получены высокоэффективные пенобеюны с применением золы рисовой - шелухи с улучшенными свойствами: прочное і ыо до 4,5 МПа и средней плошостыо до 800 KI/M . 3. Разрабоїана технология получения стеновых маїериалов на основе пенобетона улучшенною качества с применением юлы рисовой шелухи, обеспечивающие экономию клинкерных компонешов вяжущего до 30%; 4. Установлено, чю ЗРШ повьипаеі усіойчивость и сіабильность пены во времени. Наибольший эффект для стабилизации пены достигается ЗРШ, полученной при іемпературе 600С при концешрации ПАВ в растворе Л 0,2...0,3% от массы воды. 5. Разрабоїаньї составы пеномассы и іехнолоіические парамеїрьі изготовления ПЗБ прочносіью оі 2,5 до 3,5 МПа при содержании 3P1JI в вяжущем до 30%). 6. Разработан способ приготовления пенозолоцемешной массы предусматривающей приготовление водозолыюй суспензия с ПАВ, ее вспенивание и последующую минерализацию цемешом и песчанными ф фракцими заполнителя. При эюм кратность пеноюломассы составляеі 3...4, падение кратное і и при минерализации не превышает 10%, средняя плошость массы регулируется параметрами пены и условиями минерализации. 7. Разработан ПЗБ иредназначеный для изютовления самонесущих изделий и конструкций средней плоіносіью до 800 кг/м1 и пределом прочной и при сжатии до 4,5МПа, который может быть использован при строительстве 139 » зданий в районах с повышенными температурой и влажностью. 8. С помощью магемаїическоіо планирования экспериментов, получены мною факторные зависимости прочности и средней ПЛОШОСІИ от главных факторов. 9. Определение физико-механических и эксплуатационных показателей иенозолобеюнов с применением 3PLI1 показало, чю они по прочпосіи при сжатии, водостойкосіи, линейной усадки превосходя і значения образцов илоювленных без ЗРШ. 10. Опытно-промышленное опробование сосіавов и технологии производства пенозолобетонов проведено на заводе строительных материалов в г.Шадъек СРВ с экономическим эффектов в пересчете на рубли РФ 176,6 тыс. на 1000 м1 при средней плотности ПЗБ 600 кг/м1 за счет сокращения расхода цемента и применения ЗРШ.
