Введение к работе
Актуальность работы.Основными задачами строительного производства на современном этапе являются экономное и рациональное использование сырьевых, топливноэнергетических и других материальных ресурсов. В первую очередь это может быть достигнуто при изготовлении высокоиндустриальных и легких ограждающих конструкций с улучшенными теплотехническими и эксплуатационными характеристиками.
Огромным резервом в этом плане служат золошлаковые отходы Металлургического производства и энергетики. Их использование позволит значительно снизить загрязнение воздушного и водного бассейнов региона Донбасса, способствуя сокращения дефицита в местном дешевом сырье, а также снизить стоимость ограждающих конструкций и зданий в целом, и, таким образом, ускорить решение жилищной проблемы.
Однако существенным недостатком шлакопористых материалов' является их повышенная плотность, что может создать дискомфорт для кильцов, проживающих в домах со стенами из бетона на таких заполнителях. В связи с этим разработка новых техно логических приемов изготовления наружных ограждений из бетона с нормативными значениями его плотности и теплопроводности представляет практический интерес и имеет большое народнохозяйственное значение.
Цель работы. Разработка технологических приемов снижения Плотности и повышения теплозащитных свойств бетона с использованием золошлаковых материалов Донбасса.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие частные задачи.
-
Обобщить и проанализировать методы снижения плотности и теплопроводности бетонов, изготовленных с применением золошлаковых материалов.
-
Изучить химический, минералогический, петрографический, вещественный и фракционный состав золошлаковых материалов, определить их качественные и физические характеристики.
-
Разработать новые технологические приемы, позволяющие уменьшить плотность и улучшить теплотехнические свойства бетонов наружных ограждений, изготовляемых с применением золошлаковых материалов.
-
Разработать рациональные составы бетонов для наружных ограждений ( с использованием метода симлекс-решетчатого планирования эксперимента).
-
Исследовать физико-механические, физико-технические характеристики шлако-зольного камня, поризованного раствора и бетона, а также долговечность и эксплуатационные характеристики .(морозостойкость, атмосферостойкость, коррозионная стойкость, усадка, ползучесть и др.).
-
Разработать рекомендации, технологический регламент и стандарты предприятий.
-
Определить экономическую эффективность использования золошлаков (шлаковой пемзы и золы-уноса ТЭС и ГРЭС) в высотном строительстве на подрабатываемых территориях Донбасса.
Автор защищает:
результаты облагораживания щебневидных искусственных пористых заполнителей путем сепарации и обкатки;
результаты обработки пористых заполнителей растворами различных активных веществ (полимерами, ЖСП, ЖСО и др.);
-эффективность замены тяжелой мелкой фракции (кварцевого песка, шлакопемзового отоева, граншлака и др.) на более легкую -золу-уноса ТЭС;
- экспериментальное подтверждение эффективности пориэации
растворной части легкого бетона поризующими воздухововлекающими
и газообразующида добавками;
- эффективность введения в легкобетонную смесь ультралегковесных пористых заполнителей (вспученный зольный песок, вспененный полистирол и др.);
- результаты экспериментальных исследований физико-технических свойств легкого бетона с применением шлакопористых заполнителей и введения воздухововлекающих и поризующих добавок после облагораживания крупного заполнителяі
- результаты промышленного внедрения и технико-экономи-
ческое обоснование производства в Донбассе легкобетонных и яче-истобетоннмх ограждающих конструщий на основе золошлаковых материалов.
Научная новизна:
.методы облагораживания щебневидных искусственных пористых заполнителей путем сепарации и обкатки;
методы обработки пористых заполнителей растворами различных активных веществ и модификаторов ( полимерами, ЖСО и JO);
принципы замены тяжелой мелкой фракции ( кварцевого песка, шлакопористого отсева и др.) на более легкую - золу-уноса ТЭС;
принципы введения в легкобетоннуп смесь ультралегковесных пористых заполнителей ( вспученный зольный песок, вспененный полистирол и др.);
составы конструкционно-теплоизоляциотюго шлакопемзозоло-бетона на. основе поризутащих и воэдухововлекавщих добавок;
пластометр для определения пластической прочности и реологических свойств поризованных и ячеистобетонных смесей;
прикаточные механизмы (катки) для отделки наружной поверхности панелей.
Новизна предлагаемых решений подтверждается 24 авторскими свидетельствами.
Практическое значение. Использование золошлаков для изготовления нарушшх ограждений из поризованного конструкционно-теплоизоляционного шлакопемзоэолобетона на заводах стройинду-стрии Главдонецкжилстроя позволяет:
использовать отходы металлургической и энергетической промышленности Донбасса, что существенно улучшает экологическую обстановку в регионе, уменьшая загрязнение отходами воздушного и водного бассейнов;
снизить расход немента на 10...12 % за счет замены части вяжущего золой-уноса ТЭС и др. технологических приемов (облагораживанием крупних заполнителей, модификацией их, введением в состав легкобетонннх смесей ультралегковесных заполнителей
и т.д.);
снизить плотность бетона на 150...200 кг/м за счет использования газообразующих добавок взамен воздухововлекагощих.а коэффициент теплопроводности в среднем на 12...14 «;
получить экономический эффект в сумме 2 руб.50 коп на
I м наручній стеновых панелей из поризованного конструкционно-
теплоизоляционного шлакопемзозолобетона;
- разработать технологический регламент на приготовление,
производство и применение эффективных видов легких бетонов для
наружных ограждений зданий (жилых, общественных, административ
ных, производственных, сельскохозяйственных и др.).
Использование золошлаковых отходов и предложений по совершенствованию заводской технологии изготовления ячеистобетонких изделий на Кураховской и Докучаевском заводах: ЖБИ, в свои очередь, позволяет:
утилизировать на 100% золошлаковые отходы Кураховской ГРЭС;
повысить качество и степень заводской готовности стеновых панелей из ячеистых бетонов;
снизить материалоемкость и энергоемкость при производстве ячеистобетонных стеновых панелей;
получить экономический эффект в суше I руб. 14 коп. на I ы3 наружных стеновых ячеистобетонных панелей;
разработать новые технологические приемы, оборудование, приспособления и механизмы, обеспечивающие совершенствование заводской технологии производства ячеистобетонных изделий.
Результаты проведенных исследований использованы при разработке:
- "Рекомендаций по изготовлению панелей из легкого бетона для высотных зданий" - Донецк: ДПСНИВД,1977;
"Технических условий на изготовление железобетонных изделий из керамзитобетона" - Донецк : ДПСНИИЛ, 1976;
"Рекомендаций по применению сухой золы Кураховской ГРЭС а производстве бетонных и железобетонных изделий и в приготовлении строительных растворов" - Донецк: ДПСНИИЛ, 1981;
"Рекомендаций по приготовлению и применению поризованно-го шлакопемзобвтона для жилищного строительства" - Донецк: ДПСНИИЛ, 1932;
"Рекомендаций по приготовлению и применению шлакопемзобвтона с воздухововлекающими добавками" - Донецк: ДПСНИИЛ, 1982;
"Рекомендаций по приготовлению и применению легких бетонов с использованием вспученного песка из зол ГРХ" - Донецк; ДПСНИИЛ, 1977;
"Рекомендаций по выбору наружных стеновых панелей при
проектировании прогаданий для климатических условий Донбасса"-Донецк: Д1СНИИП, 1987;
Типового проекта 74340-с.Разработка конструкций стеновых сотовых панелей на основе зольного песка из золы-уноса Курахоа-с.ой ГРЭС. -Выдача рекомендаций по области их применения (опытная конструкция).- М.: Тешюэлекгропроект, 1977;
"Технологического регламента на приготовление газобетонной смеси и изделий из нее с использованием золы Кураховской ГРЭС" - Донецк: ДПСКШІ, 1988;
"Технологического регламента на приготовление и применение шлакозолобетонов для возведения жилых домов в переставной опалубке" - Донецк" ДПСНИИП,1990;
"Технологического регламента по изготовлению крупных стеновых блоков из шлакоэолобетона для возведения жилых домов" -Донецк". ДПСНИИП, 1990;
--"Технологического регламента на изготовление керамзитобетонних наружных стеновых панелей"'для1 строительства Прймэданий (ТР-87)" - Донецк: ДІСНИШІ, 1987;
- "Стандартов предприятий для заводов строййндустрии Донбасса" - Донецк: ДПСНИИП,1982.
Внедрение результатов работы. Производственная проверка и внедрение результатов исследований выполнены на предприятиях крупнопанельного и крупноблочного домостроения ТСО Главдонецк-жилстрой Минстроя УССР, а также на Кураховском заводе АБК п/о Донбассэнергостройпром и Докучаевском ЗШі п/о Укршахтострой. Получен годовой экономический эффект от совместного применения зол ТЭС и ГРЭС Донбасса в сочетании с шлакопемзовим щебнем при изготовлении стеновых панелей общей мощностью более 500 тыс.м жилья в год, в т.ч. на ДДСК-І годовой экономический эффект составляет более 150 т.р., на Пантелеймоновском ЗКБИ - более 100 т.р., на Енакиевеком ЗКБД - 134,4 т.р., на Красноармейском комбинате КПД - около 100 т.р. Кроме предприятий ТСО Главдонецк-жилстрой золошлаки используют предприятия стройиндустрии п/о Азовжелезобетон (мариупольский ДСК, завод "Стройдеталь" и др.), а домостроительные комбинаты и КПД, специализируюїдиеся на выпуске наружных ограждений из керамзитобетона, используют в качестве мелкозернистой составляющей шлакопемзовий отсев и золы ТЭС и ГРЭС Донбасса. При этом расширяется сырьевая база из-за дефицита кондиционных пористых заполнителей, а также успешно
решается экологическая проблема: очищаются воздушный и водный бассейны региона Донбасса.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на всесоюзных, республиканских и областных конференциях, посвященных вопросам экономии и рациональному использованию сырьевых, топливно-энергетических и вторичных ресурсов в строительстве, совершенствованию технологии, повышению прочности и долговечности.,, улучшению теплозащитных свойств шлакопем-зобетонов (Николаев, 1973.; Донецк, 1975, 1970, 1981, 1986, 1987, 1989,; Киев, 1976, 1988; 'Липецк, 1977, 1982; Брест, 1979; Рига, 1981; Уфа, 1983; Харьков, 1986; Свердловск, 1969);
Всесоюзных, республиканских и областных семинарах, посвященных совершенствованию работы по утилизации отходов, интенсификации производства и методам снижеьия материалоемкости изделий из легких и ячеистых бетонов, повышению качества и совершенствованию путей использования конструкций из этих бетонов (Донецк,1976, 1985, 1988; Москва, 1978; Киев, І975-І977; г.Слав-та Хмельницкой обл., 1978);
Вузовский научно-технических конференциях (Макеевский инженерно-строительный институт, 1980; Харьковский инкенерно-строительццй институт, 1980; Львовский политехнический институт, 1987).
До материалам диссертации опубликовано 56 печатных работ, в т.ч.. долучено 23 авторских свидетельства, выполнено 7 законченных НИР, результаты которых внедрены в проектирование <ТП-74340-с) и производство.
Объем работы. Диссертация включает введение, 5 глав, общие вывода, список литературы из 290 наименований библиографических источников и приложений. Работа изложена на 200 страницах машинописного текста, включая 59 рисунков и 31 таблиц.
