Введение к работе
Актуальность работы. Среди важнейших проблем, стоящих перед строительной индустрией, наряду с увеличением объемов выпуска продукции, являются повышение качества и эффективности производства. Эти проблемы обостряются в связи с ограниченностью материальных ресурсов, главным образом цемента и высококачественных заполнителей. Одним из путей их решения является использование в технологии бетона активных минеральных добавок.
Особое внимание уделяется ультрадисперсним отходам ферросплавного производства - микрокремнезему (МК), которые рассматриваются как возможные эффективные заменители части цемента, а таете как добавки, способствующие повышению прочности и непроницаемости бетона.
Применение ЫК в технологии бетона позволяет попутно решать важную экологическую проблему - утилизировать улырадисперсные отходы, которые в настоящее время выбрасываются в специальные отвальные поля, загрязняя пригодные для культивации земли и атмосферу.
Работа выполнялась в рамках государственной научно-технической программы "Стройпрогресс-2000" (проект 0.14.01.02 "Разработать и внедрить технологию изготовления тонкомолотого многокомпонентного цемента (ТМЦВ) и на его основе бетонов низкой водопотреб-ности с целью экономии цемента на 35 и более процентов") в соответствии с планом научно-исследовательских работ НИИХБ по теме: І8-8-І.1.5-90 "Провести исследования и разработать рекомендации по технологии приготовления бетонов с суперпластификаторами и с тонкодисперсными отходами производства кристаллического кремния и ферросплавов".
Целью работы являлись разработка и внедрение технологии получения бетонов повышенной прочности и непроницаемости, в том чис-
ле, при снижении типовых норм расхода портландцемента, на основе исследования механизма взаимодействия микрокремнезема различных ферросплавных производств с продуктами гидратации портландцемента и структуры получаемого цементного камня. Научная новизна работы:
- показана роль физико-химических характеристик UK (дисперс
ность, содержание Si-t^), как основных показателей, определяющих
изменение структуры цементного камня, прочности и проницаемости
бетона с UK;
-выявлены некоторые особенности механизма взаимодействия МК с продуктами гидратации цемента, в присутствии суперпластификатора (СП) С-3, приводящих к формированию структуры цементного камня с преимущественным образованием низкоосновных гидросиликатов каль-ция и гелевых пор размером от 10 до 50 А;
определено влияние повышения дисперсности и содержания SlOg в составе UK, а также дозировок UK и СП С-3 на изменения структуры цементного камня, которые заключаются в возрастании количества CSH(I), увеличении гелевой и уменьшении капиллярной пористости, что способствует достижению высоких прочностных показателей и снижению проницаемости бетона;
установлен показатель эффективности UK, как добавки в бетон, для определения которого предложена эмпирическая формула и составлен классификационный ряд различных видов UK, где они разделены на три группы: высокоэффективные, эффективные и малоэффективные.
Практическое значение работы. На основании проведенных исследований:
- показано, что бетонные смеси с UK и СП С-3 обладают лучшей
удобоукладываемостью, чем обычные той же подвижности, что может
быть использовано для отработки высокопроизводительных процессов
формования конструкций, например с немедленной распалубкой;
выявлено, что применение МК и повышенных дозировок СП С-3 (2-5% массы вянущего) дает возможность изготовлять из высокопод-вихных бетонных смесей практически водо - и газонепроницаемые бетоны с прочностью после ТВО 70-100 МПа, на обычных материалах без увеличения типовых норм расхода цемента, а также бетоны прочностью 15-30 МПа после одних суток нормального твердения, что открывает -перспективу создания беспропарочной технологии производства изделий;
определены условия получения и составы бетонов заданной прочности при экономии до 45% цемента.
Разработаны технические условия на "Микрокремнезем конденсированный" (ТУ 7-249533-01-90), "Паста из пыли рукавных фильтров Ермаковского ферросплавного завода" (ТУ 14-358-23-88) и составлены рекомендации по внедрению МК в технологию производства сборных и монолитных железобетонных конструкций.
Результаты работы прошли опытно-экспериментальную проверку в трестах "Павлодарпромстрой", "Актюбстрой" и "Кузбассшахтостройин-дустрия" на заводах ЖБй г.Павлодара, г.Актюбинска и г.Новокузнецка.
Выпущено 54,7 тыс.ы3 железобетонных изделий с добавками МК и СП С-3. Фактический экономический эффект от применения МК в технологии бетона, при экономии 5987т. цемента и предотвращении ущерба окружающей среде в размере 169.96 тыс.руб, составил 351,13 тыс.руб.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены: на XXI -ХХШ Международных конференциях в области бетона и железобетона: 1988г.(г.Москва), 1990г.(г.Иркутск), 1991г.(г.Москва-г.Ленинград); на Всесоюзной конференции "Задачи развития и повышения технического уровня производственной базы строительства в Западной Сибири", 1987г.(г.Новокузнецк); на национальном молодежном научно-техническом симпозиуме с международным участием "Авангардные технологии в строительстве и строительной индустрии", 1989г.(Золотые Пески, Болгария).
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 5 статьях и семи научно-технических отчетах.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы, включающего 170 наименований, приложений и изложена на 199 страницах, в том числе содержит 33 таблицы и 59 рисунков.
