Введение к работе
Актуальность. Для улучшения архитектурного облика зданий и сооружений возросла потребность в эффективных облицовочных материалах.
Для производства мелкоштучных облицовочных изделий наиболее рациональным является применение декоративных мелкозернистых бетонов. Эффективность мелкозернистых бетонов связана с возможностью широкого использования отходов промышленности. В ряде регионов с развитой металлургической промышленностью имеется большое количество отходов дробления отвальных доменных шлаков. Однако широкое применение этих отходов :держивается из-за отсутствия данных по их составу и свойствам, а также их сиянию на структуру и эксплуатационные свойства бетонов.
Решение проблемы использования отходов дробления отвальных доленных шлаков в качестве наполнителя и заполнителя для декоративного мел-;озернистого бетона связано с целесообразностью их модификации и іктивации в технологическом процессе, направленном на использование по-енциалышх возможностей этих отходов, что приводит к снижению трудовых, штериальных и энергетических затрат.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с комплексной про-раммой "Стройпрогресс - 2000".
Цель я задачи работы. Целью настоящей работы является разработка зставов эффективных декоративных мелкозернистых бетонов с использовани-vi отходов дробления отвальных доменных шлаков и технологии производства элицовочных изделий на их основе.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следую-діе задачи:
исследовать химический и минеральный состав отходов дробления от-шьных доменных шлаков;
обосновать возможность использования отходов дробления отвальных
4 доменных шлаков в качестве наполнителя и заполшпеля для декоративных мелкозернистых бетонов;
разработать составы и эффективный способ введеній отходов дробления отвальных доменных шлаков и пигментов в комплексе с модификаторами для декоративных мелкозернистых бетонов;
исследовать свойства бетонных смесей и бетона с использованием отходов дробления отвальных доменных шлаков;
разработать рекомендации и технологию производства облицовочных изделий из декоративного мелкозернистого бетона.
Научная новизна. Теоретически обоснована возможность получения эффективных декоративных бетонов на основе отходов дробления отвальных доменных шлаков путем их активации в присутствии портландцемента, пигмента и диспергатора НФ в технологическом процессе изготовления облицовочных изделий.
Установлены зависимости основных стандартных свойств многокомпонентных вяжущих: удельной поверхности, нормальной густоты, сроков схватывания, активности от состава и технологических параметров механохимическои активации необходимые для регулирования структуры и свойств декоративного мелкозернистого бетона.
Установлено с помощью электронной микроскопии, РФА и ДТА, что применение отходов дробления отвального доменного шлака позволяет получить декоративные бетоны с высокими физико-механическими свойствами в результате уплотнения контактной зоны вследствие образования низкоосновных гидросиликатов кальция и низкой капиллярной пористости.
Установлено влияние наполнителя на основе отходов дробления отвального доменного шлака в комплексе с диспергатором НФ на свойства бетонной смеси и на период формирования структуры декоративного мелкозернистого .бетона необходимое для разработки технологии производства облицовочных изделий.
Получена квадратичная математическая модель выражающая зависимость кубиковой прочности декоративного бетона от водоцементного отношения и активности многокомпонентного вяжущего, которая необходима для оптимизации состава декоративного бетона.
Установлена взаимосвязь морозостойкости, водонепроницаемости и прочности декоративных бетонов с параметрами микротрещинообразования, коэффициентом интенсивности напряжений, величиной и характером пор и получены зависимости необходимые для прогнозирования свойств и оптимизации состава бетона.
Практическая значимость. Разработаны составы бетонных смесей, эбеспечивающие получение декоративных мелкозернистых бетонов на основе «ногокомпонентных вяжущих с использованием шлаковых песков и отходов іробления отвальных доменных шлаков с прочностью до 50 МПа, морозостой-состыо до 200 циклов и водонепроницаемостью до W12.
Разработана технология производства эффективных облицовочных из-іелий для промышленного и жилищного строительства с использованием отхо-юв дробления отвального доменного шлака
Получены облицовочные изделия с гладкой текстурой, однородной то-іальностью при достаточной интенсивности цвета с различной цветовой гам-юй (голубые, зеленые, желтые, оранжевые, серые, белые).
Использование отходов дробления отвальных доменных шлаков в про-зводстве облицовочных изделий позволяет решить вопросы, направленные на лучшение экологической обстановки.
Внедрение результатов исследований. Разработаны ТУ 5741-001-2069332-99 "Камни бетонные стеновые лицевые. Технические условия."
Разработаны "Рекомендации по организации производства облшдовоч-ых изделий из декоративных мелкозернистых бетонов с использованием отхо-эв дробления отвального доменного шлака."
Проведено опытно промышленное опробование и организовано произ-)дство камней бетонных стеновых лицевых марок СКІД-1Л, 2Л на ОО "Сердолик" (г. Тула).
б Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на научно - практических конференциях:
-
"Строительство- 98", в Ростовском государственном строительном университете;
-
"Материалы и упрочняющие технологии- 98", в Курском государственном техническом университете;
-
"Материалы и упрочняющие технологии- 99", в Курском государственном техническом университете;
-
"На пороге третьего тысячелетия-99", в.Тульском государственном университете;
-
"Актуальные проблемы современного строительства- 99" в Санкт- Петербургском государственном архитектурно- строительном университете;
-
"Энергосбережение, экология и безопасность- 99", в Тульском государственном университете;
-
"Композиционные строительные материалы. Теория и практика- 2000", в Пензенской государственной архитектурно- строительной академии.
Основное содержание работы опубликовано в восьми статьях.
На защиту диссертации выносятся:
химический и минералогический составы отхода дробления отвального доменного шлака;
теоретическое положение повышения эффективности отходов дробления отвальных доменных шлаков в технологии декоративных бетонов;
зависимости основных свойств многокомпонентных вяжущих от состава и технологических параметров их активации;
закономерности изменения свойств и начального структурообразова-шя декоративных бетонов на основе отходов дробления отвальных доменных шлаков;
зависимость прочности, морозостойкости, и водонепроницаемости декоративных бетонов с отходами дробления отвальных доменных шлаков от характеристик состава и структуры бетона;
- технология производства облицовочных изделий из декоративных
елкозернистых бетонов;
- результаты опытно-промышленного опробования.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих >іводов, списка использованной литературы и приложений. Общий объем ра-)ты 200 страниц машинописного текста, 60 рисунков, 47 таблиц.
