Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оптимизация состава бетона с использованием заполнителей на основе отходов предприятий Волгоградской области Барабанщикова Татьяна Константиновна

Оптимизация состава бетона с использованием заполнителей на основе отходов предприятий Волгоградской области
<
Оптимизация состава бетона с использованием заполнителей на основе отходов предприятий Волгоградской области Оптимизация состава бетона с использованием заполнителей на основе отходов предприятий Волгоградской области Оптимизация состава бетона с использованием заполнителей на основе отходов предприятий Волгоградской области Оптимизация состава бетона с использованием заполнителей на основе отходов предприятий Волгоградской области Оптимизация состава бетона с использованием заполнителей на основе отходов предприятий Волгоградской области
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Барабанщикова Татьяна Константиновна. Оптимизация состава бетона с использованием заполнителей на основе отходов предприятий Волгоградской области : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05 / Барабанщикова Татьяна Константиновна; [Место защиты: Волгогр. гос. архитектур.-строит. ун-т].- Волгоград, 2007.- 121 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5535

Содержание к диссертации

Введение

1. Использование техногенных отходов промышленных предприятий в технологии цементных бетонов 8

1.1 .Бетон - основной материал современного строительства 8

1.2. Технологическая характеристика бетонов 10

1.3. Отходы промышленных предприятий - компоненты строительных композитов 16

2. Материалы, оборудование, методики исследования 25

2.1. Материалы 25

2.2. Оборудование 29

2.3. Методики исследования 32

3. Теоретические предпосылки формирования строительных композитов с участием карбидокремниевых и металлических заполнителей N 33

3.1. Строительный композит - многофазный многокомпонентный материал с характеристиками дисперсных систем 33

3.2. Заполнители как компоненты строительного композита, формирующие его структуру и свойства 45

4. Разработка составов бетона с использованием заполнителей на основе местных сырьевых ресурсов 56

5. Комплексная технологическая оценка строительных композитов на основе техногенного сырья предприятий г. Волжского Волгоградской области t 75

Основные выводы 80

Литература

Введение к работе

Актуальность работы.

В связи с приоритетными программами по жилищному, дорожному и другим видам строительства требуется большое количество разнообразных дешевых высококачественных строительных материалов и бетонов

Одним из распространенных видов сырья для производства таких материалов являются многотоннажные отходы металлургической, теплоэнергетической, горнодобывающей, химической и других отраслей промышленности

Разработка строительных материалов на основе комплексного использования таких материалов обусловлена эколого-экономическими факторами во-первых, значительным ростом цен на цемент, на природные заполнители и энергоносители и, во-вторых, ухудшением экологической ситуации в результате образования и накопления промышленных отходов Исследования показывают, что широкое применение промышленных отходов позволило бы на 15—20% расширить минерально-сырьевую базу промышленности строительных материалов

Значительная роль во всех ведущих отраслях народного хозяйства страны отведена науке, призванной усилить внимание к техническому совершенствованию производства и, в частности, к созданию прогрессивных технологий в строительной индустрии при оптимальных расходах материальных и энергетических ресурсов

Ускорение технического прогресса в производстве новых строительных материалов может быть достигнуто в результате практической реализации теоретических разработок в строительном материаловедении. Это же относится к технологии бетона в связи с необходимостью значительного улучшения его физико-механических свойств

Вовлечение техногенного сырья в производство строительных материалов важно для снижения экологической нагрузки на окружающую среду С другой стороны, разработка технологических решений, направленных на удешевление производства бетона путем введения добавок, которые улучшают также и его технические характеристики, выгодно экономически и экологически

Вышеизложенное объясняет возрастающий интерес к использованию отходов промышленных предприятий в строительстве.

Улучшение качества, разработка новых эффективных составов строительных материалов, несомненно, является актуальной задачей

Диссертационная работа посвящена разработке и оптимизации составов бетона с использованием в качестве заполнителя отходов промышленных предприятий г. Волжского Волгоградской области.

Цель работы - разработать оптимальные составы бетона с использованием в качестве заполнителей отходы предприятий.

Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи:

определить эффективные способы улучшения качества композитов строительного назначения на основе изучения теоретических и практических основ модифицирования составов бетона,

исследовать физико-химические свойства материалов - заполнителей, являющихся отходами производства (карбидокремниевые материалы, металлическая дробь),

разработать составы бетона с заполнителем из карбида кремния, металлической дроби,

- провести комплексное исследование физико-механических свойств образцов из разработанных составов бетона,

- разработать комплексную оценку новых строительных компози
тов на основе отходов промышленных предприятий Волгоградской облас
ти

Научная новизна работы:

- теоретически обоснована и экспериментально подтверждена воз
можность формирования бетона с участием металлических и карбидок-
ремниевых заполнителей,

- изучен механизм действия заполнителей,

- исследовано влияние заполнителей на физико-химические и проч
ностные характеристики бетона;

- разработаны составы бетона с металлическими и карбидокрем-
нневыми заполнителями,

- разработана комплексная оценка строительных композитов на ос
нове техногенных отходов при их технологическом формировании

Практическая ценность работы:

разработаны новые составы бетона на портландцементном вяжущем с использованием отходов предприятий в качестве заполнителей, изготовлены опытно-промышленные образцы;

проведены испытания бетона в условиях эксплуатации,

результаты разработок используются в учебном процессе Волжского института строительства и технологий (филиале) Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета для студентов специальности 110800 (150108) «Порошковая металлургия, композиционные материалы, покрытия» по дисциплине «Материаловедение и технология композиционных материалов»

Достоверность исследований и выводов по работе обеспечена

методически обоснованным комплексом исследований с применением стандартных средств измерений и методов исследований,

применением современных математических методов обработки экспериментальных данных в среде MathCAD,

применением оригинальных методик физико-химических анализов рентгенографического, химического, микроскопического и минералогического,

опытными испытаниями и их положительными практическими результатами, совпадающими с результатами расчетов и не противоречащими выводам известных положений

На защиту выносятся:

- результаты исследования свойств отходов промышленных пред
приятий,

теоретические представления о механизме действия заполнителей при формировании бетона;

результаты исследования физико-химических и прочностных характеристик бетона с участием металлических и карбидокремниевых заполнителей,

новые составы бетона с металлическими и карбидокремниевыми заполнителями,

- комплексная оценка строительных композитов на основе техно
генных отходов

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на Международной интернет - конференции «Архитектурно-строительное материаловедение на рубеже веков» (г Белгород, 2002 г ), на Международной научно-технической конференции «ИНТЕРСТРОЙМЕХ-2003» (г Волгоград, 2003 г ), на IV Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (г Волгоград, 2005 г), на III Всероссийской научно-технической конференции «Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства региона» (г Волгоград -Михайловка, 2006 г ), на Международной научно-технической конференции «Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов» (г Пенза, 2006 г )

Публикации По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ, в т ч 1 работа в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, пять глав, основные выводы и изложена на 121 страницах машинописного текста, включает 27 таблиц и 16 рисунков, список использованных источников из 156 наименований

Технологическая характеристика бетонов

Бетон - искусственный камневидный строительный материал, представляющий собой затвердевшую смесь вяжущего вещества, воды, заполни и телей и необходимых добавок. До затвердевания эта смесь называется бетонной смесью [44 - 50].

По назначению и области применения бетоны подразделяются на конструкционные и специальные. По виду вяжущего: бетоны на цементных вяжущих, бетоны на известковых вяжущих, на гипсовых вяжущих, на шлаковых вяжущих, на. специальных вяжущих. Также различают бетоны по виду заполнителей и по характеру структуры [39 - 42].

Технические требования к бетонам устанавливают в нормативных документах. Качество бетона характеризуют комплексом показателей, отражающих их механические, теплофизические, защитные, декоративные и другие свойства. Показатели качества зависят от свойств составляющих бетон материалов, соотношения между ними, а также от технологических параметров изготовления изделия

Бетоны состоят из связки и заполнителя. Связка представляет собой гидравлическое или воздушно-твердеющее вяжущее вещество, в которое, как правило, вводят минеральную тонкомолотую добавку . При обычных температурах связка склеивает зерна заполнителя и образует камневидный материал. При нагревании в ней происходят сложные физико-химические процессы, в результате которых она приобретает жаростойкие свойства керамической связки [90].

Заполнители приготавливают дроблением огнеупорных и тугоплавких горных пород, боя обжиговых огнеупорных изделий и некоторых других материалов или изготавливают заводским способом. ГОСТ 20910 - 90 «Бетоны жаростойкие» определяет их технические требования. Бетоны подразделяют: - по назначению - на конструкционные, теплоизоляционные; - по структуре - на плотные тяжелые и легкие, ячеистые; - по виду вяжущего - на портландцементе и его разновидностях (быст-ротвердеющем портландцементе, шлакопортландцементе), на алюминатных цементах (глиноземистом и высокоглиноземистом), на силикатных вяжущих (жидком стекле с отвердителем, силикат-глыбе с отвердителем); - по виду тонкомолотой добавки - с шамотной, кордиеритовой, золош-лаковой, керамзитовой, аглопоритовой, магнезиальной, периклазовой, алю-мохромитовой; - по виду заполнителя - с шамотным, муллитокорундовым, корундовым, магнезиальным, карборундовым, кордиеритовым, кордиеритомулли-товым, муллитокордиеритовым, шлаковым, золошлаковым, базальтовым, диабазовым, андезитовым, диоритовым, керамзитовым, аглопоритовым, перлитовым, вермикулитовым, из боя бетона.

Для бетонов конкретного назначения основными показателями качества являются: прочность на сжатие; предельно допустимая температура применения; термостойкость (термическая стойкость); водонепроницаемость; морозостойкость; средняя плотность; усадка [78-86].

Составы бетонов подбирают по методикам, пособиям и рекомендациям научно-исследовательских институтов, утвержденных в установленном порядке [ 2,74,75,91,100,105-107]. При этом бетоны по удельной активности естественных радионуклидов должны соответствовать требованиям п. 1.4 Основных санитарных правил ОСП-72/87.

Бетонные смеси в соответствии с ГОСТ 7473 и в зависимости от степени готовности подразделяют на готовые к употреблению и сухие.

Для приготовления бетонов в качестве вяжущих применяют: - портландцемент, быстротвердеющий портландцемент, шлакопортландцемент по ГОСТ 10178; - глиноземистый цемент по ГОСТ 969; - высокоглиноземистый цемент по ТУ 21-20-60 или ТУ 6-03-339; - жидкое стекло по ГОСТ 13078; - силикат-глыбу по ГОСТ 13079. В технологии бетонных работ воду используют для следующих целей: 1. Приготовления бетонных и растворных смесей; 2. Поливки конструкций в процессе твердения бетона;

Во всех случаях допускается к применению вода, отвечающая техническим условиям ГОСТ 23732.

Качество воды оценивают по содержанию вредных примесей, которые могут препятствовать нормальному схватыванию и твердению вяжущего вещества, либо вызывают появление в структуре бетона новообразований, уменьшающих его прочность и долговечность.

Наряду с такими показателями качества воды как водородный показатель, наличие органических веществ, окрашивающих примесей, особую важность представляют наличие в воде растворимых солей. При большом их содержании в воде, после затвердевания бетона они кристаллизуются в порах цементного камня и образуют на поверхности изделий налеты - так называемые высолы. По этому содержание растворимых солей в воде для затворе-ния и поливки бетона, а также для промывки заполнителей ограничивается нормами в пределах 5...35 г/л.

Анализ качества воды проводят в строительной лаборатории. В тех случаях, когда возникают сомнения в пригодности воды, изготовляют на ней образцы бетона. Если прочность этих образцов окажется не ниже прочности контрольного бетона, изготовленного на питьевой воде, проверяемую воду можно считать пригодной.

Заполнители для бетона - это рыхлая смесь минеральных зерен природного или искусственного происхождения, размеры которых находятся в установленном диапазоне. В бетоне эти зерна скрепляются вяжущим веществом, образуя прочное камневидное тело. Занимая до 85...90 % общего объема бетона, заполнители влияют на технологические свойства бетонной смеси и на качество затвердевшего бетона. Правильно выбранные заполнители позволяют получить экономичный бетон с минимальным расходом цемента.

По происхождению заполнители подразделяются на природные, искусственные, заполнители из отходов промышленности [44 - 52]. Природные заполнители получают механической переработкой горных пород (гранита, диабаза, диорита, известняка, вулканического туфа, гравия, кварцевого песка, кварцита, мрамора и др.). Сюда же относятся заполнители из попутно добываемых пород и отходов обогащения, например кристаллические сланцы.

Искусственными заполнителями служат специально приготовляемые материалы, которые получают из природного сырья и отходов промышленности путем термической или иной обработки. К ним относятся керамзит и его разновидности, термолит, шлаковая пемза и др. [29,30].

Заполнители из отходов промышленности получают без изменения химического и фазового состава сырья. В эту группу входят плотные и пористые щебень и песок из металлургических и топливных шлаков, грубодис-персные золы ТЭЦ, золошлаковые смеси и т.д [ 73 -123].

Для бетонов в качестве заполнителей применяют шамотные, муллито-корундовые и магнезиальные материалы по ГОСТ 23037, а также другие материалы в соответствии с табл. 1.1.

В качестве заполнителей, устойчивых к воздействию высоких температур, допускается применять: кусковой огнеупор первичного обжига и дробленые некондиционные огнеупорные изделия; вторичные огнеупоры и жаростойкие бетоны, загрязненность которых шлаком, углем, металлом, а также динасовыми и хромомагнезитовыми материалами не должна превышать 0,5% [34-38].

Не допускается загрязнение добавок и заполнителей другими материалами, способными снизить его эксплуатационные свойства или привести к разрушению бетона после нагрева (известняк, гранит, доломит, магнезит и ДР-)

Оборудование

Первым актом избирательной адсорбции и хемосорбции отдельных компонентов битума поверхностью минеральных материалов также является смачивание, которое имеет свои особенности.

Величина смачивания определяется молекулярно-поверхностными свойствами воды и минерального наполнителя.

Минеральные заполнители, наполнители и порошки обладают довольно высокой поверхностной энергией: гипс - 3,910 "6 Дж; песок - 7,8 10 "б Дж; кварц - 78,0 10"6 Дж; щебень - 36,0 10"6 Дж; корунд - 155,0 106 Дж; карбид кремния - 173,0 10 Дж. При нанесении капли жидкости на твердую поверхность частицы минерального заполнителя краевой угол смачивания не сразу принимает постоянное значение. Чтобы капля растекалась, вытеснив с поверхности воздух, и чтобы установился краевой угол, отвечающий равновесному значению, требуется определенное время. Такая задержка в достижении равновесного краевого угла называется гистерезисом смачивания. Вследствие гистерезиса краевой угол между жидкостью и твердым телом редко имеет постоянную величину. Он изменяется в пределах между двумя крайними 9 (наибольшим и наименьшим) в зависимости от того, стремится ли жидкость растечься по сухой поверхности или отступить с предварительно смоченной. Применяя чистые и сухие минеральные материалы, длительно перемешивая битумно-минеральную смесь, можно свести к минимуму гистерезис смачивания.

Большую роль в смачивании зерен минеральных заполнителей, наполнителей играет степень шероховатости зерен, характер поверхности, наличие углублений и выступов. Для зерен размером менее 5 мм, характерных для минеральных порошков, доминирующую роль при смачивании играет химическая природа материала. Для зерен крупнее 5 мм химическая природа материала не является доминирующей.

Межмолекулярные взаимодействия в дисперсных системах делятся на два типа: взаимодействия внутри фаз и взаимодействия между фазами.

Силы, действующие между молекулами внутри фазы, называются силами когезии (слипания) или просто когезией.

Силы, действующие между молекулами, находящимися в разных фазах, называются силами адгезии (прилипания) или просто адгезией.

Когезия определяет существование веществ в конденсированном состоянии и обусловлена межмолекулярными и межатомными взаимодействиями различной природы. Иногда когезионные силы называют силами аттракции. Поверхностное натяжение на границе раздела «твердое тело-пар» характеризует межмолекулярное взаимодействие внутри конденсированной фазы, то есть когезионное взаимодействие. Работа когезии wK определяется как работа, необходимая для разрыва однородной объёмной фазы, и относят её к единице площади разрыва. Так как при разрыве образуется поверхность в две единицы площади, то работа когезии составляет: Wk=2o.

Понятие адгезии, как и понятие смачивания, относится к межфазным взаимодействиям, наблюдаемым между конденсированными фазами. Межфазное взаимодействие или взаимодействие между контактирующими поверхностями конденсированных фаз разной природы называется адгезией. Адгезия обеспечивает между двумя телами соединение определенной прочности благодаря физическим и химическим межмолекулярным силам. Различают адгезию между двумя жидкостями, между жидкостью и твердым телом и между двумя твердыми телами. Адгезии между двумя твердыми телами почти всегда способствует предварительный перевод хотя бы одной из фаз в жидкое состояние для увеличения интенсивности молекулярно-кинети-ческого движения и осуществления необходимого контакта. Адгезию сопровождает смачивание и наоборот. Явление адгезии наблюдается при склеивании материалов, нанесении лакокрасочных и неорганических покрытий, по 42 лучении различных материалов на основе связующих и наполнителей, сварке и паянии металлов, печатании, крашении и т.д.

Адгезия - результат стремления системы к уменьшению поверхностной энергии, поэтому при соответствующих условиях адгезия - процесс самопроизвольный. Работа адгезии Wa, характеризующая прочность адгезионной связи, определяется работой обратимого разрыва адгезионной связи, отнесенной к единице площади. Как и поверхностное натяжение, адгезия измеряется в Дж/м2.

Полная работа адгезии, приходящаяся на всю площадь контакта тел S, равна: Представим две конденсированные фазы 2 и 3 (рис. 9), имеющие поверхности на границе с воздухом 1, равные единице площади. Фазы 2 и 3 нерастворимы друг в друге. При нанесении одного вещества на другое произойдет явление адгезии. Так как система остается двухфазной, то появится поверхностное натяжение o j. В результате первоначальная энергия Гиббса системы уменьшится на величину, равную работе адгезии:

Заполнители как компоненты строительного композита, формирующие его структуру и свойства

Испытания проведены технологической лабораторией. Параллельно проводилась работа по набору прочности образцов - кубиков размером 100x100x100мм в условиях строительного участка.

Основной набор прочности образцов бетона состава №9, согласно результатам испытания образцов в таблице 4.4, в первые 7 суток в темпера 68 турно-влажных условиях твердения по ГОСТ 20910. По результатам испытания образцов размером 100x100x100мм в строительной лаборатории грунтов и материалов ООО СФК «Волгоградгидрострой» в первые 7 суток кубики набрали прочность на 76,4 %, основная прочность была набрана через 28 суток и составила 114%.

Таким образом, по результатам проведенных испытаний было предложено взять за основу при разработке технологии изготовления конструкций из разработанных составов бетона с наполнителями карбида кремния и металлической дроби температурно-влажный режим набора прочности по ГОСТ 20910, бетоны плотной структуры на портландцементе.

Качество бетона характеризуют комплексом показателей, отражающих их механические, теплофизические, защитные, декоративные и другие свойства. Показатели качества зависят от свойств составляющих бетон материалов, соотношения между ними, а также от технологических параметров изготовления изделия.

Основным требованием, предъявляемым к заполнителю, является его способность выдерживать высокие температуры, не спекаясь. Карбид кремния широко используется при производстве огнеупорных изделий [41, 42, 43, 45, 46, 47], содержание которого варьируется от20% до 99%, он является основным носителем огнеупорных и специфических свойств изделий, определяет их применимость для данных условий службы, поэтому содержание карбида кремния в карборундовых огнеупорах - один из основных их показателей.

Карбид кремния соединение постоянного состава, начинает диссоциировать на кремний и углерод при 2320 К, в восстановительной среде он устойчив до 2870 К, выше 2970 К испаряется на 90 - 95 %. Карбид кремния имеет низкий температурный коэффициент линейного расширения 4,7 10 6K" в интервале 300 - 2000 К и высокую теплопроводность при 1300 К 20 Вт/ (м К), что обеспечивает высокую термостойкость изделий. Он не плавится, при обычных условиях и температуре 2050 С начинает разлагаться. Плотность карбида кремния составляет 3,2-3,21 г/см , теплопроводность чистого карбида кремния при 872 С равна 42 Вт/(м К). Карборунд обладает высокой хрупкостью и поэтому легко измельчается.

Карбид кремния является инертным химическим соединением, устойчив к воздействию большинства кислот и щелочей, ортофосфорная кислота разлагает его при температуре 500 - 550 К. При сплавлении со щелочами и карбонатами образует водорастворимые силикаты, с оксидом железа реагирует при температуре выше 1250 К. Разлагают карбид кремния при нагревании до высоких температур оксиды магния, кальция, щелочные сульфаты, бура. В присутствии железа карбид кремния разлагается выше 1050 К с образованием ферросилиция.

Одним из требований, предъявляемых к заполнителю для различных бетонов, является его «инертность». Карбид кремния наиболее соответствует этому требованию. «Инертный» заполнитель и вяжущее вещество при температуре службы изделий не должны образовывать легкой эвтектики; если такая имеется, количество жидкой фазы в материале должно быть небольшим.

Вяжущие материалы во всех бетонах являются усадочными, поэтому их нужно вводить в состав бетонов в минимально допустимом количестве [93,94]. При высоких температурах службы небольшую усадку обычно претерпевает и «инертный» заполнитель, поэтому его всегда выгодно вводить в зернах с наибольшим допустимым пределом крупности. Наличие мелких и тонких фракций необходимо, чтобы обеспечить спекание бетона при возможно более низких температурах, количество их должно быть ограничено во избежании большой усадки бетона. Карбида кремния используют для этих целей в виде порошков мельче 0,15 мм [43].

Исследовались показатели плотности, пористости, передела прочности при сжатии, термостойкости. Результаты анализа представлены в табл. 4.6.

Рассмотрим тенденцию изменения каждого показателя при введении различного процента заполнителя из карбида кремния. В рецептах № 1,2, 3 в качестве заполнителя использовался щебень гранитный с низким содержанием оксида кальция (0,95 %), в рецепты 4-6 вводился карбид кремния в количестве 20 - 38 %. Причем, карбид кремния различного качества (черный, зеленый) и химического состава, результаты анализа приведены в табл. 4.6. Различие химического состава материала карбида кремния черного и зеленого, а именно соотношение SiC / Si + Si02, подразумевает и отличительное влияние на прочностные характеристики бетонных композитов. В рецептах 4-6 использовался карбид кремния минусовых фракций, хотя он может быть заменен и другими фракциями карбида кремния черного, представленными в табл. 4.6.

Разработка составов бетона с использованием заполнителей на основе местных сырьевых ресурсов

Актуальность проблемы рационального использования материалов обостряется ограниченностью или исчерпанностью некоторых сырьевых ресурсов. Возникает необходимость их пополнения за счет отходов производства.

Рациональное использование минерального сырья включает два направления: 1-ое направление - комплексное использование сырья путем разработки замкнутых технологических схем с полным использованием всех продуктов на основе современных достижений науки и техники; 2-ое направление - использование отходов промышленности. Создание и освоение ресурсосберегающих технологий, процессов комплексной переработки сырья — важнейший вопрос экономики. Комплексная технология обеспечивает минимальный расход сырья и энергии на единицу продукции, высокое качество и стабильность товарных свойств продукции, высокую производительность труда и аппаратуры, интенсивность процессов, меньшие капвложения.

Комплексная оценка качества сырья в современном строительстве включает: - изучение свойств строительного сырья рациональным набором традиционных и новых аналитических и технологических методов; - применение эффективных технологий направленного воздействия на сырье с целью улучшения его свойств; - определение максимально возможного числа оптимальных направлений использования сырья; - использование рационального комплекса методов исследований.

Так как в настоящей работе при разработке композитов строительного назначения (бетонов) применяли заполнители из тугоплавких и металлических материалов, то мы выбрали 2-ое направление рационального использования минерального сырья - использование отходов промышленности. Оценка качества строительного сырья включает такие элементы: - системность, - оптимизация, - унификация и стандартизация применяемых аналитических и технологических исследований.

Системный подход оказался необходимым методологическим средством при изучении сырья, интерпретации его особенностей и свойств. Заключается этот подход в том, что изучение объекта - сырья для строительного композита -начинается с получения характеристик минералогического и петрографического, химического анализов; затем проводится серия комплексных исследований и дается полная оценка качественных показателей сырья.

Критерий оптимизации основан на том, что находятся главные характеристики качества сырья и соответствующие методы, с помощью которых возможно получение этих параметров.

Унификация и стандартизация означает приведение методов исследования к единообразию путем установления общих требований. Применительно к строительному сырью - это выполнение требований межотраслевых и государственных нормативных документов, а также требований промышленности. В связи с введением нового Федерального закона «О техническом регулировании» вопросы стандартизации, связанные с установлением норм, правил и характеристик в целях обеспечения качества, экологической безопасности сырья и продукции на его основе, их технической и информационной совместимости, а также взаимозаменяемости, имеют особо важное значение.

Названные критерии лежат в основе выбора рационального комплекса методов изучения определенного вида сырья. Комплекс включает химические, физико-химические, физические, физико-механические и комбинированные методы. Изучение вещественного состава и структурных особенностей, технологических свойств сырья и выбор на этой основе рационального сочетания методов, технических средств и технологических операций приводят к разработке оптимальной технологии переработки сырья с учетом его комплексного безотходного использования, что позволяет определить промышленную ценность строительного сырья как основу технико-экономических расчетов.

При комплексном использовании сырья необходимо применение технологий, обеспечивающих рентабельное получение продуктов, качество и номенклатура которых достижимы при современном уровне техники и состоянию экономики.

На сегодняшний день, как правило, комплекс аналитических и минералогических и технологических исследований строительного сырья включает только те параметры, которые предусмотрены нормативными документами на одну область его использования. Другие возможные направления использования сырья обычно не рассматриваются. Соответственно при необходимости переоценки сырья на другую область применения проводятся новые испытания, в которых значительная часть определяемых характеристик является общей с ранее проведенными работами. Определение рационального комплекса методов исследований позволит судить уже на первой стадии определения качества сырья об оптимальных направлениях его использования.

Похожие диссертации на Оптимизация состава бетона с использованием заполнителей на основе отходов предприятий Волгоградской области