Введение к работе
Актуальность проблемы. Создание элективных я экономичных по составу бетонов с злрпнее лэдаиннми свойствами и рациональной технологией их получения является лажной проблемой. Так как потребность в цементе постоянно опережает егс производство, то проблема рационального использоьанжя этого материала является актуальной.
Традиционная технология приготовления бетонных смесей, базирующаяся на медленном перемешивании компонентов смеси, не отвечает современному уровню.
В цементных бетонах о водой активно взаимодействует меньшая часть вяжущего, а остальная выполняет роль дискретного яалолвитв-ля. Существующая не технология, основанная на принципах неторопливого перемешивания не позволяет активизировать цементные зерна о полнее вовлечь их в процесс отруктурообразоваяия. Наиболее перо-пвхтяввым является интенсивная раздельная технология (ИРТ), основное положение которой - разделение процеосов и независимость режимов приготовления цементного теота и бетонной смеси.
Приготовление бетонных смесей о товкодасперснши минеральными наполнителями в сочетании с химическими добавками по ИРТ, позволяет более полно использовать потенциальную активность цемента, качественно изменить структуру бетона, снизить расход вяжущего, целенаправленно регулировать физнхо-твханчвокие свойства бетона.
Рабочая гипотеза. Исходя из современных представлений о закономерностях физико-химического взаимодействия в системе "цемент - вода - наполнитель", рассматривая последний компонент как активный элемент структуры, способный участвовать в процессах струнтуроооразоваяжя, представляется пелвоообразннн частичная замена пвмента дисперсним наполнителем, а интенсивное перемешивание на стадии приготовления цементного теота будет ос-
4 здавать предпосылки для улучшения условий структурообразованія за счет повышения потенциальной активности, вяжущего, способствовать равномерному распределении всех компонентов в перемешиваемой объеме и позволкт на всех этапах формирования структуры композжта ооадать резерв прочностных и эксплуатационных показателей бетона о целью экономии материальных, трудовых и энергетических затрат.
На основании предложенной рабочей гипотезы целью работы явилась разработка интенсивной раздельной технологии приготовления бетонных смесей и комплексные исследования свойств бетонов ва кх основе, за счет наполнения цементного теста тонкодиопероными минеральными наполнителями различной природа к активности в сочетании о ххмичеокими добавками.
Для достижения поставленной целя в задачи исследований вошли следующие вопросы:
установление закономерностей движения компонентов смеои в турбулентных режимах и разработка на этой основе эффективных ж надежных смесителей-активаторов;
исследование оптимальных режимов приготовления наполненного овязующего;
изучение изменения реологических характеристик активированного наполненного цементного теста;
исследование особенностей гидротапии и закономерностей структурообразования ваполнеиного цементного камня;
исследование влияния пласткфиішрующих добавок на физико-технические свойства наполненного цементного камня и бетова;
исследование физмко-иеханических и эксплуатационных свойств бетонов;
разработка ремэмендаций по приготовлению бетонных смесей по раздельной технологии;
внедрение результатов исследований в производство.
5 Научная новизна:
доказана высокая эффективность приготовления наполненных бетонных смесей по интенсивной раздельной технологии;
установлена возможность использования тонкодиспорсных минеральных наполнителей в составе связующего для приготовления бетонов;
выявлены обдаотя оптимальной степени наполнения цементного связующего в зависимости от В/Ц;
научно обоснованы режимы активации наполненного цементного теста для получения смесей требуемых показателей свойств;
исследованы закономерности отруктурообразования и особенности гидратации активированного цементного вянущего, содоржавего тонкодисперовнЯ минеральный наполнитель в суперпластификатор С-3;
выявлен положительный аффект влияния ИРТ ва повышение фи-эико-механических в эксплуаташюхшнх свойств бетонов;
определены строительно-технические свойства бетонов о минеральным наполнителем оо сниженным расходом цемента;
ва основе теоретических положение гидродинамики и теория пограничного слоя получены математические зависимости, описывавшие движение компонентов смеси в интенсивных режимах, позволяющие осуществить конструирование эффективных и надежных смесителей-активаторов;
разработаян рекомендация по приготовлевию заполненных бетонных смеоеі го ИРТ.
Практнчес ко в а в а ч е я и е. В результате проведеннях исследований установлены оптимальные значения технологических параметров активации для приготовления бетонных смесей по ИРТ. Предложена экономичные по расходу цемента составы бетонных смесей о товкодиопвроЕымя минеральными ваголннтвхями, обвопв-чивашнв необходимые рвологичвохжв и прочностные свойства. Поха-
эаяа возможность получения бетонных смесей со сниженным ва 30-46JS расходом цемента при сохранении требуемых показателей свойств бетонов. Определена оптимачьная дозировка оуперпластификатбров С-3 для получения бетонных смесей требуемых показателей.
Разработаны проектно-сметная документация, альбомы рабочих чертежей для изготовления смесителей-активаторов и рекомендации по приготовлених) бетонных смесей по интенсивной раздельной технологи*.
По предложенной технологии изготовлено 20336 мэ бетонных смесей и достигнут в ценах І99&ГІ99І гг. экономический вффект Я размере 25,1 та.руб.
Основные полозсевия, выносимые ваэавгту.
обоснование режимов активации наполненного цементного *ео-та, с целью получения экономичных по составу батонов с задавшая показателям! свойств;
результаты экспериментальных исследований процессов гид-ротации и отруктурообразования наполненного цементного камня;
результаты исследований реологических характеристик активированного наполненного, цемевтного теста и бетонной смеои{
результаты исследований влияния технологических параметров активации на прочяолтные свойства бетона с товкодиспероными минеральными наполнителями в сочетании с суперпластификаторсм С-3;
математические занисимооти, огаоываюоие движение компонентов бетонной смеои в интенсивных реаимах и йовые типы смесителви-активагоров;
- результаты внедрения разработок в производство. '
Апробация работы. Основные результаты, по
ложения и выводы исследований докладывались л обоухдалиоь ва зо
нальной конференции "Композиционные строительные материалы с ис-
пользованием отходов промышленности" (Пенза, 1988 г.), на зональном семинаре "Пути ресурсосбережения в производстве строительных материалов и изделий" (Пенза, 1989 г.), ва научно-технической конференции "Научные исследования я их внедрение в строительной отрасли" (Саравсх, 1989 г.), ва 71 Всесоюзном симпозиуме "Реология бетонных смесей и ее технологические задачи" (Рига, 1989 г.), на республиканском совещании "Состояние я цуги экономии цемента в строительстве" (Ташкент, 1990 г.), на мекдународвой научно-технической конференции "Снижение материалоемкости продукции строительной индустрии" (Ташкент, 1992 г.), ва научно-технических конференциях Ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта (Ташкент, 1986-91 гг.).
Действующие макеты смесителей-активаторов экспонировались ва международной ярмарке "Научно-технические достижения в строительстве НТД-89* (Москва, 1989 г.).
Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 21 работ, получено 6 авторских свидетельств ва изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы я приложений. Работа содержит 228 страниц машинописного текста, 60 рисунков, 19 таблиц, список использованных источников иэ 231 наименований.
