Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Общие сведения о доменных- шлаках
Г.І.І.. Химический- состав
I.I.2. Вещественный состав
1.2. Гидравлические свойства шлака
Г.Э. Мелкозернистый шлакобетон
Общие сведения о структуре цементного камня
Влияние жаркого климата на напряженное состояние- цементного камня
Изменение прочности цементного камня и бетона в зависимости от их: влагосодержания
Структурно-логическая блок-схема
2. СЫРЬЕВЫЕ МАГЕРИ/УШ, ПРИБОРЫ Ж МЖОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Характеристики сырьевых материалов
2.2.. Приборы и методы исследования
3. ШЛАК АННАБЖСКОГО МЖАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМБИНАТА КАК
СЫРЬЕ ДНЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЖЩИХ МАТЕРИАЛОВ 3.1. Химический и минералогический состав шлаков 3.2.> Исследование гидравлических свойств шлаков Аннабинского металлургического комбината
3.3. Твердение вяжущих на основе шлака Аннабин
ского металлургического комбината
3.3.1. Влияние дисперсности на свойства шлакового
вяжущего
3.3.2- Влияние добавки портландцемента на твердение шлакового вяжущего
Стр.
3.4. Тепловлажностная обработка бетонов на шлаковых: вяжущих
4. ФЙЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО
ШЛАКОБЕТОНА ПРИ РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ ТВЕРДЕНИЯ.
4.1«. Влияние климатических условий Алжира на
кинетику твердения и эксплуатационные свойства мелкозернистого бетона
Усадочные деформации
Влияние условий, твердения на релаксацию напряжений в мелкозернистом бетоне на шлаковом вяжущем
Влияние тепловлажностной обработки .. 81
Влияние климатических условий Алжира и изменчивость упруго-пластических свойств бетона
4.4. Коррозионная стойкость бетона .. 95
5. РЕАЛШАЦШ И ТШИК0-ЭК0Н0МИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
РАБОТЫ ..Ю7
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ .. 114
ЛИТЕРАТУРА ..И6
ПРИЛОЖЕНИЕ .. 126
Введение к работе
Обоснование работы, В соответствии с директивами У съезда фронта национального освобождения по пятилетнему плану развития народного хозяйства и создания материально-технической базы Алжира намечен ряд мероприятий, направленных на развитие промышленности строительных материалов, в частности - расширение производства сборных: железобетонных конструкций и деталей. Важной задачей является увеличение производства и внедрение новых строительных, материалов,, повышающих эффективность производства, с одновременной экономией топлива и энергетических ресурсов.
Темпы развития строительства в стране возрастают. В связи с этим увеличивается потребность в строительных материалах и изделиях. Важное народнохозяйственное значение приобретает производство строительных материалов из местного сырья. Это является одним из актуальных вопросов, от решения которого зависит дальнейшее успешное развитие и удешевление строительного производства .
В г. Аннабе имеется крупный металлургический комбинат - Эль-Хаджара, на котором скопились большие запасы доменного шлака (больше 10 млн.т), занимающие значительную территорию. Рядом с Эль-Хаджаром расположены домостроительные комбинаты, завод по производству цемента и комбинат по производству изделий из ячеистого бетона. В настоящее время только 30$ шлака: используется для нужд строительства (для производства шлакопортландцемента „ минеральной ваты, в дорожном строительстве). Вполне очевидно, что экономически целесообразно увеличить объем утилизации шлаков на указанных: предприятиях и применить их в качестве сырья для производства без и малоклинкерных вяжущих, заполнителей для бетонов и изделий на их основе. Это позволит значительно расши-
5 рить объем строительных работ и существенно повысить эффективность строительства в Алжире. Применение шлака должно происходить с учетом его состава и особенности эксплуатации строительных, конструкций в климатических: условияхс АВДР.
Замечено, что в ряде континентальных і районов, после непродолжительной эксплуатации при температуре окружающей среды 40--50С и относительной влажности воздуха 60-70$, поверхность конструкций покрывается сеткой усадочных трещин и происходит повреждение защитного слоя бетона. Прогрессирующее трещинообразо-вание может приводить к коррозии арматуры и к последующему выходу конструкции из строя. В прибрежных районах страны, где в воздухе содержатся капли морской воды, а грунтовые воды сильно минерализованы, также наблюдаются случаи разрушения бетона» Поэтому назначение вида вяжущего и состава бетона для железобетон-нвх конструкций следует производить с учетом этих, конкретных климатических:, условий.
Эксплуатация бетонов при воздействии повышенных температур ставит перед исследователем ряд специфических задач.
При изменении температур в условиях повышенного массообмена в структуре бетона возникает сложное напряженное состояние и стойкость его будет зависеть от состава и структуры. Увеличение доли кристаллической составляющей цементного камня снижает его способность к релаксации напряжений, поэтому вероятность возникновения и развития микродефектов повышается, что способствует снижению стойкости бетона.
Эффективность использования доменных шлаков как компонента смешанных вяжущих и как заполнителя в условиях своеобразного климата АНДР будет очевидной из-за повышенной коррозионной стойкости получаемых на их основе бетонов.
Известно [102] , что в бетонах на смешанных шлаковых цементах доля гелевой составляющей цементного камня больше, чем в бе-
тонах на портландцементе. Учитывая, что гелевая составляющая медленней обезвоживается, можно предположить,, что действие повышенных температур при сравнительно невысокой относительной влажности воздуха не будет столь агрессивным для таких бетонов. Потеря влаги бетоном будет вызывать существенное изменение его упруго-пластических свойств,, повышать хрупкость цементного камня и уменьшать способность его структуры* Следовательно* изменения упруго-пластических, свойств бетонов в своеобразных условиях АВДР" должны быть специальным вопросом. Целесообразно подобрать не только рациональные композиции смешанных вяжущих и выбрать оптимальное соотношение между их; компонентами, но и исследовать изменение упруго-пластических свойств бетонов в предполагаемых, условиях эксплуатации железобетонных: конструкций. Это позволит выявить те климатические зоны страны, в которых использование конструкций из бетонов на смешанном вяжущем и шлакобетоне будет целесообразным.
В соответствии с вышеизложенным,, целью настоящей работы являются:; получение без— и малоклинкерных шлаковых; вяжущих, из доменного гранулированного шлака; Аннабинского металлургического комбината; оценка механических и деформационных свойств бетона и его коррозионной стойкости при воздействии своеобразных климатических, условий Алжира.
Автором диссертации получены и выносятся на защиту следующие научные и практические результаты исследований по рассматриваемой проблеме:
составы без- и малоклинкерных шлаковых вяжущих, из шлаков Аннабинского металлургического комбината;.
данные, уточняющие механизм гидратации и действия добавок (портландцемент,, двуводный гипс„ Na2&0
составы мелкозернистого шлакобетона на полученных: шлаковых вяжущих, и шлаковых, заполнителей;
прочность и упруго-пластические свойства шлаковых бетонов в климатических условиях Алжира;
коррозионная стойкость бетона при воздействии грунтовой сульфатной,, морской и пресной воды,, характерных для условий: побережья Алжира;
способ тепловлажностной обработки бетона с использованием лучистой1 (солнечной) энергии;
целесообразные климатические зоны Алжира для эксплуатации изделий на основе Аннабинского шлака;
данные об экономической, эффективности применения Аннабинского шлака для получения вяжущих и бетонов на их основе.
Результаты исследования прошли проверку в условиях^цементного завода Хаджа р-Зль суд, ДСК Экотек Аннаба (Алжир), на межколхозном предприятии по производству шлакобетона (Ростовской области). Данные проведенных испытаний: подтвердили эффективность применения вяжущих и бетонов, полученных на основе гранулированного шлака Аннабинского металлургического комбината и его аналога тульского шлака.
Основные положения изложены в следующих^ работах:
Абадлия МЛ'., Мина с А.И. Безобжиговые вяжущие на основе гранулированных доменных шлаков.. - Тезисы докладов УІ областной научно-технической конференции:, Использование отходов производства в строительной индустрии. Ростов-на-Дону„ 1984,, с.6-8.
Абадлия МЛ. Влияние климатических условий на упруго-пластические свойства песчаного бетона на шлаковых вяжущих. Известия
Северо-Кавказского научного центра Высшей школы, № 4, 1984'.
3. Абадлия МЛ. Релаксации напряжений в песчаном бетоне на
шлаковых вяжущих. - Рук.деп. в ВНИИИС, 1984г & 528Г - 3 с, ил.
4. Абадлия. M.T., Мина с А.И. Шлаковые вяжущие из доменных гранулированных шлаков. - Рук.деп.в БНИИИС,, 1984,. № 5294 - II с,ил.
Результаты исследований по отдельным разделам диссертационной работы доложены на:
I. Научно-технических конференциях: профессорско-преподавательского состава РИСИ, Ростов-на-Дону, 1983 и 1984 гг.
2.. На конференции "Перспективные разработки, проектирование и комплексное строительство сельскохозяйственных объектов на Северном Кавказе'г СевкавЗНИЙЭПсельстрой, Ростов-на-Дону - 1984.
З* Ш городской научно-практической конференции "Молодые ученые продовольственной программе",, Ростов-на-Дону, 1983.
Диссертационная работа выполнялась на кафедре технологии вяжущих веществ, бетонов и строительной: керамики и в межвузовской научно-исследовательской лаборатории использования вторичных ресурсов в строительстве, Ростовского инженерно-строительного института в период І98І-І984 гг.
Автор выражает благодарность старшему научному сотруднику лаборатории ВТОРРЕС к.т.н. А.И.Шуйскому и инженеру Промстрой-ниипроекта г.Ростова-на-Дону Э.В.Вержановской.