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

Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Хирис Наталья Сергеевна

Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии
<
Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии
>

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

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

Хирис Наталья Сергеевна. Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии: диссертация ... кандидата технических наук: 05.23.05 / Хирис Наталья Сергеевна;[Место защиты: Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет].- Волгоград, 2014.- 144 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Мелкозернистый бетон – перспективный материал современного строительства 12

1.1. Достоинства и недостатки мелкозернистого бетона, особенности структуры и свойств 12

1.2. Структурообразование мелкозернистых бетонов при использовании природного и техногенного сырья 17

1.3. Тонкодисперсные минеральные наполнители как резерв улучшения технологических свойств мелкозернистых бетонов 26

1.4. Механическое уплотнение бетонных смесей как один из способов улучшения их качества 36

1.5. Выводы 41

Глава 2. Материалы и методы, использованные в исследовании 43

2.1. Виды и свойства используемых материалов 43

2.2. Выбор объекта исследования 49

2.3. Определение свойств бетонов 60

2.4. Статистическая обработка результатов испытаний 62

2.5. Математические методы планирования эксперимента 64

2.6. Выводы 68

Глава 3. Теоретические основы формирования структуры мелкозернистого бетона при его наполнении шлаковым микронаполнителем в сочетании с поличастотным виброуплотнением 69

3.1. Механизм процессов структурообразования высоконаполненного мелкозернистого бетона 69

3.2. Формирование структуры при уплотнении высоконаполненных мелкозернистых бетонов вибрированием 82

3.3. Выводы 91

Глава 4. Оценка влияния виброуплотнения на физико-механические характеристики высоконаполненного мелкозернистого бетона при оптимизации его составов 93

4.1. Изменение физико-механических характеристик высоконаполнен-ного мелкозернистого бетона при вибрационном воздействии 93

4.2. Математическое моделирование состава высоконаполненного мелкозернистого бетона 100

4.3. Выводы 115

Глава 5. Технико-экономическое обоснование использования шлаковых отходов в составах мелкозернистых бетонов и практическая реализация результатов работы 117

Основные выводы 123

Список используемой литературы

Структурообразование мелкозернистых бетонов при использовании природного и техногенного сырья

Необходимость разработки и использования различных видов бетона многофункционального назначения диктуется запросами современного строительства. Перспективным на сегодняшний момент считается направление использования мелкозернистых бетонов на основе многокомпонентных вяжущих. Безуспешные попытки наладить производство мелкозернистых бетонов в предыдущие годы можно объяснить некоторыми особенностями их структуры и свойств. Так в качестве заполнителя применялся исключительно кварцевый пескок, что приводило к значительному увеличению удельной поверхности заполнителя и его пустотности. Для изготовления равноподвижной бетонной смеси слитной структуры необходимо увеличить на 15 – 25 % расход воды и цемента по сравнению с бетоном на крупном заполнителе, а это приводит, в свою очередь, к увеличению усадки бетона.

При дефиците крупного заполнителя в регионах возможно использование мелкофракционных заполнителей, что дает возможность получения бетона с однородной плотной структурой, обладающего повышенной прочностью при изгибе, водопроницаемостью и морозостойкостью, применение химических и минеральных добавок способствует получению более высокого эффекта. Такой бетон имеет высокую тиксотропию и способен к трансформации. Возможность формирования конструкций различными методами обусловлена высокой технологичностью мелкозернистого бетона. Это далеко не все достоинства мелкозернистого бетона, есть и свои недостатки.

К основным недостаткам можно отнести повышенный расход воды и вяжущего, что влечет за собой повышенную усадку бетона. Эту проблему призвано решить использование многокомпонентных вяжущих с добавлени 13 ем химических модификаторов структуры и минеральных добавок [1, 2, 33, 34, 35, 40, 41].

Технические и экономические предпосылки использования бетонов в строительстве постоянно меняются. Основыми факторами, влияющими на производство бетона, явлются используемые в технологическом процессе композиционные вяжущие, эффективные модификаторы структуры и свойств бетона, в том числе суперпластификаторы, тонкодисперсные минеральные наполнители, а также новое эффективное оборудование. Главными критериями при производстве строительных материалов в рыночной экономике являются качество и стоимость материалов, время возведения объекта, отсутствие ограничений для архитекторов и проектировщиков в выборе различных строительных и архитектурно-планировочных решений при использовании конструкций из новых бетонов. Экология цемента перестала быть определяющим фактором и была отодвинута на второй план. Переход от обычных бетонов к многокомпонентным составам, в которых стали широко использоваться суперпластификаторы, тонкодисперсные наполнители и другие добавки минеральной и техногенной природы, позволил снизить до минимума расход воды и цемента в мелкозернистых смесях, что в свою очередь резко уменьшило усадку материала; были получены безусадочные мелкозернистые бетоны.

К достоинствам мелкозернистого бетона помимо тонкодисперсной однородной высококачественной структуры можно отнести возможность широкого применения высококачественных сухих смесей, получение материалов с различными комплексами свойств, в том числе и специальных: фибробетона, армоцемента, декоративного, электропроводящего, гидроизоляционного и других. Получение новых архитектурно-конструкционных решений при изготовлении тонкостенных и слоистых конструкций, изделий переменной плотности, гибридных конструкций и т.д.

Основным достоинством данной технологии явлется многофункциональность используемых материалов: используя один и тот же цемент и песок, варьируя только составом, комплексом добавок и технологическими приемами, можно получить различные виды бетона: конструкционный, теплоизоляционный, гидроизоляционный, декоративный и др.

Широкое применение местных материалов и техногенных отходов предприятий регионов позволяет производить изделия с низкой себестоимостью по сравнению с классическим крупнозернистым бетоном.

Научно-практический подход позволяет использовать особенности зависимостей свойств мелкозернистых бетонов от их структуры, а также свойств используемых для их производства составляющих компонентов. На прочность мелкозернистого бетона, как и обычного крупнозернистого бетона, оказывают определяющее влияние активность цемента и водоцементное отношение. Однако на прочности мелкозернистого бетона более заметно сказывается качество песка и состав бетона, т.е. соотношение между цементом и песком. Особенно сильно это проявляется в возможностях достижения максимальной прочности бетона. Например, при применении цемента марки 500 и песка средней крупности (Мкр = 2,0) максимальная прочность в зависимости от состава бетона колебалась в широких пределах.

Применение других материалов и модификаторов структуры и свойств изменит количественные показатели прочности мелкозернистого бетона. Наиболее экономичными и эффективными с точки зрения использования цемента и получения оптимальной структуры являются составы 1 : 2 – 1 : 3 (оптимальное соотношение зависит от качества песка и применяемых добавок). Часто особенно при использовании суперпластификаторов и низких В/Ц для получения заданной прочности бетона достаточно соотношения 1 : 4 и выше. Однако эти бетоны содержат значительные объемы воздушных пор и не отличаются высокой долговечностью. Поэтому целесообразно вводить в мелкозернистый бетон в этом случае тонкодисперсные минеральные наполнители (золу, тонкомолотые шлаки и др.).

Механическое уплотнение бетонных смесей как один из способов улучшения их качества

В результате проведенной работы получен продукт помола шлака металлургического с остатком на сите 63 мкм 11,5 % и удельной поверхностью 4800 см2/гр.

Для исследования структуры шлака применен метод оптической микроскопии, дающий стереокопическое изображение исследуемого образца [92]. Применены методики для определения формы частиц порошковых материалов и методики определения размера частиц и гранулометрического состава порошков, принятые в порошковой металлургии согласно международного стандарта ИСО 4497. На рис. 2.6 – 2.7 приведены результаты исследования структуры образцов измельченного шлака.

Образец № 1 представляет собой более высокодисперсный порошковый материал темного цвета, с характерными темными включениями, что скорее всего это обусловлено намолом «железа». Размер частиц порошка составляет менее 40 мкм. Неоднородный материал по гранулометрическому составу, т.е. по размеру частиц. Имеются в наличии частицы размером от 50 мкм до 500 мкм. Форма частиц осколочная. Рис. 2.6 – Микроскопическое изображение образца №1 металлургического шлак ОАО «ВТЗ» после измельчения (МБС-9, увеличение 30х) Рис. 2.7 – Микроскопическое изображение образеца № 2, металлургического шлак ОАО «ВТЗ» после измельчения (МБС-9 увеличение 30х)

Образец № 2 серого цвета представляет собой высокодисперсный порошковый материал. Размер частиц порошка составляет менее 40 мкм. Однородный материал по гранулометрическому составу, т.е. по размеру частиц. Форма частиц осколочная. Оба материала из-за их высокой дисперсности склонны к коагуляции и агрегатированию.

Тонкое измельчение материала, увеличивая его удельную поверхность, способствует изменению соотношения основных и примесных оксидов в составе шлаковых материалов. В табл. 2.7 представлен химический состав шлакового микронаполнителя (ШМН).

Полученное соотношение оксидов ШМН позволяет предположить участие материала в процессах гидратации цементного вяжущего. Таким образом, измельчение шлакового материала ОАО «ВТЗ» позволило получить шлаковый микронаполнитель для разработки мелкозернистых бетонов высокой степени наполнения с улучшенными физико-механическими характеристиками.

Для проведения экспериментальных исследований изготавливались серии образцов в лабораторных условиях кафедры СМ и СТ и условиях производственной площадки. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия». Морозостойкость определялась в соответствии с ГОСТ 10060-2012 «Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования. Тяжелые, мелкозер 61 нистые, легкие и плотные силикатные бетоны». Макро- и микроструктура прессованного образца изучалась методами оптической микроскопии.

В основу расчета состава бетона был положен расчетно-эксперементальный метод, описанный в работах [35, 38, 60,78, 112, 113, 117]; статистическая обработка результатов - в соответсвии с [173, 175, 190]. Адекватность малых выборок оценивалась критерием Фишера (Fp): S2 Fp=а 2 д (2.1) Значения расчетного критерия (Fp) сравнивались с табличными (Ft) в зависимости от числа степеней свободы для принятого уровня значимости. Модель является адекватной, если выполняется условие: Fp Ft. (2.2)

Изготовление образцов и определение высоконаполненных бетонных композиций производилось методом прессования в стальных пресс-формах 6-ти типов: для балочек - 4040160 мм, кубиков - 707070 мм. Образцы твердели в нормально-влажностных условиях.

Образцы испытывали на лабораторном прессовом оборудовании гидравлического типа мощностью 1,0 т, 10,0 т. Прочность на изгиб определяли на установке МИИ - 100.

Пределы прочности при одноосном сжатии и изгибе образцов определялись по ГОСТ 10180-78. Плотность композиционных материалов определялась по ГОСТ 12730.1-78. Водопоглощеиие определяли по ГОСТ 24211-2003. Морозостойкость исследовалась по методике ГОСТ 1006-2012 ускоренным методом (второй метод) по потере прочности при сжатии и массы при цикличном замораживании и оттаивании в среде 5 %-ного водного раствора хлорида натрия. При испытании использовалась морозильная камера типа КТХ-80.

Фазовый состав контрольных и модифицированных образцов определялся методом рентгенофазового анализа. Рентгенофазовый анализ проводился на дифрактометре «ДРОН-3» при Си-излучении с Ni - фильтром при на 62 пряжении на трубке 40 кВт и тока 20 мА. Межплоскостные расстояния определены по значениям углов из таблиц межплоскостных расстояний [108, 109, 110], минералогический состав интерпретирован по работам В.А. Франк -Каменецкого, В.И. Михеева и др.

Петрографические исследования проведены с помощью микроскопов МИН-8 и МБИ-1, МБС-9, -10 при использовании непрозрачных шлифов, ан-шлифов и иммерсионных препаратов, приготовленных по общепринятым методикам [108, 116, 124, 159, 179, 192].

Статистическая обработка результатов испытаний

Изменение объема бетонной смеси при вибрационном воздействии зависит от плотности упаковки зерен песчаного заполнителя, частиц ШМН и цемента. Перегруппировка частиц твердой фазы происходит по двум причинам: 1) под действием колебательных движений при формовании изделия зерна заполнителя стремятся занять более компактное расположение; 2) в результате объемных деформаций цементного геля, способствующих сближению частиц цемента и зерен заполнителя [198 – 200].

На первой стадии уплотнение смеси ВНМЗБ подчиняется закономерностям сыпучей среды, на второй она ведет себя как упруговязкопластичное тело, на третьей – как многокомпонентная зернистая среда. Рассматривая ВНМЗБ как композиционный материал разделим процесс виброуплотнения на две стадии: первую – перекомпоновку крупного заполнителя и образование макроструктуры и вторую – тиксотропные изменения цементного теста и формирование микроструктуры.

Для преодоления сил сцепления и сухого трения неуплотненных частиц ВНМЗБ смеси используются низкочастотные колебания с большим значением амплитуды (так называемая первая стадия уплотнения). При колебаниях низкой частоты, преодолевается предельное напряжение сдвигу. На второй стадии для достаточного тиксотропного разжижения растворной составляющей повышаются частоты колебаний с учетом введения пластифицирующих добавок. Пригруз в сочетании с вибрированием позволяет существенно со 94 кращать продолжительность формования ВНМЗБ смесей, улучшает равномерность уплотнения, препятствует расслоению смесей [97, 195, 197].

При оптимизации параметров технологии изготовления ВНМЗБ с использованием двухчастотного вибрационного уплотнения определи влияния соотношения цемента и ШМН на физико-механические характеристики мелкозернистого бетона наполненного тонкомолотым металлургическим шлаком. Тенденция изменения прочностных характеристик и плотности композиции представлена в табл. 4.1.

При введении шлакового микронаполнителя в составы бетона наблюдается рост его физико-механических показателей. При соотношении 1 : 0,8 и до 1 : 1 есть тенденция стабилизации показателей на общем фоне их снижения. Но введение шлакового микронаполнителя в количествах более 30 % в сочетании с пластифицирующей добавкой (С-3) повышает расход суперпластификатора и цемента в композиции, что не целесообразно с экономической точки зрения [53, 55, 64]. Поэтому для оптимизации состава ВНМЗБ и исследования показателей, определяющих плотность, пористость, морозостойкость и водопотребность, проводились при соотношении Ц : ШМН 1:0,3.

При двухчастотном виброуплотнении происходит ряд изменений в структуре формируемой структуры ВНМЗБ за счет искусственной контракции, уменьшения пористости, исключения части пластических деформаций. При достижении смеси ВНМЗБ своей максимальной плотности в конце вибрационного воздействия происходит интенсивный процесс образования связующего из цементного геля (рис. 4.1). В жидкой фазе завершается доуплот-нение зернового состава ВНМЗБ с перекомпоновкой дисперсных частиц кварцевого песка и ШМН.

Рис. 4.1 – Микроскопическое изображение структуры ВНМЗБ после двухчастотного виброуплотнения при отпимальной соотношении цемента и микронаполнителя (увеличение 300х) При равновесном энергетическом взаимодействии [5] повышается концентрация цементного геля [4]. Это уплотнияет песчаный бетон и повышает его прочность. Характер изменения структуры ВНМЗБ представлен на рис. 4.1.

На микроскопическом изображении структуры ВНМЗБ видно, что зерна кварцевого заполнителя (d 0,06 мм) расположились в виде кубической формы с расстоянием между около 0,03 мм, при заполнении цементным гелем пространства между ними. Уплотнение бетонной смеси еще не достигло оптимального значения при таком расстоянии, оптимальная цементная пленка между зернами песчаного заполнителя должна быть равна 13 – 15 мкм [139, 146]. Отчетливо видно объемный цементный камень с закрытыми микро- и макропорами, при визуальном отсутствии трещин, наличием ШМН в промежутках между кварцевым заполнителм. Прочность такого бетона составляет около 65 МПа. Уплотнение бетонной смеси с пригрузом увеличило плотность ВНМЗБ до 2300 кг/м3, а прочность при изгибе возросла до 6,5 МПа. На микроскопическоим изображении структуры ВНМЗБ видно, что межзерновое пространство интенсивно заполнено частицами кварцевыми песка и шлаковым микронаполнителем (d 0,012 мм), который расположенв промежутках между зернами структурообразующей частицы песка и небольшим числом замкнутых пор (d 0,006 – 0,020 мм). Расположение разнофрак-ционного кварцевого песка в межзерновом пространстве ВНМЗБ и ШМН способствовало дальнейшему росту средней плотности композита до 2350 кг/м3, а прочности при сжатии – от 75 МПа при двухчастотном вибрационном воздействии. Результаты проведенных исследований показали, что способ уплотнения бетонных смесей зависит от их жесткости и для достижения наибольшей прочности бетона необходимо всо-таки поливибрационное уплотнение.

По результатам испытаний видно, что полный объем пор уменьшился на 13,5 % за счет введения ШМН и двухчастотного виброуплотнения композиции, открытая пористость снизилась на 40 %, показатель среднего размера пор уменьшился на 2,5 %, увеличилась однородность размеров пор. Структура высоконаполненного мелкозернистого бетона стала более мелкопористой, более однородной, что привело к росту плотности и прочности композиции в целом [162, 166, 196].

На морозостойкость бетона существенное влияние оказывает его строение, особенно количество и структкра пористости, т.к. именно от нее зависит объем и характер распределения льда, образующегося в теле бетона при отрицательных температурах, а, значит, значения возникающих разрывных напряжений и интенсивность процесса ослабления структуры бетона.

Так как содержащаяся в микропорах бетона с размерами 0,1 мк связанная вода не превращается в лед даже при очень низких температурах (до –70 С), то микропоры не оказывают существенного влияния на морозостойкость бетона. На морозостойкость бетона главным образом влияет объем макропор и их строение.

Для получения достаточно морозостойкого бетона В/Ц должно быть менее 0,5. Основной причиной разрушения бетона является попадание воды в поры материала и последующее ее замерзание, в результате этого перехода воды в лед в порах создается избыточное давление, в силах которого привести материал к разрушению. Если вода заполнит все поры бетона на 80%, то разрушение будет происходить значительно быстрее, чем при естественном временном разрушении. Но на практике это явление наблюдается достаточно редко, благодаря чему бетон и выдерживает многократный перепад температур. Разрушение бетона происходит только на поверхности – это явление объясняется низкой теплопроводностью бетона, поэтому замерзание не распространяется далеко вглубь. Поэтому чем выше пористость материала, тем ниже показатели морозостойкости, причем важно не только количество, но и характер пор. Проблему представляют собой макропоры, особенно если они сообщаются, так как по ним распространяется вода. Микропоры не представляют собой проблему, так как замерзание воды происходит в них при температуре –50 С. Наоборот они полезны, потому что именно в них уходит лед при расширении [126, 128, 144, 180].

Методика определения морозостойкости бетона основана на использовании попеременного замораживания и оттаивания. На значение полученной морозостойкости бетона существенное влияние оказывают параметры проведения эксперимента: температура замораживания, условия водонасыщения, размеры образца, продолжительность цикла и др. Разрушение бетона протекает интенсивнее при понижении температуры замораживания, особенно если процесс протекает в воде или в растворах солей.

Морозостойкостю назвывается величина, равная количеству циклов за-мораживания–разораживания, при котором потеря массы образца не превышает 5 %, а его прочность снижается не более чем на 25 %. В зависимости от количества циклов бетон получает соответствующую марку по морозостойкости, которая назначается в зависимости от условий эксплуатации конструкции: для тяжелых бетонов – F50 ... F500, для бетонов на пористых заполнителях – F25 … F500, для ячеистых, поризованных и крупнопористых бетонов – F15 … F100.

Для определения морозостойкости испытывали образцы в виде бетонных кубов различных размеров и подвергают их многократным процедурам заморозки при температуре –20С и оттаивания при температуре 20 С. После этого образцы подвергают проверке на прочность и взвешивают. В результате исследования образцу присваивается определенное число F. Испытания бетонов на морозостойкость осуществлялось путем попеременного замораживания и оттаивания. После 20 циклов потери прочности составили 0,5 %, после 37 циклов – 4,2 %.

Математическое моделирование состава высоконаполненного мелкозернистого бетона

Более 90 % всех бетонных изделий изготовляется с помощью вибрирования. Количество производителей таких изделий как дорожный бордюр по ГОСТ 6665-91 «Камни бетонные и железобетонные» и по ГОСТ 17608-91 «Плиты бетонные тротуарные» стремительно растет.

Поличастотное и разночастотное вибрирование является наиболее эффективным способом уплотнения бетонных смесей – позволяет повысить скорость формования и улучшить качество поверхностей изделий, повысить прочность бетона. Одновременное воздействие на бетонную смесь нескольких частот при поличастотном уплотнении бетонной смеси эффективно при определенном сочетании частот колебаний. При разночастотном виброуплотнении осуществляется двух-трх стадийное уплотнение бетонной смеси и заключается в последовательном воздействии на бетонную смесь колебаний с различными частотами. Поличастотное и разночастотное виброуплотнение бетонных смесей применяется при изготовлении бетонных блоков, а также тротуарных плит и стенового камня при изготовлении их методом вибропрессования, и в основном, с вибропригрузом. Применение пригруза сокращает в 2 – 4 раза продолжительность уплотнения жестких бетонных смесей, улучшает равномерность уплотнения, препятствует расслоению смеси. Мощность, затрачиваемая на возбуждение поличастотных колебаний пригруза, незначительна по сравнению с мощностью электродвигателя виброплощадки.

Высокое качество уплотнения бетонных смесей, при изготовлении тротуарных плит и бортового камня методом вибропрессования, является хорошим примером эффективности поличастотного и разночастотного воздействия на бетонную смесь. Возбуждение системы поличастотными вибраторами (например, «DIVA») гораздо более легкая задача, чем возбуждение целго корпуса вибростола обычным, промышленным вибратором, с массой материала на поверхности. При включении двигателя, созданная поличастотным вибратором вибрация, возбуждает вибростол не только силой основной частоты вибратора, но и возбуждающей силой регулируемых разночастотных насадок, таких как на виброблоке ДВП-99, ДВР-99. Виброударный вибратор ДВУ-99, в дополнение к одновременному, многочастотному воздействию на бетонную смесь вертикально-направленных импульсов – создает и эффект встряхивания пресс-формы, с регулируемой частотой от 2 – 7 Гц.

Промышленные, серийно выпускаемые вибраторы и системы вибрирования используют принцип одночастотного возбуждения бетонного материала. Более 90 % энергии, потребляемой электродвигателем, растрачивается, в основном, на нагрев подшипников и лишь менее 10 % превращается в полезную работу. С поличастотным вибратором картина совершенно меняется. Поскольку одновременно на бетонную смесь воздействует значительное число частот, внутри слоя материала образуется и соответствующее число волн разной длины, что позволяет в одинаковой степени уплотнять как крупные, так и мелкие фракции бетонного раствора.

При собственной частоте колебаний вибростола 50 Гц (3000 об/мин), с поличастотным вибратором возможно получение на короткий, пиковый период – развитие очень высоких частот (200 – 300 Гц), динамическая сила при этом может составлять до 200 – 500 кН. Достигается ускорение в 10 – 20 G и более – ускорения свободного падения, благодаря чему получается очень высокая плотность бетона, а с традиционным вибратором ускорение не превышает 1-2G [122, 142, 172].

Для расчета технико-экономического обоснования использования ВНМЗБ для производства изделий при поличастотном виброуплотнении смеси взята тенология изготовления бордюрного камня посредством использования виброформы Вибромастер-бордюр-10В.

Материальные затраты (МЗ) определяются исходя из фактического потребления каждого вида материальных ресурсов и цены за единицу измерения данного вида ресурсов в рыночных ценах. ваемой технологии из 1 м3 бетона получается 23 бордюра. Тогда по материалам расход на единицу продукции составит (объем бетона на 1 бордюр – 0,043 куб.м. по ГОСТ 6665-91). 2530 руб./куб. м : 23 бордюра = 110 руб./бордюр; 1926,4 руб./куб.м : 23 бордюра = 83,8 руб./бордюр.

Итого себестоимость дорожного бордюра на еденицу изделия составила: 119 рублей 63 копеки. При использовании отходов металлургического производства себестоимость дорожного бордюра в условиях производства методом поличастотного виброуплотнения составила 83 руб. 08 копеек. Экономический эффект на одно изделие равен 28 %.

Норма выработки за смену 20 дорожных бордюров (метровых), за 1 месяц работы 420 штук. Рыночная цена 1 шт. дорожного бордюра 150 х 300 х 1000 – 350 рублей. Расчет экономического эффекта представлен в табл. 5.4.

Разработанные составы высоконаполненного мелкозернистого бетона прошли апробацию и опытно-производственное внедрение, была отмечена высокая эксплуатационная эффективность ВНМЗБ. В диссертационной работе предложена рецептурно-технологическая концепция разработки строительных композитов на основе техногенного сырья, сочетающая высокое наполнение бетона и метод поличастотного виброуплотнения. В концепции отражены все требования строительно-технологического комплекса с учетом экологического аспекта рассматриваемой проблемы. Это позволяет повысить эффективность использования отходов и местного сырья и существенно улучшить экологическую обстановку на территории нашей страны. Область

122

применения: проектирование и изготовление конструкций и материалов, ремонт зданий и сооружений. Это в конечном счете

Опытно-промышленное внедрение подтверждает предложенную концепцию, которое было выполнено в условиях производства Строительной Компании ООО «СпецСтрой 155». Было изготовлено 156 шт. бардюрного камня по оптимальному составу ВНМЗБ с использованием поличастотного виброуплотнения. Результаты испытаний опытно-промышленных изделий представлены в табл. 5.5

Похожие диссертации на Высоконаполненный мелкозернистый бетон на основе техногенных отходов металлургии