авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Модифицирующая добавка золя синтетического цеолита для повышения качества пенобетона

-- [ Страница 3 ] --

Введение добавки закладывает значительный прирост долговечности в связи со снижением уровня усадочных деформаций менее 1 мм/м. Усадка снижается при введении добавки на 50%. Интенсивное снижение усадки происходит в основном в интервале 35…15% влажности, что соответствует капиллярной пористости, следовательно, данный эффект обусловлен снижением капиллярной пористости, которое зафиксировано в результатах физико-химических исследований.

При исследование морозостойкости, полученные пенобетоны марки D500 с добавкой золя синтетического цеолита имеют марку по морозостойкости F25. По сравнению с бездобавочными образцами (F15) морозостойкость пенобетона повысилась на одну марку.

На основании проведенных лабораторных исследований была проведена промышленная апробация добавки со статистическим расчетом подтверждения достоверности модифицирующего эффекта.

Анализ работы предприятий Уральского региона показал, что большинство пенобетонных предприятий выпускают пенобетоны марки D600 и использует с целью экономии цемента и снижения себестоимости цементно-зольные композиции с применением золы гидроудаления, а также термовлажностную обработку. На предприятии ЗАО «СКМ» был спланирован и проведен промышленный эксперимент по определению оптимального состава пенобетона на золе в зависимости от водовяжущего отношения и дозировки золь-добавки. Для производства пенобетонов использовался цемент ПЦ 400 Д0 производства ОАО «Лафарж-Цемент» г. Коркино, зола гидроудаления ТЭЦ-2 г. Челябинск, пенообразователь – гидролизованная кровь.

По результатам промышленной апробации (рисунок 8): пенобетоны марки D700 предпочтительно производить с в/в-отношением 0,35, заменяя часть цемента золой до 40%; такое соотношение компонентов позволяет получать пенобетоны по прочности около 1МПа без увеличения плотности. Сопоставляя результаты по прочности пенобетонов марки D500, оптимальным является состав c меньшим количеством золы с в/в-отношением 0,45, такое оптимальное содержание золы практически не снижает прочности и не повышает плотность пенобетонов.

Рис. 8. Зависимости прочности пенобетонов от В/В и количества золы (1), а также от дозировки добавки (2).

Учитывая оптимумы по дозировке золы и величины в/в-отношения, были проведены испытания пенобетонов, модифицированных золь-добавкой. Данные исследования выявили ту же зависимость прочности пенобетонов от дозировки добавки, что и у цементного камня: оптимальной является дозировка в пределах от 0,05 до 0,10% от массы цемента, эффективная дозировка увеличивает с увеличением в/в-отношения.

В следующих промышленных исследованиях участвовали рабочие составы предприятий г. Челябинска, оптимизированные введением золя синтетического цеолита с целью повышения прочности, экономии вяжущего за счет снижения плотности. Дозировка добавки составляла 0,07% от массы цемента. На всех предприятиях добавка вводилась с водой затворения растворной смеси. Других изменений технологии не было. Результаты представлены в таблице 3.

Таким образом, подтвержден модифицирующий эффект добавки –повышение прочности пенобетона. Определена возможность использования добавки золя синтетического цеолита в пенобетонах с использованием золы гидроудаления, при этом проявляется пластифицирующее действие добавки, повышающее выход пенобетонной смеси на 5…10%, обеспечивается получение пенобетона марки D600…D700 класса В2,0…В2,5 термовлажностного твердения при понижении расхода цемента до 10%.

Пенобетон, модифицированный добавкой золя синтетического цеолита, отличается улучшенными теплозащитными свойствами, теплопроводность снижается до 20% и сорбционная влажность снижается на 5…10% по сравнению с контрольными образцами. Значения сорбционной влажности и коэффициента теплопроводности пенобетонов с добавкой и без удовлетворяют значениям, требуемым по ГОСТ 25485.

Таблица 3

Результаты промышленных испытаний пенобетонов

Название предприятия Расход материалов на 1 м3, кг золь, % Средняя плотность, кг/м3 Прочность (класс), МПа Прирост прочности, % Снижение расхода цемента, % Vp ККК *10 -3, МПа м3/кг
Ц Зола В ПО
ООО «Стройбетонкомплект» (завод промылен ного пенобетона) 221 372 139 1,5 - 618 2,54 (В1,5) - - 5,9 4,11
221 372 139 1,5 0,07 606 3,41 (В2,0) 34 - 8,3 5,63
200 390 135 1,5 0,07 598 2,80 (В1,5) 10 10 8,1 4,68
ООО «Овкор» (пенобетонное предприятие) 290 370 280 1,3 - 694 3,30 (В2,0) - - 8,2 4,75
290 370 280 1,3 0,07 690 4,32 (В2,5) 30 - 8,2 6,26
ЗАО «СКМ» 360 40 180 2,0 - 523 0,66 (В0,5) - - 9,1 1,26
360 40 180 2,0 0,07 441 1,03 (В0,75) 56 10 7,4 2,34
360 240 210 1,3 - 641 0,75 (В0,5) - - 8,0 1,17
360 240 210 1,3 0,07 670 1,63 (В1) 117 - 6,3 2,43

Примечание: Vp, ККК –коэффициент вариации, коэффициент конструктивного качества соответственно.

Для обоснования эффективности производства пенобетона с добавкой золя синтетического цеолита в экономическом расчете участвовал прототип: золь-добавка на основе ортокремневой кислоты, разработанная на кафедре «Инженерная химия и естествознание» Петербургского государственного университета путей сообщения. Введение золь-добавки на основе ортокремневой кислоты обеспечивает получение пенобетона с повышенной прочностью (на 45%), пониженной усадкой и повышенной морозостойкостью.

По экономическим расчетам: при производстве пенобетона D500 модифицированного золем синтетического цеолита индекс доходности имеет самое высокое значение, следовательно, эти инвестиции принесут наибольший доход. Производство пенобетона с наномодификатором экономически более выгодно и по показателю рентабельности. Рентабельность производства пенобетона марки D600 с наномодификатором возросла на 30% по сравнению с бездобавочным, за счет экономии вяжущего, рентабельность производства пенобетона марки D500 золем синтетического цеолита выше на 8% по сравнению с применением золь-добавки на основе ортокремневой кислоты за счет более низкой дозировки добавки.

Основные выводы

  1. Предложен новый химический наномодификатор для пенобетонов в виде золя синтетического цеолита, введение которого обеспечивает повышение ранней и поздней прочности (до 50%) и снижение усадочных деформаций при высыхании (до 50%), снижения сорбционной влажности на 5…10% и коэффициента теплопроводности на 20% цементных пеноструктур при сохранении средней плотности.
  2. Разработан способ и технологическая схема получения золя синтетического цеолита высокой стабильности (6 месяцев) путем пептизации алюмосиликатного геля антикоагулянтом гидроксидом натрия NaOH. Оптимальный состав цеолитного золя определяется соотношением Si/Al = 1,3…1,5 в составе, обеспечивающим образование цеолита формы NaX после кристаллизации, и содержанием NaOH (30%), обеспечивающим стабильность (более 6 мес) цеолитного золя и максимальную эффективность.
  3. Аналитически определены толщина мембранной оболочки (2…3 нм), которую золь создает на гидратирующих частицах портландцемента, ее диффузионно-адсорбционная способность по отношению к иону кальция. Экспериментально определена оптимальная дозировка добавки (0,05…0,10% от массы цемента).
  4. По результатам исследования прочности цементного камня, раствора и пенобетона подтверждается наибольшая эффективность добавки при дозировке 0,05…0,10% от массы цемента: рост прочности и в ранние и в поздние сроки твердения на 15…50%. Увеличение дозировки добавки ведет к замедлению набора прочности.
  5. Методами ИК-спектроскопии, дериватографии и РФА выявлено, что введение золь-добавки приводит к приросту степени гидратации почти в три раза в ранние сроки твердения и на 10% в поздние сроки твердения. Исследование пористости и дисперсности гидратной структуры цементного камня с добавкой подтверждают результаты физико-химических исследований: повышение гелевой пористости (на 5%), снижение макропористости (на 15%) и увеличение удельной поверхности (на 9%) говорит об увеличении количества продуктов гидратации и уплотнении гидратной структуры.
  6. Практическое внедрение показало, что технология пенобетона с применением добавки золя синтетического цеолита позволяет: обеспеченно производить пенобетон, по физико-техническим показателям превосходящий традиционный на 30…50%, при сохранении средней плотности; экономить сырьевые материалы (цемент порядка 10%), отказаться от применения мелкого заполнителя; производить пенобетон повышенной эффективности марки D600 взамен D700, при прочностных показателях материала, соответствующих классу по прочности конструкционно-теплоизоляционным материалам; осуществлять монолитное пенобетонирование при нормальных и пониженных температурах (+5 град С°); повысить экономический эффект по показателям рентабельности и индексу доходности: производство пенобетона, модифицированного нанодобавкой выше по всем показателям от 8 до 30% за счет ультранизких дозировок наномодификатора и экономии цемента.

Публикации по теме диссертации

Издания по списку ВАК РФ

Статьи.

  1. Хакимова Э.Ш. Полимеризация нанодобавками гидратной структуры цементного камня в композитах/ Королев А.С., Хакимова Э.Ш., Макридин Д.В., Волошин Е.А. // Цемент и его применение, 2007. – № 5 – С. 82 – 84.
  2. Хакимова Э.Ш. Цементные бетоны с нанодобавками синтетического цеолита // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». Вып.7. – №25 (125). – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – С. 16 – 22.
  3. Хакимова Э.Ш. Мелкозернистые бетоны с нанодобавками синтетического цеолита / Королев А.С., Хакимова Э.Ш. // Бетон и железобетон, 2008. – №6. – С. 13 – 15.

Патенты.

  1. Патент на изобретение №2392253. Смесь для пенобетона.

Статьи в других изданиях.

  1. Хакимова Э.Ш. Конструкционно-теплоизоляционные пенобетоны с нанодобавками синтетических цеолитов/ Хакимова Э.Ш. Волошин Е.А., Королев А.С. // Прогрессивные материалы и технологии в современном строительстве. Междунар. сб. науч. тр. – Новосибирск: НГАУ, 2008. – С. 184 – 188.
  2. Хакимова Э.Ш. Цементный пенобетон с нанодобавками синтетического цеолита / Хакимова Э.Ш., Волошин Е.А., Королев А.С. // Строительство-2008. Сб. науч. тр. междунар. конф. – Ростов-на-Дону, 2008. – С. 125 – 127.
  3. Хакимова Э.Ш. Цементный пенобетон с нанодобавками синтетического цеолита / Хакимова Э.Ш., Волошин Е.А., Королев А.С. // Популярное бетоноведение,08. Сб. науч. тр. междунар. конф. – Санкт-Петербург, 2008. – с.134 – 139.
  4. Хакимова Э.Ш. Цементный пенобетон с нанодобавками синтетических цеолитов / Волошин Е.А., Королев А.С., Хакимова Э.Ш. // Технологии бетонов, 2009. - №1. – С.12 – 16.


Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.