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:   || 2 | 3 |

Эффективные цементные штукатурные растворы с полыми стеклянными микросферами

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ПАШКЕВИЧ Анастасия Александровна

ЭФФЕКТИВНЫЕ ЦЕМЕНТНЫЕ ШТУКАТУРНЫЕ РАСТВОРЫ

С ПОЛЫМИ СТЕКЛЯННЫМИ МИКРОСФЕРАМИ

05.23.05 Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва - 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете.

Научный руководитель Официальные оппоненты Ведущая организация - доктор технических наук, профессор Орешкин Дмитрий Владимирович - доктор технических наук, профессор Коровяков Василий Федорович - кандидат технических наук Бессонов Игорь Вячеславович - ФГУП «СПЕЦПРОЕКТРЕСТАВРАЦИЯ»

Защита состоится « 30 » июня 2009 г. в 15-30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.02 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, ауд. 128 КМК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан «29» мая 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Алимов Л.А.

ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Актуальность. Задачей технологий с применением цементных штукатурных растворов являются обеспечение высокого уровня качества применяемых защитно-декоративных покрытий и их стабильность. Высокие технологические и эксплуатационные параметры могут быть обеспечены за счет использования в цементных штукатурных растворах эффективных заполнителей.

Широко используют штукатурные растворы, обладающие высокими средней плотностью, теплопроводностью и паропроницаемостью при существенной водопотребности, что нарушает теплотехническую однородность ограждающей конструкции и приводит к утолщению наружных стен.

Решением задачи является повышение технологических и эксплуатационных свойств цементных штукатурных растворов на основе полых стеклянных микросфер – ПСМС, что достигается путем обеспечения нормального паропереноса, исключения накопления влаги в конструкции стены, повышения теплоизоляционных свойств ограждающей конструкции при значительном увеличении прочности штукатурного раствора, уменьшении его средней плотности и водопоглощения при сохранении требуемой морозостойкости.

Работа выполнена в соответствии с проектом «Разработка и оптимизация энерго-, ресурсособерегающих технологий производства и применения эффективных строительных материалов, изделий и конструкций» Министерства образования и науки РФ, НИР МГСУ.

Цель и задачи. Основной целью диссертации является получение эффективных цементных штукатурных растворов с полыми стеклянными микросферами.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

  • обосновать возможность применения полых стеклянных микросфер в цементных штукатурных растворах;
  • изучить физико-механические и реологические свойства, пористость, паропроницаемость цементных штукатурных растворов.
  • разработать и оптимизировать составы эффективных штукатурных растворов с заданными физико-механическими, реологическими, технологическими и эксплуатационными свойствами;
  • разработать Технические условия, Технологический регламент для штукатурных растворов, опробовать их в производственных условиях и оценить технико-экономический эффект.

Научная новизна

  • Обосновано получение облегченных низкотеплопроводных цементных штукатурных растворов для ограждающих конструкций путем применения в качестве заполнителя полых стеклянных микросфер и суперпластификатора, улучшающих пластическо-вязкие свойства раствора, снижающих общую пористость и средний диаметр пор, а также формирующих более качественную контактную зону между цементной матрицей и микросферами за счет образования низкоосновных гидросиликатов кальция.
  • Получены графо-аналитические зависимости реологических свойств, пористости, влажности, паропроницания, водоудерживающей способности, прочности сцепления с различными основаниями штукатурных растворов от расхода микросфер и количества суперпластификатора.
  • Получены математические модели физико-механических и реологических свойств штукатурных растворов в зависимости от количества микросфер и суперпластификатора, которые необходимы для оптимизации состава композиции.
  • Установлено, что водоудерживающая способность, прочность при сжатии, изгибе и сцеплении с основанием штукатурных растворов повышаются при увеличении вязкости и связности, характеризуемой снижением глубины погружения конуса от 10...14 до 4...8 см, обусловленным уплотнением структуры и поверхностной активностью микросфер.
  • Теоретически обоснованы и количественно установлены значения пластической прочности и предельного напряжения сдвига для штукатурных растворов во времени, общей пористости цементной матрицы затвердевшего раствора от общей пористости раствора.

Практическая значимость

  • Получены и оптимизированы составы эффективных цементных штукатурных растворов с полыми стеклянными микросферами, отличающиеся пониженной плотностью (до 0,8 г/см3), водопотребностью и повышенным сопротивлением паропроницанию по сравнению с традиционными штукатурными растворами.
  • Разработана технология получения и применения штукатурных растворов с ПСМС и суперпластификатором, включающая дозирование компонентов по массе, перемешивание, набрызг, грунтование и накрывку при оштукатуривании поверхности.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих научно-практических конференциях: Всероссийская конференция «Большая нефть: реалии, проблемы, перспективы. Нефть и газ европейского Северо-Востока» (г. Ухта, УхГТУ, 2006 г.); на юбилейной научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Института строительства и архитектуры МГСУ (Москва, МГСУ, 2006 г.); на 4-й и 5-й международных научно-практических конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство-формирование среды жизнедеятельности» (Москва, МГСУ, 2006, 2007 гг.); на научно-технической конференции с международным участием, посвященной 50-летию НИИСФ «Строительная физика в ХХI веке» (Москва, НИИСФ, 2006 г.), на V международной конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов (Волгоград, ВолГАСУ, 2009 г.), на семинаре «Построим малоэтажную Россию» в рамках Круглого стола «Третий Всероссийский день строительного кирпича», ЦВК «Экспоцентр» (Москва 2009 г.), на заседании кафедры строительных материалов МГСУ (Москва, 2009 г.).

Внедрение результатов исследований. На основании исследований были разработаны и введены в действие: «Технологический регламент на приготовление и применение штукатурного раствора с полыми стеклянными микросферами», Москва, 2005 г., «Штукатурный раствор с полыми стеклянными микросферами», ТУ 4140-073-02066525-2005, Технические условия», Москва, 2005 г., внедрение которых в г. Ижевске позволило получить экономический эффект свыше 75 тыс. рублей.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка использованной литературы, включающего 124 наименования, и 3 приложения. Работа изложена на 151 страницах текста, иллюстрирована 26 рисунками, имеет 33 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Обобщение современных достижений и нормативных требований показало, что в настоящее время практически нет штукатурных растворов, имеющих среднюю плотность меньше 800 кг/м3. Широко используют штукатурные растворы, обладающие высокими средней плотностью и теплопроводностью, что приводит к снижению теплотехнической однородности ограждающей конструкции, и, как следствие, утолщению наружных стен. Известно, что использование традиционных облегчающих заполнителей (вспученного перлитового песка и вспученного вермикулитового песка) для строительных растворов не позволяет их получить с заданными характеристиками из-за высокой водопотребности и расслаиваемости.

Сейчас применяются сверхлегкие высококачественные цементные тампонажные и кладочные растворы с высокой однородностью структуры за счет применения в их составе полых стеклянных микросфер – ПСМС. Предположено, что введение в состав штукатурного раствора полых стеклянных микросфер позволит получить облегченный раствор однородной структуры плотностью менее 800 кг/м3 со стабильными свойствами. Получение такого материала и его использование приведет к улучшению совместимости растворной смеси с материалом конструкции, повышению теплотехнической однородности ограждающей конструкции, будет обеспечено повышение термического сопротивления за счёт одинаковых коэффициентов температурного линейного расширения и теплопроводности. Эффективно использование цементного штукатурного раствора с ПСМС при строительстве стен из мелкоштучных изделий. Применение такого раствора позволит обеспечить однородность однослойной конструкции. Оштукатуривание обычными растворами поверхности стены из мелкоштучных блоков средней плотностью 500, 600 кг/м3 приведет к неоднородности по плотности и коэффициенту линейного расширения, существенно снизит теплозащиту стены.

До настоящего времени не изучены структура и свойства штукатурных растворов и камня с ПСМС. Не исследовались пористость, паропроницаемость, прочность сцепления с подложкой, реологические свойства, водоудерживающая способность штукатурных растворов с полыми стеклянными микросферами. Также не изучались вопросы влияния подвижности штукатурных растворов на структуру и свойства.

На основе анализа научно-технической литературы высказана научная гипотеза о повышении эффективности цементных растворов. Традиционные облегченные цементные штукатурные растворы на вспученном вермикулитовом и вспученном перлитовом песках имеют большую водопотребность, расслаиваются, обладают низкой прочностью, высокой паропроницаемостью. Было предположено, что использование цементного штукатурного раствора с полыми стеклянными микросферами позволит повысить теплотехническую однородность стены, значительно увеличить прочность, термическое сопротивление, снизит теплопроводность и паропроницаемость за счет использования суперпластификатора, большой удельной поверхности, шаровидной формы и низкой средней плотности полых стеклянных микросфер. Это позволит снизить трудовые и энергетические затраты, повысить эксплуатационную надежность, увеличить теплотехнические показатели стен. Кроме того, низкая паропроницаемость даст возможность равномерно снижать влажность штукатурного раствора, что приведет к снижению влажностных и усадочных деформаций.

В исследованиях использовалось исследовательское оборудование: рентгеновский дифрактометр JDX-10 PA, установки Tas-Plus (Германия), растровые электронные микроскопы-микроанализаторы САМSKAN (Великобритания) и CAMEBAX (Франция, США). Реологические исследования проводились на коническом пластометре КП-1. Прочность на сжатие определялась на 10-и 20-тонных гидравлических прессах, а на растяжение при изгибе - на МИИ-100.

В работе при определении свойств строительных растворов испытывались образцы-призмы с размерами 4х4х16 см. Использовались вспученный перлитовый песок (ВПП) завода «Стройперлит» (г. Мытищи Московской области) марки М-75, насыпной плотностью 75 кг/м3. Применялся вспученный вермикулитовый песок (ВВП) производства АООТ «ДЗТИ» (г. Дмитров Московской обл.) насыпной плотностью 130 кг/м3, а также полые стеклянные микросферы со средним размером - 25 мкм из натрийборосиликатного стекла, суперпластификатор С-3. ПСМС выпускаются на заводе «Стеклопластик» (г. Андреевка Московской обл.). Они имели среднюю плотность 0,26 г/см3, насыпную 0,13 г/см3, коэффициент заполнения объема 0,65, прочность при объемном сжатии 10,5 МПа. Толщина стенки этих микросфер 1…2 мкм. Растворы имели погружение конуса – ПК=4…8, 8…10, 10…14 см. Применялся портландцемент ПЦ 500-Д0 Старооскольского завода.

Известно, что традиционные цементные штукатурные растворы на вспученном вермикулитовом и вспученном перлитовом песках имеют рыхлую структуру, расслаиваются, обладают низкой прочностью, высокой паропроницаемостью за счет большой водопотребности. Введение в штукатурный раствор полых стеклянных микросфер и суперпластификатора уплотнило структуру благодаря существенному снижению водопотребности. Это значительно увеличило прочность при сжатии, изгибе, сцепления с основанием, термическое сопротивление, снизило теплопроводность и паропроницаемость (табл. 1, 2).

Анализ структуры камня штукатурных и кладочных растворов с полыми стеклянными микросферами, вспученными перлитовым и вермикулитовым песками показал, что структура материала с ПСМС более плотная за счет существенно более низкого В/Ц. Так, при плотности раствора 1,1 г/см3, что соответствует расходу ВПП и ВВП 50 % от массы портландцемента, для ПСМС - 10 % (с использованием СП), В/Ц последнего меньше более чем в 6 раз. Это обеспечивает существенное преимущество в свойствах камня с микросферами по сравнению с раствором с ВПП и ВВП. Результаты приведены в табл. 1, 2, 3, 4.

Таблица 1

Свойства штукатурных растворов на традиционных заполнителях

с ПК 10…14

Состав, мас. % , г/см3 * В/Ц Wвл., % ** Wвод.., % *** Прочность, МПа сух, г/см3 **** сух, Вт/м. 0С ***** 28, г/см3 ******
Изгиб Сжатие
ПЦ-100; ВПП-15 1,31 1,04 44,4 42 0,4 5,1 0,9 0,48 1,3
пц-100; впп-30 1,17 1,9 81,25 84 0,15 3,2 0,64 0,35 1,16
пц-100; впп-50 1,1 3,25 113 120,5 0,06 1,1 0,51 0,31 1,09
пц-100; ввп-15 1,35 0,87 42,39 40,9 0,35 4,8 0,92 0,51 1,31
пц-100; ввп-30 1,2 1,45 72,46 70,7 0,15 3,1 0,69 0,37 1,19
пц-100; ввп-50 1,12 2,35 113,46 110 0,08 1,2 0,52 0,32 1,11


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 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.