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 | 3 ||

Лёгкие бетоны с гранулированным органическим заполнителем, направленно изменяемой структурой и микроармирующими минеральными добавками

-- [ Страница 4 ] --

Изготовленные по разработанной технологии и рецептуре легкобетонные блоки с крупным структурообразующим заполнителем из гранулированного торфа (табл.7 и 8) были использованы для возведения стен двух­этажного спального корпуса на базе отдыха Куйбышевского завода же­лезобетонных изделий, жилых одно- и двухквартирных домов и объектов производственного назначения в Куйбышевском, Чановском и Барабинском районах Новосибирской области. Сравнительный анализ качественных показателей стен, выполненных из легких бетонов на гранулированном растительном сырье, показывают их явные преимущества по сравнению с традиционными стеновыми материалами (табл. 8).

Следует отметить повышенную звукопоглощающую способность легкого бетона предлагаемой технологии, способного за счет направленного изменения пористой структуры обеспечить высокий уровень звукового поглощения в широком интервале звуковых частот.

На основе опытно-производственной проверки результатов ис­следований были разработаны временные технические условия ВТУ 2-07-98. «Блоки легкобетонные с гранулированным торфозаполнителем», рассмотренные и одобренные техническим советом Куйбышевского завода железобетон­ных изделий (ООО "Металлист") и согласованные с подрядными строительными организация­ми и предприятиями.

В соответствии с действующими методиками согласно СНиП были выполнены теплотехнические расчеты ограждений из легких бетонов с торфозаполнителем для различных конструктивных и эксплуатационных условий, что нашло свое отражение в «Рекомендациях по изготовлению и применению крупнопористого легкого бетона повышенной звукопоглощающей способности на гранулах из торфа и другого растительного сырья».

После сдачи объектов в эксплуатации на протяжении ряда лет проводилось обследование состояния экспериментальных стен и сравнение их параметров с традиционно приме­няемыми стенами из обыкновенного глиняного кирпича и золошлакоблоков без пористого крупного заполнителя. Регулярно проводились обследования и оценка звукопоглощающих, теплотехнических, гигиенических и физико-механических пока­зателей легкобетонных стен. Определен экономический эффект от реализации и внедрения разработанных рекомендаций. Показано, что использование легкого крупнопористого бетона на гранулированном заполнителе из торфа или растительных отходов сокращает затраты на возведение стен в 1,5-2,0 раза, уменьшает массу ограждающей конструкции в 1,4 - 1, 7 раза, повышает теплозащитные функции в 1,3 - 1,6 раза и увеличивает звукопоглощение в 2,5 -3,5 раза.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ научной и технической литературы по исследованию и применению торфа и другого растительного сырья показал, что данные материалы, обладая целым комплексом положительных качеств и низкой себестоимостью, до сих пор не нашли широкого использования при производстве тепло- и звукоизоляционных изделий и конструктивных слоев ограждений. Одним из наиболее перспективных направлений применения органического сырья в строительных целях может быть использование его в качестве крупного пористого заполнителя легких бетонов. Такой подход к решению задачи по улучшению теплофизических и звукоизолирующих характеристик легких бетонов весьма актуален в свете тенденций к энергосбережению и снижению материалоемкости.

2. Введение в состав легкого бетона торфа в качестве крупного заполнителя при объемном содержании его не менее 40 % способствует получению материала с коэффициентом теплопроводности не более 0,3 Вт/(м°С). Вместе с тем кусковой торфозаполнитель отрицательно влияет на формирование цементной матрицы, резко снижая прочность цементного камня даже при содержании органических материалов в составе бетонной смеси в количестве до 10 % по объему. Использование торфа и другого сырья растительного происхождения в качестве крупного заполнителя легких бетонов возможно при нейтрализации отрицательного действия выделяющихся органических веществ или создании специальных защитных покрытий на поверхности частиц органического материала.

3. Защита поверхности торфа и другого органического заполнителя различными составами (известковым тестом, гипсом, полимерными, минеральными соединениями, жидким стеклом) затруднена наличием в нем большого количества открытых пор, что обусловливает большой расход защитных составов. С целью уменьшения толщины защитных слоев и снижения расхода защитных составов целесообразно осуществлять гранулирование торфа и других растительных материалов. Оптимальное давление прессования при гранулировании составляет 15-20 МПа, что позволяет получать гранулы с прочностью не менее 2,0-3,0 МПа и насыпной плотностью не более 300-350 кг/м3.

4. Использование в качестве покрытия частиц торфа гипсоизвестковой композиции при соотношении гипса и извести (% масс.) 70-75 : 10-25, а для другого растительного сырья полимерсиликатной композиции из жидкого стекла и ПВА позволяет снизить водоцементное отношение на первом этапе твердения легких бетонов за счет поглощения воды органическим заполнителем. В последующем, вследствие набухания гранул, создается давление, обеспечивающее уплотнение цементного камня. Давление набухания растительных гранул крупного заполнителя составляет: в случае гранул без защиты до 56-60 кПа, при использовании гипсоизвестковой защиты 21-32 кПа, при нанесении полимерных соединений 8-15 кПа.

5. Микроструктура контактной зоны гранул торфозаполнителя, имеющих гипсоизвестковое защитное покрытие, с цементнозольной матрицей отличается повышенной плотностью и меньшей пористостью вследствие проявления двойного эффекта действия гранул торфа – впитывания влаги на этапе перемешивания и формирования бетонной смеси и самоуплотнения за счет внутреннего давления набухания торфозаполнителя после полного водонасыщения. При этом объем капиллярных пор цементно-зольного камня сокращается с 47-61 до 23-28 %, заметно уменьшается средний размер пор. Использование гипсоизвестковой защиты поверхности гранул торфа обеспечивает повышение микротвердости контактной зоны на границе цементного камня с торфозаполнителем: на расстоянии 0,4 мм от поверхности гранул торфа – с 20 до 50 МПа, на расстоянии 1,0 мм – с 25 до 60 МПа.

6. Установлено, что для повышения качества композиционных материалов, включающих минеральные вяжущие вещества, целесообразно введение в их состав дисперсных микроармирующих кальцийсодержащих природных добавок, таких как волластонит и диопсид. Исследованы свойства гипсовых смесей, содержащих от 20 до 40 % мас. волластонита, диопсида и известняка. Установлена тенденция к повышению температуры разложения продуктов гидратации таких смесей, особенно при введении волластонита. Совместное действие волластонита и диопсида является аддитивным. Введение добавок диопсида, известняка и особенно волластонита в состав композиционных смесей на основе гипса способствует увеличению прочности образцов при одинаковом уровне пористости. Образцы, содержащие 40 % волластонита и 30 или 40 % диопсида, с водопоглощением 28-31 % имеют более высокое значение коэффициента размягчения, чем образцы гипса без добавок, имеющие водопоглощение 21,5 %. Это обусловлено структурным упрочнением продуктов твердения гипса вследствие действия адсорбционного энергетического потенциала минеральной добавки и микроармированием структуры.

7. При получении легких бетонов с гранулированным торфозаполнителем или другим растительным сырьем оптимальное соотношение портландцемента и гранулированного торфозаполнителя составляет (по массе) 1,0 : 0,6 - 0,8. Это позволяет получать легкий бетон с пределом прочности при сжатии не менее 2,5-5,0 МПа и плотностью до 450-500 кг/м3.

8. Предложена технологическая схема производства легких бетонов с гранулированным растительным заполнителем и послойным формованием изделий с различными фракционными составами, что обеспечивает эффективное снижение звуковой проницаемости (шумозащиту) в широком диапазоне звуковых волн за счет создания структуры с различной формой и различным диаметром пор. Определен комплект оборудования и технологической оснастки для изготовления изделий из таких бетонов. При получении легких бетонов с гранулированным заполнителем из органического сырья растительного происхождения общая продолжительность тепловой обработки составляет 15-16 часов и включает: выдержку до прогрева – 2,5-3,0 часа; подъем температуры до 65-70 оС – 2,0-2,5 часа; термообработку - 8,0-9,0 часов, охлаждение - 2,0-2,5 часа. Использование предложенных составов и технологии позволяет получать легкие бетоны, имеющие плотность до 550 кг/м; коэффициент теплопроводности от 0,14 до 0,31 Вт/(м°С), морозостойкость не менее 15 циклов, коэффициент звукового поглощения во всем диапазоне звуковых частот от 0,3 до 0,7.

9. Осуществлено производственное апробирование и внедрение предложенных материалов и технологических процессов. Легкобетонные блоки с гранулированным торфозаполнителем использованы при строительстве жилых и производственных зданий в Барабинском, Куйбышевском и Чановском районах Новосибирской области. Регулярное обследование стен этих зданий в течение ряда лет показало стабильность свойств и эксплуатационную стойкость изделий из предложенных легких бетонов. Экспериментальные стены теплее шлакобетонных стен без органического заполнителя в среднем на 5-5,5 оС; влажность материала на внутренней поверхности ограждения ниже в 1,3-1,4 раза, что свидетельствует об осушающем эффекте торфа в легком бетоне и, следовательно, улучшении микроклимата помещений в целом. Кроме того, отмечено уменьшение уровня шума в помещениях от внешних источников в 2-3 раза по сравнению с обычными стенами из керамзитобетона.

10. Разработана технология получения легких бетонов с гранулированным органическим заполнителем и послойным формованием изделий с различными его фракционными составами в специальной форме-опалубке. На основе опытно-производственной проверки результатов исследований разработаны и утверждены временные технические условия ВТУ-1950-310-003-06, ВТУ-1950-310-004-08 «Блоки стеновые из легких бетонов с направленно изменяемой пористой структурой», и разработаны «Рекомендации по изготовлению легкого бетона на гранулированном торфозаполнителе и органическом сырье с улучшенными теплофизическими и акустическими показателями».

Технико-экономическая эффективность при использовании легких бетонов с гранулированным торфозаполнителем определяется тем, что при равной толщине стен термическое сопротивление ограждений возрастает в 1,8-2,1 раза. Кроме того, уменьшаются трудозатраты на 30-36 % и сокращается масса стен на 40-46 %, что позволяет экономить транспортные расходы.

Основное содержание диссертации опубликовано

в следующих работах

Монографии

1. Пичугин А.П. Применение торфа в строительстве / А.П.Пичугин, В.Ф. Хританков. - Новосибирск: НГАУ, 2001. - 101 с.

2. Пичугин А.П. Использование торфа и растительного сырья в строительстве / А.П. Пичугин, В.Ф. Хританков. – Новосибирск: НГАУ-РАЕН, 2008. - 137 с.

3. Хританков В.Ф. Легкие органоминеральные бетоны с повышенной звукопоглощающей способностью / В.Ф. Хританков. - Новосибирск: НГАУ-РАЕН.- 2009. - 158 с.

Статьи в рецензируемых изданиях и журналах

4. Пичугин А.П. Экологические проблемы эффективного использования отходов и местного сырья в строительстве / А.П. Пичугин, А.С. Денисов, В.Ф. Хританков // Строительные материалы.- 2005.- №5.- С. 2-4.

5. Хританков В.Ф. Гипсобетонные изделия с органическими пористыми заполнителями / В.Ф. Хританков, Л.В. Шантина, А.С. Денисов, А.П. Пичугин // Строительные материалы. – 2006. - № 7. – С.10-11.

6. Хританков В.Ф. Органоминеральные композиты с использованием торфозаполнителя / В.Ф. Хританков, А.П. Чепайкин, В.В. Авраменко, А.П. Пичугин // Строительные материалы. - 2006. - № 7. - С. 33-35.

7. Бердов Г.И. Изменение структуры и свойств гипсовых смесей при введении кальцийсодержащих природных соединений / Г.И. Бердов, Е.В. Парикова, В.Ф. Хританков // Известия вузов. Строительство. - 2006. - № 8.- С. 92-94.

8. Парикова Е.В. Влияние природных минеральных добавок на свойства гипсовых смесей / Е.В. Парикова, Г.И. Бердов, В.Ф. Хританков // Известия вузов. Строительство. - 2006. - № 9.- С. 9-12.

9. Пичугин А.П. Эффективные органоминеральные бетоны с повышенными тепло- и звукоизолирующими свойствами / А.П. Пичугин, А.С. Денисов, В.Ф. Хританков, В.В. Авраменко // Строительные материалы. - 2008. - № 5. - С. 73-75.

10. Бердов Г.И. Нанопроцессы в технологии строительных материалов / Г.И. Бердов, В.Н. Зырянова, А.Н. Машкин, В.Ф. Хританков // Строительные материалы. - 2008. - № 7. - С.76-78.

11. Гришина В.А. Использование комплексных добавок для укрепления грунтов в сельском дорожном строительстве / В.А. Гришина, В.Ф. Хританков, А.П. Пичугин // Строительные материалы. - 2008. - № 10. - С. 36-38.

12. Субботин О.С. Эффективное применение энергосберегающих конструкций и материалов в малоэтажных жилых зданиях / О.С. Субботин, В.Ф. Хританков // Жилищное строительство. - 2008. - № 12.- С. 20-23.

13. Хританков В.Ф. Оптимизация составов для защиты крупного органического заполнителя и упрочнения материалов стен / В.Ф. Хританков, А.Ю. Кудряшов, А.П. Пичугин // Строительные материалы. - 2009. - № 3. - С. 60-63.

Cтатьи в других изданиях

14. Хританков В.Ф. Некоторые проблемы использования отходов энергетики / В.Ф. Хританков, А.П. Пичугин // Использование вторичных ресурсов и местных материалов в сельском строительстве: Материалы всесоюзн. научно-техн. конф. - Челябинск: 1991. - С. 126-128.

15. Хританков В.Ф. Физико-химические процессы в органоминеральных системах на цементных связках / В.Ф. Хританков, Л.В. Пименова, А.С. Денисов, А.П. Пичугин // Повышение эффективности сельского строительства: Междунар. сб. научн. тр. - Новосибирск: 2000. - С. 126-132.

16. Хританков В.Ф. Эффективность использования местных материалов в строительстве / В.Ф. Хританков, Л.В. Пименова, А.П. Пичугин, А.П. Чепайкин // Повышение эффективности сельского строительства: Междунар. сб. научн. тр. - Новосибирск: 2000. - С. 14-17.

17. Хританков В.Ф. Структурированные золошлакобетоны на органическом заполнителе / В.Ф. Хританков, А.П. Пичугин, А.С. Денисов // Экология и ресурсосбережение в материаловедении: Межд. сб. научн. тр. - Новосибирск: 2000. - С. 59-62.

18. Хританков В.Ф. Деформативные свойства легких бетонов на органоминеральных заполнителях / В.Ф. Хританков, А.С. Денисов, А.П. Пичугин // Моделирование и оптимизация композитов: Материалы межд. семинара МОК-40. - Одесса: 2001. - С. 123-124.

19. Кондратов А.Ф. Моделирование параметров золошлакобетона с пространственным заполнителем / А.Ф. Кондратов, В.Ф. Хританков, А.П. Пичугин, А.С. Денисов // Моделирование и оптимизация композитов: Материалы межд. семинара МОК-40. - Одесса: 2001. - С. 98-99.

20. Хританков В.Ф. Использование торфа в гидромелиоративном строительстве / В.Ф. Хританков, А.П. Пичугин, Л.В. Шантина // Использование отходов и местного сырья в строительстве: Межд. сб. научн. тр. - Новосибирск: РАЕН-НГАУ, 2001. - С. 69-71.

21. Синещек Г.М. Изделия из гипса с эффективными добавками / Г.М. Синещек, В.Ф. Хританков, Л.В. Пименова, А.П. Пичугин // Использование отходов и местного сырья в строительстве: Межд. сб. научн. тр. - Новосибирск: РАЕН-НГАУ, 2001. - С. 29-31.

22. Хританков В.Ф. Легкие бетоны на гранулированном торфозаполнителе / В.Ф. Хританков, А.П. Пичугин, Л.В. Шантина // Структура и свойства искусственных конгломератов: Междунар. сб. научн. тр. - Новосибирск: РАЕН-НГАУ, 2002-2003. - С. 76-78.

23. Хританков В.Ф. О назначении предельного напряжения в материале при воздействии сосредоточенной силы / В.Ф. Хританков, А.П. Пичугин, А.С. Денисов // Проектирование, строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений Сибири и на крайнем Севере: Межвузовский сб. научн. тр. - Новосибирск: 2003. - С 27-32.

24. Патент РФ на изобретение № 2199501 от 27.02.2003 Золошлакобетонная смесь для приготовления золошлакобетона и способ приготовления золошлакобетонной смеси для золошлакобетона / А.П. Пичугин, А.С. Денисов, В.Ф. Хританков, Л.В. Пименова. – Опубл. в Б.И. – 2003.- № 6.

25. Хританков В.Ф. Теплоизоляционные материалы на основе торфа / В.Ф. Хританков, Г.М. Синещек, Л.В. Шантина // Современные материалы и технологии в строительстве: Юбилейный 25-ый междунар. сб. научн. тр.- Новосибирск: РАЕН-НГАУ, 2003. - С. 89-90.

26. Хританков В.Ф. Экономическая эффективность производства торфозаполнителя и изделий на его основе / В.Ф. Хританков, Л.В. Шантина, А.П. Чепайкин // Современные материалы и технологии в строительстве: Юбилейный 25-ый междунар. сб. научн. тр.- Новосибирск: РАЕН-НГАУ, 2003, - С. 183-185.

27. Хританков В.Ф. Реология легкобетонной смеси / В.Ф. Хританков, А.С. Денисов, А.А. Попадейкин // Агроинженерная наука: итоги и перспективы: Матер. междунар. научно-практ. конф. - Новосибирск: 2004. - С. 90-91.

28. Хританков В.Ф. Оптимизация структуры легких бетонов с регулируемым водоцементным отношением / В.Ф. Хританков, Л.В. Шантина, А.П. Пичугин // Моделирование и оптимизация в материаловедении: Матер. междунар. семинара МОК-43. - Одесса: 2004. - С. 113-114.

29. Денисов А.С. Вопросы реологии бетонной смеси / А.С. Денисов, В.Ф. Хританков, А.П. Пичугин // Моделирование и оптимизация в материаловедении: Матер. междунар. семинара МОК-44. - Одесса: 2005. - С. 98-99.

30. Еранов В.Ю. Принципы статического расчета универсальной опалубки для монолитного домостроения / В. Ю. Еранов, В.Ф. Хританков, А.П. Пичугин, В.Н. Терешин // Моделирование и оптимизация в материаловедении: Матер. междунар. семинара МОК-44. - Одесса: 2005. - С. 164-165.

31. Хританков В.Ф. Оптимизация структуры легких бетонов с регулируемым водоцементным отношением / В.Ф. Хританков, А.П. Чепайкин, Л.В. Шантина // Экология и ресурсосберегающие технологии в строительном материаловедении: Междунар. сб. научн. тр. - Новосибирск: НГАУ-РАЕН, 2005. - С. 33-34.

32. Денисов А.С. К вопросу обеспечения качества пористых заполнителей для легкого бетона / А.С. Денисов, А.П. Чепайкин, А.П. Пичугин, В.Ф. Хританков // Материалы и изделия для ремонта и строительства: Междунар. сб. научн. тр. - Новосибирск: НГАУ-РАЕН, 2006. - С. 79-83.

33. Хританков В.Ф. Эффективное использование минеральных порошков для повышения адгезионной способности заполнителей / В.Ф. Хританков, А.П. Пичугин, В.В. Конарева, И.К. Язиков // Экология и ресурсосберегающие технологии в строительном материаловедении: Междунар. сб. научн. тр. - Новосибирск: НГАУ-РАЕН, 2005. - С. 203-205.

34. Денисов А.С. Экономическая эффективность обеспечения качества пористых заполнителей для производства легкого бетона / А.С. Денисов, В.Ф. Хританков, В.В. Авраменко, А.П. Пичугин // Компьютерное материаловедение и обеспечение качества: Материалы к 45-му междунар. семинару по моделированию и оптимиз. композитов, МОК-45. - Одесса: 2006. - С. 109-110.

35. Хританков В.Ф. Диффузионные процессы пропитки строительных материалов полимерами / В.Ф. Хританков, А.Ю. Кудряшов, А.П. Пичугин // Вестник Одесской государственной академии строительства и архитектуры. – Вып. 23. - Одесса: 2006. - С. 143-145.

36. Хританков В.Ф. Пути повышения прочности искусственных конгломератов/ В.Ф.. Хританков, А.П. Пичугин, А.С. Дени

Pages:     | 1 |   ...   | 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.