Ковальський Віктор Павлович. Карбонатний бетон на золоцементному в'яжучому, модифікованому лужною алюмоферитною добавкою

Краткое описание

Ковальський Віктор Павлович. Карбонатний бетон на золоцементному в'яжучому, модифікованому лужною алюмоферитною добавкою : дис... канд. техн. наук: 05.23.05 / Вінницький національний технічний ун-т. — Вінниця, 2006. — 189арк.

Ковальський В.П. Карбонатний бетон на золоцементному в’яжучому, модифікованому лужною алюмоферитною добавкою. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 будівельні матеріали та вироби. Вінницький національний технічний університет Міністерства освіти і науки України, Вінниця 2007.
В дисертаційній роботі теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено можливість отримання стінового матеріалу з карбонатного бетону на золоцементному в’яжучому, модифікованому лужною алюмоферитною добавкою, шляхом встановлення закономірностей впливу механохімічної дії на активацію золи-винесення, формування структури і властивостей в’яжучого та карбонатних бетонів на його основі.
Встановлено, що сумісна механохімічна активація портландцементу, золи-винесення і червоного бокситового шламу, узятих у співвідношенні 1:5,84:4,16 дозволяє за рахунок інтенсифікації фізико-хімічних процесів при гідратації отримати модифіковане в’яжуче активністю 10,0-10,4 МПа. На основі модифікованого комплексного в’яжучого і карбонатних відходів каменерізання методом пресування, за рахунок оптимізації технологічних параметрів, одержано стіновий будівельний матеріал з межею міцності при стиску 25 МПа.
Удосконалено і впроваджено у виробництво технологію виготовлення шламозолокарбонатної лицьової цегли М 250, що задовольняє вимогам ДСТУ Б В.2.7-7-94. У результаті випуску дослідно-промислової партій лицьової цегли на основі дрібнозернистих карбонатних прес-бетонів з використанням модифікованого в’яжучого економічний ефект складає 71,12 грн. на 1 тис. штук цегли. Розрахунковий економічний ефект: при потужності підприємства 4,311 млн. штук. умовної цегли в рік прибуток за рахунок виробництва цегли складає 177тис. грн. за рік, а прибуток від скорочення економічного збитку, що наноситься навколишньому середовищу 129,5тис. грн. Загальний розрахунковий економічний ефект від впровадження результатів дисертаційних досліджень складає близько 306,60 тис. грн. за рік.

Здійснено класифікацію, аналіз утворення і використання техногенних відходів промисловості (золи-винесення, бокситового шламу та карбонатних відходів) у виробництві в’яжучих та бетонів. Вивчено фізико-хімічні закономірності отримання малоклінкерних золоцементних в’яжучих.
Обґрунтовано вибір сировинних матеріалів та вивчені їхні властивості з метою отримання комплексного в’яжучого. Розроблено методологію досліджень, що включає загальну блок-схему досліджень карбонатного бетону на золоцементному в’яжучому, модифікованому лужною алюмоферитною добавкою, та методику визначення оптимальних параметрів пресування у залежності від фізико-механічних властивостей прес-суміші.
Виявлено основні закономірності впливу механохімічної активації золи-винесення лужною алюмоферитною добавкою. Доведено комплексний вплив бокситового шламу на фізико-механічні властивості золошламового в’яжучого та визначені мінімальні витрати ПЦ І-400, в межах 10 % від маси золошламового в’яжучого, які забезпечують нормовану морозостійкість та водостійкість.
Досліджено за допомогою рентгеноструктурного та диференційно-термічного аналізу мінерально-фазовий склад новоутворень золошламового в’яжучого. Встановлено, що введення бокситового шламу в золоцементне в’яжуче суттєво впливає на зміну мінерально-фазового складу новоутворень золоцементного каменю. Оксиди заліза Fe2O3та алюмінію Al2O3, які містяться в червоному бокситовому шламі, є прискорювачами утворення гідросилікатів кальцію. При наявності Fe2O3в складі цементної зв’язки утворюються алюмозалізовміщувальні гідрогранати, залізовміщувальні гідросилікати кальцію та гідроферити кальцію, які підвищують фізико-механічні властивості в’яжучого.
Визначено оптимальний склад компонентів золоцементного в’яжучого, модифікованого лужною алюмоферитною добавкою: витрати золи-винесення складають 52,6 %, червоного шламу 37,4 % та портландцементу 10 %. Доведено, що золоцементні в’яжучі, модифіковані лужною алюмоферитною добавкою, придатні для використання в будівництві, а фізико-механічні властивості отриманого матеріалу відповідають ДСТУ Б. В.2.7-22-95.
Встановлено залежність значень величин міцності, водостійкостіКрта середньої щільностівід основних технологічних параметрів: кількості в’яжучого m; вологості прес-суміші W; тиску пресування P. Визначеніоптимальні значення параметрів процесу виготовлення дрібноштучних прес-бетонних виробів: m = 32,4...33,7 %; W = 6,8...8,044 %; P = 27,48...30,4 МПа, і максимальні значення критеріїв оптимізації:= 29,81 МПа, водостійкостіКр= 0,937, середньої щільності= 2183 кг/м3.
Апробовано методика визначення оптимальних параметрів пресування підтвердила її достовірність, а оперативність та менша матеріаломісткість надають їй переваги у порівнянні з традиційними методиками. Удосконалена ресурсозберігаюча технологія виготовлення дрібнозернистих прес-бетонів на основі відходів каменерізання карбонатних порід та комплексного золошламового в’яжучого.
Отримані результати підтвердили можливість застосування золошламо-карбонатного прес-бетону для виготовлення дрібноштучних стінових виробів з характеристиками: М-250; F-25; W-12,5 %;-2050 кг/м3; Ккр-0,91, що задовольняє вимоги ДСТУ Б В.2.7-7-94.
Здійснено випуск дослідно-промислової партії лицьової цегли на основі дрібнозернистих карбонатних прес-бетонів з використанням модифікованого в’яжучого. Економічний ефект складає 71,12 грн. на 1 тис. штук цегли. Дослідне впровадження результатів роботи підтвердило достовірність отриманих результатів, обґрунтованість висновків та рекомендацій. Розрахунковий економічний ефект: при потужності підприємства 4,311 млн. штук умовної цегли в рік прибуток за рахунок виробництва цегли складає 177тис. грн. за рік, а прибуток від скорочення економічного збитку, що наноситься навколишньому середовищу 129,5тис. грн. Загальний розрахунковий економічний ефект від впровадження результатів дисертаційних досліджень складає близько 306,60 тис. грн. за рік.