НАУКОВІ ОСНОВИ СТВОРЕННЯ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ МЕХАНІЧНОЇ АКТИВАЦІЇ ТА ПРЕСУВАННЯ БУДІВЕЛЬНИХ СУМІШЕЙ

Краткое содержание

основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету й задачі наукових досліджень, відзначено наукову новизну і практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі розглянуто перспективи розвитку обладнання для виготовлення будівельних виробів, зокрема стінових. Спираючись на світовий досвід, найбільш перспективними дрібноштучними будівельними виробами визнано вироби з дрібнозернистого бетону напівсухого та вібраційного пресування, а для України та інших країн на території колишнього Радянського Союзу – ще й силікатну цеглу через велику кількість існуючого відповідного обладнання для його виробництва, ресурс якого далеко не вичерпаний. Суттєвого поліпшення рентабельності в будь-якому з цих виробництв можна досягти застосуванням механічної активації у підготовці сировини завдяки суттєвому збільшенню марочності виробів чи зменшенню вмісту в’яжучого. Механічна активація відбувається і при подрібненні матеріалу, але мета і робочі параметри цих процесів різні.

Розглянуто традиційні сфери застосування механоактивації: металургія, будівельна індустрія, виробництво мінеральних добрив та інші. В різні часи, починаючи з ХІХ сторіччя, дослідженням механічної активації і її потенційних резервів для різних сфер займалися: M.Carry-Lea, Ф.М. Флавицький, Von Gustav Tammann, P.W. Bridgman, П.О. Ребіндер, П.П. Будніков, А.М. Гінстлінг, С.В. Шестопьоров, С.І. Федоркин, В.В. Опєкунов, Г.Н. Сіверцев, І.П. Ковтун, В.А. Сухих, П.Ю. Бутягін, А.А. Жаров та інші. Серед сучасних дослідників (теоретиків та практиків) механічної активації найбільш відомі: Новосибірська школа (В.В. Болдирев, Є.Г. Аввакумов, О.В. Болдирєва та ін.), Іванівський державний хіміко-технологічний університет (Бобков С.П.), Дніпропетровська школа (Франчук В.П., Надутий В.П.). Вплив механоактивації на мінералоутворення у складі бетону підтверджували В.І. Бабушкін, О.П. Мчедлов-Петросян, І.В. Барабаш, О.С. Шинкевич, В.І. Соломатов та ін. Найбільш поширені види обладнання для механічної активації будівельних сумішей – млини будь-яких типів, швидкохідні змішувачі, дезінтегратори та бігуни. Останній приклад широкого застосування механічної активації у будівельній галузі - робота об’єднання “Дезінтегратор” (Й.О. Хінт). Зараз використання механоактивації у галузі не дуже популярне тому, що дає нестабільний і відносно недовговічний позитивний результат. Через це є необхідність розглядати активацію і наступне формування спільно. Своїми дослідженнями пресового формування відомі Г.М. Жданович, В.І. Миловський, І.І. Назаренко, М.Я. Сапожніков.

На основі аналізу рівняння термодинаміки нерівноважних процесів  зроблено висновок, що для будівельних сумішей, де реакція відбувається на поверхні зерна, більш доцільне застосування режимів із серією мікровпливів, ніж режимів з потужним поодиноким імпульсом, а також, що недоцільно застосувати надмірно високоенергетичні і надшвидкі процеси активації будівельних сумішей, оскільки формування виробів відбувається через якийсь час після активації. Враховуючи це, на кафедрі механізації будівельних процесів Харківського національного університету будівництва та архітектури, починаючи з 2000 р., під керівництвом проф. Болотських М.С. виконувались дослідження механічної активації матеріалів на основі мінеральних в’яжучих у валкових активаторах з наступним пресуванням. Специфічні умови переробки сумішей у валкових активаторах дозволили запропонувати гіпотезу про основні шляхи, за якими відбувається зміна стану суміші (рис. 1). Створено конструкції активаторів валкового типу, зокрема, барабанно-валкового (рис. 2) та тарілчасто-валкового. На основі аналізу вказаних досліджень сформульовано мету і задачі дисертаційної роботи.