Строительные композиты на основе цементной пыли с пониженным содержанием цемента

• Автор: Лаптев, Владимир Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. НАПОЛНЕННЫЕ ЦЕМЕНТНЫЕ КОМПОЗИЦИИ

1.1. Теоретические предпосылки наполнения. Виды наполнителей

1.2. Обоснование выбора материалов, применяемых в качестве наполнителей в цементных композициях

1.3. Цементная пыль вращающихся печей и её применение

1.4. Рабочая гипотеза, цель и задачи исследований

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материалы и их свойства

2.2. Методы исследований

2.3. Математические методы анализа экспериментальных данных

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ
КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНОГО
СВЯЗУЮЩЕГО
3.1. Закономерности формирования структуры цементных композиций
3.2. Работа разрушения бетонов на комплексном связующем
3.3. Анализ усадочных процессов в композиционных строительных материалах (КСМ)
3.4. Влияние технологических параметров на физикомеханические характеристики КСМ
3.5. Теоретическое обоснование химической стойкости бетонов
с пониженным содержанием цемента
3.6. Выводы
4. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНЫХ СВЯЗУЮЩИХ И
КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ
4.1. Зависимость физико-механических характеристик цементного камня от степени наполнения и дисперсности наполнителей
4.2. Исследование кинетики изменения прочностных и деформа-тивных свойств комплексных связующих от степени влажности цементной пыли
4.3. Разработка "тощих" бетонов для дорожного строительства
4.4. Разработка составов песчаного бетона с пониженным содержанием цемента
4.5. Разработка составов для изготовления безобжигового кирпича на основе диатомита
4.6. Разработка составов шлакобетона с пониженным содержанием цемента
4.7. Исследование микроструктуры разработанных составов диа-томитового кирпича и шлакобетона
4.8. Выводы
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЦЕМЕНТА
5.1. Исследование водостойкости композитов на комплексных связующих
5.2. Водопоглощение разработанных композитов
5.3. Исследование морозостойкости разработанных композитов
на комплексных связующих
5.4. Исследование теплопроводности разработанных композитов
на комплексных связующих
5.5. Перспективы использования разработанных композитов в строительстве
5.6. Выводы
6. ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНЫХ СВЯЗУЮЩИХ
6.1. Технология изготовления шлакобетонных блоков
6.2. Исследование прочностных характеристик шлакоблоков в условиях эксплуатации
6.3. Производственное внедрение "тощих" бетонов в дорожном строительстве
6.4. Исследование физико-механических свойств "тощих" бетонов в условиях эксплуатации
6.5. Технология изготовления безобжигового кирпича
6.6. Расчет экономической эффективности применения "тощих" бетонов в качестве основания дорожных одежд
6.7. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Бетон известен с древних времен, но свое победное шествие он начал более 100 лет назад, со времени изобретения его главного компонента -портландцемента. Применение цементного бетона во всех странах достигло больших масштабов и с каждым годом расширяется. Сейчас настала пора, когда от бетона потребовались высокая прочность и долговечность.
Серьезной проблемой становится его дороговизна из-за больших затрат на транспортировку высокопрочных заполнителей, которые отсутствуют во многих регионах России, в том числе в Мордовии, и высокой стоимости цемента, производство которого остается одним из самых энергоёмких процессов. Поэтому все интенсивнее идут поиски новых материалов на основе смешанных вяжущих для изготовления прочных, легких и долговечных конструкций.
Существует несколько путей решения этой проблемы. Первый - экономия цемента за счет широкого использования минеральных наполнителей; второй - разработка цементных бетонов с высокими прочностными показателями; третий - применение химических добавок и технологических приемов с целью увеличения потенциальной активности бетона и снижения расхода основного вяжущего; четвертый - использование местных материалов и побочных продуктов промышленности, одновременно решая серьезную экологическую задачу, так как объемы отходов и побочных продуктов у нас в стране растут в два-три раза быстрее, чем темпы роста производства. Растущая стоимость энергоресурсов, сырья и транспортных услуг в сочетании с большой энергоемкостью существующих технологий в последнее время приводят к удорожанию и невостребованности изделий, что приводит к спаду промышленного производства, в том числе производства строительных материалов.
Быстро растущие объемы отходов и побочных продуктов загрязняют природу, их токсичные компоненты отравляют землю, воздух, реки и озера.

Объем заполнителя будет равен:
К =

x + d (3.2)
Объем материала, деформируемого на единицу площади распространяющейся трещины будет [89]
4(1-Г3)2
(3.3)
Работа разрушения единичного объема матрицы

и = J<7ude,
(3.4)
тогда работа разрушения матрицы будет
41 -У3)2-
GM=UxV,

aMds.
(3.5)
Работа, связанная с разрушением заполнителя, может быть оценена следующим выражением
зХ£з Сг,
xV3,
2 " (3.6)
где аз - прочность заполнителя, бз - величина деформации заполнителя.
В результате взаимодействия наполненного цементного камня с заполнителем на границе образуются хрупкие кристаллы (продукты взаимодействия фаз) типа кристаллитов. В процессе работы КСМ этот слой растрескивается. Работа, связанная с разрушением этого слоя будет равна
/~1 - г£г
G PC ~ „ Х'г>
где сг - прочность кристаллической границы;
8г - толщина слоя кристаллической границы;
аГеГ
(3.7)

-лс1 + 5г)г
СГГ£Г у
(3.8)