Оптимизация составов композиционных смесей на основе местных песков и техногенного сырья

• Автор: Корнеев, Константин Александрович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Композиционные строительные материалы на основе местного сырья

и техногенных отходов.

1.1 Композиционные вяжущие. Основные технологические особенности получения и применения
1.2 Обзор рынка сухих строительных смесей в России. Местные природные компоненты и их использование в составах композиционных бетонов.

1.3 Техногенные отходы металлургического комплекса

1.4 Вы воды.

2. Материалы, методы исследования материалов, оборудование и обработка результатов испытаний.

2.1 Методы исследования материалов, оборудование

2.2 Электронная микроскопия.

2.3 Теоретические основы математического метода планирования экспериментов
2.3.1 Уровни факторов и матрица планирования
2.3.2 Уравнения регрессии и его коэффициенты
2.3.3 Дисперсионный анализ
2.3.4 Проверка модели на адекватность.
2.4 Выводы.
3. Оптимизация составов сухих строительных смесей.
3.1 Теоретически обоснованные компоненты сухих строительных смесей Липецкого региона, их свойства и характеристики.
3.2 Метод подбора составов сухих строительных смесей.
3.2.1 Основные условия разработки рецептур ССС
3.2.2 Ход и последовательность разработки рецептур ССС
3.3 Исследование полученных характеристик составов сухих строительных смесей и основы технологии их получения.
3.4 Обработка экспериментальных данных методом математического планирования экспериментов.
3.5 Выводы.
4. Разработка составов композиционных строительных смесей на основе песков липецкого региона и техногенных отходов металлургического производства.
4.1 Исследование сухих строительных смесей, армированных полипропиленовой фиброй.
4.2 Подбор составов композиционных строительных смесей на основе песков Липецкого региона и техногенных отходов металлургического производства
4.3 Выводы
5.Практическая реализация исследований, экономическая эффективность внедрений.
5.1 Внедрение композиционных материалов в производство
5.2 Расчт экономической эффективности исследований
5.3 Выводы
Основные выводы
Список используемых источников


Для полного понимания структуры и химии бетона, а также для проектирования его свойств, необходимо в первоочередном порядке обратить внимание на структурообразование вяжущего вещества. На сегодняшний день в мире существует огромное количество вяжущих. В самой простой классификации вяжущие делятся на природные и минеральные. Минеральные, в свою очередь, делятся на композиционные и природные вяжущие без добавок. Большой вклад в исследование новых технологий сырья для вяжущих внесли такие учёные, как: Ю. М.Баженов, П. И.Боженов, А. В.Волженский, Б. Н.Виноградов, В. Д. Глухове кий, В. С.Горшков, А. М.Гридчин, В. С.Грызлов, Ю. И.Гончаров, В. Т.Ерофеев, И. А.Иванов, Ю. Г.Иващенко, П. A.Г. Комар, С. Ф.Коренькова, Т. В.Кузнецова, В. B.Е. Каушанский, И. Г.Лугинина, В. С.Лесовик, О. О.А. Мирюк, В. В . Прокофьева, В. А.Пьячев, Р. З.Рахимов, В. И.Соломатов, В. Г.Хозин, Е. М.Чернышов, Ю. Д.Чистов и многие другие. Такие как: шлакопортландцемент, гипсо-известковые и известково-зольные вяжущие. НЦИВ). К ним относятся геополимерные вяжущие из тонкоизмельчённых горных пород. Последний тип вяжущих, по мнению учёного Глуховского В. Д. аналогичен шлакощелочным вяжущим, однако другие исследователи считают эту аналогию лишь частичной. Это объясняется тем, что химико-минералогический состав шлаков, в частности активных (Ма>0,), основных и нейтральных (Ко>1) предполагает их способность самостоятельно твердеть с водой (хотя и очень медленно) при нормальных условиях. Но всё же следует согласиться с тем, что чугунно-литейные шлаки, как быстроохлаждённые расплавы, аналогичны некоторым интрузивным магматическим породам, излившимся в водоёмы и имеющим стеклокристаллическую структуру [6, , , ,,]. Известно, что при пропаривании или запаривании шлаки могут набирать высокую прочность. Поэтому из природных полиминеральных твёрдых растворов пока не найдено твердеющих аналогов нейтральным и основным шлакам, вероятно в силу того, что в шлаках наряду с инертными анортитом и железисто-магнезиальными минералами присутствуют активные клинкерные минералы р-С, С3А и менее активны твердеющие минералы ранкинит ЗСаО Ю2, геленит 2СаО АОз 8Ю2 [, ]. Однако большинство учёных приходит к выводу, что шлаки наиболее сильно подвергаются щелочной, содовой и жидкостекольной активации, не идущее ни в какое сравнение с известковой, гипсовой и комбинированной. Поэтому шлако-щелочные вяжущие и бетоны, разработанные, и наиболее подробно изученные Глуховским В. Д. были приоритетными в мире. Эти вяжущие нельзя отнести ни к одной вышеприведённой классификационной группе. Однако в этом случае едкие щёлочи, сода и щелочные соли слабых кислот не являются таковыми. Твердение шлаков с жидкими стёклами и едкими щелочами и солями достаточно сильно отличаются. Учёные считают, что жидкие стёкла, являются воздушными вяжущими, которые цементируют не только порошки высокодисперсного кварца, а также дисперсии многих горных пород, содержащих кремнезём и полевые шпаты [, ]. Шлакощелочные вяжущие характеризуются высокой активностью, а бетоны на их основе - высокой прочностью - более 0 МПа. Однако многолетний период эксплуатации, в частности многоэтажных домов из монолитного шлакощелочного бетона, построенных в г. Липецке в - годах, показал и негативные стороны такого высокопрочного бетона, которые связаны с тем, что повышенное содержание соды в его составе привело к высолообразованию, повышенной хрупкости, низкой трещиностойкости, плохой совместимости контактов шлакощелочного бетона с раствором или бетоном на обычном портландцементе, поэтому в Центрально-Чернозёмном округе применяется в большинстве случаев бетон с цементном вяжущем [, ]. Исследователи подтвердили, что снижение доли шлака за счёт выделения активных наполнителей при высокой дозировке щёлочи в минерально-шлаковом вяжущем от массы его, повышает относительную долю активизатора по отношению к шлаку. Так при 2% содержании ЫаОН от массы минерально-шлакового вяжущего шлак : порода - 1:4), следовательно, содержание щёлочи от массы шлака составляет %. Такая дозировка соответствует высокощелочной активации, но структурная топология минерально-шлакового вяжущего радикально отличается от топологии шлакощелочного вяжущего.