Разработка составов и повышение эксплуатационных характеристик цементных бетонов при использовании техногенного сырья металлургии

• Автор: Клавдиева, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ В ТЕХНОЛОГИИ ЦЕМЕНТНЫХ БЕТОНОВ

1.1 Пути расширения минеральносырьевой базы стройиндустрии

1.2 Экологические и техникоэкономические аспекты использования отходов нерудной промышленности в производстве цемента.

1.3 Отходы промышленных предприятий компоненты строительных композитов.

1.4 Металлургические шлаки заполнители и добавки цементных бетонов

1.5 Прочность сцепления цементного камня с заполнителями в бетоне.

1.6 Выводы.

2 МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ, МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАИЯ.

2.1 Применяемые материалы и их свойства

2.2 Методологические основы проектирования состава бетона
2.3 Методы исследования технологических и эксплуатационных свойств исходных материалов и бетонов
2.3.1 Определение поверхностного натяжения методом счета капель
2.3.2 Измерение краевых углов смачивания методом проектирования капли на экран
2.4 Выводы.
3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ С УЧАСТИЕМ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ
В КАЧЕСТВЕ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ
3.1 Современные представления о факторах прочности связи между цементным камнем и заполнителями в бетоне
3.2 Прочность сцепления цементного камня с металлургическим шлаком в бетоне и факторы, влияющие на с увеличение
3.3 Выводы.
4 СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМПОЗИТ МНОГОФАЗНЫЙ МНОГОКОМПОНЕНТНЫЙ МАТЕРИАЛ С ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМЫ.
4.1Исследование процессов модифицирования и усиления зоны контакта между заполнителем и цементным камнем для улучшения физикомеханических свойств и долговечности разработанного состава бетона
4.2 Выводы
5 РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ И ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕМЕНТНЫХБЕТОНОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ МЕТАЛЛУРГИИ.
5.1 Оптимизация состава композиционных цементов с добавками на основе отходов промышленности.
5.2 Оптимизация состава композиционных цементов с минеральными добавками из отходов промышленности.
5.3 Выводы
6 КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.
6.1 Комплексная оценка строительных композитов с учетом опыта внедрения цементного бетона при использовании техногенного сырья металлургии.
6.2 Техникоэкономическое обоснование целесообразности использования отходов металлургического шлака в качестве заполнителя бетона
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
Список используемой литературы


Повышению эффективности и расширению сырьевой базы производства строительных материалов посвящены исследования многих научных школ, благодаря работам которых в Российской Федерации разработаны специальные технологии производства новых строительных материалов. Производство строительных материалов включает ряд стадий поиск и разведку месторождений сырья, его транспортировку, подготовку, синтез производство, формирование строительных материалов и их хранение рисунок 1. Каждая стадия характеризуется определенными экономическими затратами, которые в процессе эволюции строительной отрасли претерпевали значительные колебания. В прошлом веке было широко распространено мнение о неограниченности природных ресурсов страны, и до х гг. Экономический кризис переходного периода послужил причиной замораживания поисковых работ. Кроме того, практический опыт последних лет опровергает мнение о неисчерпаемости сырья, особенно в регионах концентрации горнодобывающих комплексов. В настоящее время промышленностью используются около 8 тыс. Часть месторождений заморожена, кроме того, практически по всем объемы добычи сокращены. Рисунок 1. В этой связи затраты на геологоразведочные работы снизились и все больше внимания уделяется изучению возможности вовлечения в производство местных материалов и различных отходов. Промышленность строительных материалов отличается от других отраслей консервативностью в использовании сырья. Уже несколько столетий основными горными породами, которые используются для производства щебня, материалов автоклавного твердения, портландцементного клинкера, керамических материалов, являются гранит, базальт, песок, известняк и глины. Это привело к высокой энергоемкости производства строительных материалов и росту транспортных расходов. Транспортировка сырья всегда была связана со значительными расходами. Однако в настоящее время в связи с удорожанием энергоносителей, топлива эта статья расходов резко возросла. Усугубляется это еще сложными экономическими взаимоотношениями владельцев предприятий и карьеров, межрегиональными соглашениями. Украине. Кроме того, крупные предприятия по производству строительной продукции вынуждены импортировать качественное сырье не только изза истощения запасов месторождений, на базе которых они были построены, но и изза невозможности перепроектирования технологический линий на выпуск продукции из нетрадиционного сырья, которое нередко присутствует в этих регионах, но не удовлетворяет требованиям существующих норм. Следующим критерием энергоемкости производства является подготовка сырья. Использование в качестве сырьевых компонентов в производстве клинкера отходов углеобогащения и золы ТЭС техногенного сырья, содержащего необходимое количество оксидов кремния, алюминия и железа, позволяет обеспечить необходимый минералогический состав клинкера при снижении затрат на введение необходимых добавок при использовании традиционного природного сырья. И этот пример далеко не единичный. При производстве ряда строительных материалов основным фактором качества подготовки исходных компонентов является их дезинтеграция до высокой удельной поверхности. Это вяжущие низкой водопотребности, известковокремнеземистые вяжущие, наполнители, керамобетоны и др. Основным компонентом в них является кварц, имеющий твердость по шкале Мооса 7, т. При этом совершенно не учитывается влияние различных факторов на процессы измельчения кварца различного генезиса, которые могли бы уменьшить энергетические затраты. Использование глин при производстве керамических материалов связано с их обогащением, введением различных добавок. Это требует не только транспортировки дополнительных компонентов и их обогащения, но и тщательной гомогенизации сырьевой смеси, которая в ряде нетрадиционных для стройиндустрии пород осуществляется природными процессами. Примером использования сырья, подготовленного природой, является мергель. Таким образом, при выборе сырья не учитывается уровень подготовки исходных компонентов эндогенными, экзогенными и техногенными процессами.