Мелкозернистые бетоны различного функционального назначения на основе бесклинкерного вяжущего

• Автор: Потапов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 193 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

Промышленность строительных материалов одна из ресурсоем

ких подотраслей народного хозяйства. В настоящее время перехода к рыночным отношениям высокая ресурсоемкость является одним из важнейших факторов, сдерживающих развитие не только этой подотрасли, а и всего строительного комплекса. Находясь под влиянием требований строительства, промышленность строительных материалов в свою очередь воздействует на технический процесс в строительстве, активно преобразуя характер и темп строительного производства, влияя на стоимость строительных работ и всего строительного комплекса.

Известно ,, что затраты на материалы составляют более по

ловины общей стоимости строительномонтажных работ и около трети

капитальных вложений в весь строительный комплекс страны. Поэтому с целью снижения затрат на капитальное строительство необходимо в первую очередь добиться существенного уменьшения затрат в производстве строительных материалов.
Решение этой задачи тесно связано с широким вовлечением в производство строительных материалов техногенных отходов и наиболее рациональном их использовании. Это, вопервых, позволяет достичь

существенной экономии природного сырья и , вовторых, благоприятно

повлияет на экологическую обстановку в регионах накапливания техногенных отходов.

Весьма важным фактором в настоящее время, влияющим на экономику отрасли, является энергосбережение ,3.
Эти два направления находятся под пристальным вниманием исследователей и всех специалистов промышленности строительных материалов. Приоритетными научноисследовательскими работами являются те, которые направлены на всемерное ресурсосбережение и широкое
внедрение промышленных отходов в производство строительных материалов ,,,,,. При этом особую ценность представляют работы, выявляющие новые возможности тех или иных отходов по созданию местных вяжущих веществ и строительных материалов на их основе. Это не только приводит к экономии природных ресурсов и улучшению экологической обстановки, но и резко снижает объемы перевозок сырья и материалов, а следовательно, снижает производственные затраты предприятий, производящих строительные материалы, и самих строительных организаций.
В этом плане следует выделить работы, направленные на достижение глубокой переработки сырья, создание безотходных и экологически чистых технологий, а также обеспечивающих получение строительных материалов с высокими показателями общестроительных, функциональных и эксплуатационных свойств ,,,,,,,4,7, 9.
Актуальность


Гранулированные быстроохлажденные шлаки могут содержать до стекловидной фазы, обладающей избыточной потенциальной энергией, что в значительной мере определяет химическую активность шлаков. Анализ возможного применения шлаков показал, что наиболее целесообразно их использование в качестве активных добавок для производства портландцемента и шлакопортландцемента, для шлакощелочных, известковошлаковых вяжущих автоклавного твердения и в качестве заполнителей в бетонах. В настоящее время номенклатура материалов и изделий на основе металлургических шлаков расширяется. Во всех странах мира шлаки уже давно и эффективно используются при производстве вяжущих веществ различного назначения. Вначале х годов прошлого столетия был предложен так называемый шлаковый цемент, состоявший из смеси молотого гранулированного шлака и гидратной извести. Шлаковые цементы того времени находили применение в растворах и бетонах для сооружения набережных, мостовых устоев, каналов, резервуаров для производства искусственных камней и мраморов, во многих случаях заменяя портландцемент ,. Последующей практикой было обнаружено, что шлакоцементное производство экономичнее портландцементного и, что шлаковый цемент обладает большой стойкостью в агрессивных водах, нежели портландцемент, но значительно уступает последнему по морозостойкости и прочности в условиях воздушного твердения его применяют для приготовления строительных растворов и бетонов марок не более 0. Пропаривание и электропрогрев ускоряют гидратацию цемента. Сульфатношлаковый цемент, состав и технология которого были разработаны П. П. Будниковым ,. Активность этого вяжущего составляет МПа. Исследования, проведенные в МГСУ под руководством А. В. Волженского , показали, что автоклавные материалы на основе металлургических шлаков обладают хорошими физикомеханическими свойствами прочность при сжатии составляет МПа, морозостойкость более циклов, водопоглощение около , коэффициент размягчения 0,7. Опыт изготовления крупных шлакопесчаных блоков в заводских условиях подтвердил возможность использования доменных шлаков для получения качественных автоклавных изделий. Тепловлажностная обработка в автоклавах способствует превращению инертных в обычных условиях материалов в химически активные и синтезу новообразований, придающих высокие прочностные свойства изделиям . Результаты многочисленных исследований , , показали возможность получения шлакового вяжущего автоклавного синтеза марок на основе гранулированных и отвальных шлаков. По своим прочностным показателям, долговечности, стойкости в различных агрессивных средах оно не уступает портландцементному. Себестоимость шлакового вяжущего и бетонов на его основе, как показывают расчеты, в два раза ниже, чем на портландцементе, а расход энергетических ресурсов значительно меньше. Одним из новых эффективных материалов, получаемых по безотходным технологиям, не требующим увеличения энергозатрат, способствующих с одной стороны ускорению развития и повышению уровня производства, а с другой снижению загрязнения окружающей среды и сохранению природных богатств, являются щелочные и щелочноземельные вяжущие, разновидностью которых являются шлакощелочные вяжущие, алюмосиликатным компонентом в которых служат гранулированные металлургические, электротермофосфорные и топливные шлаки , , 4, 5, 9. Эти вяжущие как наиболее активные нашли наибольшее применение. Для таких вяжущих , по сравнению с портландцементом, характерны более низкие в раза экзотермия и контракция более низкая температура начала морозной деструкции С, высокая коррозийная стойкость в минеральных и органических средах, более высокие прочности на сжатие и растяжение, способность твердеть как при невысоких положительных 5. С, так и при отрицательных 5. С температурах . Удельные капитальные вложения на 1 тонну шлакощелочного вяжущего с учетом производства щелочного компонента в раза ниже, чем на 1 тонну портландцемента. На шлакощелочных вяжущих получают практически все виды бетонов от тяжелых до легких на различных заполнителях. Активность шлаков зависит от целого ряда физикохимических и структурных особенностей, которые могут быть общими как для стекловидной, так и для кристаллической фаз.