Структурообразование и твердение цементных бетонов с комплексными ускоряющими и противоморозными добавками на основе вторичного сырья

• Автор: Тараканов, Олег Вячеславович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 490 с. : ил. + Прил. (175 с.: ил.)

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ГИДРАТАЦИИ И ТВЕРДЕНИЯ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ И МЕХАНИЗМОВ ДЕЙСТВИЯ УСКОРЯЮЩИХ ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИХ И КОМПЛЕКСНЫХ ДОБАВОК В БЕТОН. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Анализ процессов гидратации и твердения вяжущих веществ

1.2. Классификации добавок. Основные теоретические представления о механизме их действия.
1.3. Влияние добавокускорителей на процессы гидратации и твердения цементных материалов

1.4. Механизм действия пластификаторов бетонных смесей

1.5. Механизм действия комплексных добавок в бетон

1.6. Применение комплексных добавок и активных наполнителей на основе вторичных ресурсов в строительстве

1.7. Цели и задачи исследований .

Глава 2. ПОДГОТОВКА ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ С ЦЕЛЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В КАЧЕСТВЕ ДОБАВОК В КОМПОЗИЦИОНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2.1. Классификация отходов промышленности и возможные пути их использования в строительстве.
2.2. Анализ основных технологических процессов химического и биологического синтеза лекарственных препаратов.
2.3. Классификация добавок, разработанных на основе вторичного сырья
2.4. Основные требования предъявляемые к отходам, предназначенным для использования в строительстве.
2.5. Рекомендуемые варианты получения комплексных добавок на основе солевых растворов, шламов и плавов солей
Выводы по главе 2.
Глава 3. ВЛИЯНИЕ ДОБАВОКУСКОРИТЕЛЕЙ ТВЕРДЕНИЯ НА ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ И ПРОЧНОСТЬ КЛИНКЕРНЫХ МИНЕРАЛОВ И ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
3.1. Оценка влияния добавокускорителей твердения на фазовый состав продуктов гидратации, микроструктуру
и прочность силикатных фаз цемента
3.2. Влияние добавокускорителей твердения на фазовый состав продуктов гидратации, кинетику твердения
и прочность алюминатых фаз цемента.
3.3. Гидратация и твердение цемента
с добавкамиускорителями.
3.4. Формирование ранней структуры цементных композиций
с добавкамиускорителями твердения.
3.5. Сравнительная оценка влияния комплексных добавок на кинетику твердения и прочность цементных растворов и бетонов
3.6. Оценка влияния нейтрализованных шламов и плавов солей на кинетику твердения и прочность цементных материалов.
Выводы по главе
Глава 4. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, КИНЕТИКА ТВЕРДЕНИЯ И4 ПРОЧНОСТЬ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ С ДОБАВКАМИ УГЛЕВОДОВ
4.1. Анализ механизмов действия добавокзамедлителей
твердения цементных композиций.
4.2. Влияние углеводов на процессы гидратации и твердения мономинеральных вяжущих веществ
4.2.1. Гидратация и твердение Сз8 в присутствии углеводов
4.2.2. Гидратация и твердение алюминатных фаз цемента
с добавками углеводов
4.3. Оценка влияния углеводов на формирование структуры и прочность цементных композиций.
4.3.1.Формирование начальной структуры и ранней прочности
4.3.2. Влияние углеводов на кинетику твердения
и прочность цементных композиций.9
4.3.3. Классификация цементов по характеру влияния углеводов
Выводы по главе
Глава 5. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ И ТВЕРДЕНИЕ ЦЕМЕНТНЫХ
КОМПОЗИЦИЙ С ПРОТИВОМОРОЗНЫМИ ДОБАВКАМИ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ.
5.1. Оценка влияния добавок электролитов на формирование начальной структуры цементных композиций.
5.2. Методики определения эффективности противоморозных добавок
5.3. Кинетика твердения и прочность цементных растворов и бетонов с противоморозными добавками на основе вторичного сырья
Выводы по главе
Глава 6. ФИЗИКОТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНЫХ РАСТВОРОВ И БЕТОНОВ С КОМПЛЕКСНЫМИ ДОБАВКАМИ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ
6.1. Реологические свойства цементных композиций
с комплексными добавками.
6.1. Деформативныс свойства
6.3. Морозостойкость.
6.3. Деформация усадки.
Выводы по главе
Глава 7. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОПЫТ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ДОБАВОК НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
7.1. Технологические схемы приготовления комплексных добавок. Разработка нормативнотехнической документации.
7.2. Промышленное использование разработанных добавок в производстве строительных растворов и бетонов
7.3. Техникоэкономическая эффективность применения добавок в строительстве.
7.4. Оценка предотвращнного экономического ущерба от загрязнения окружающей среды промышленными отходами.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
БИБИЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Электронномикроскопические исследования
гидратированных клинкерных минералов
и цементного камня.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Результаты рентгенофазового
и ИКспектроскопического анализов
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Пластометрические исследования.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Минеральные шламы, планируемые для использования
в производстве строительных материалов
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Возможные направления применения плавов солей
после термического обезвреживания солевых растворов
в производстве бетона и железобетона
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Оценка влияния углеводов на кинетику твердения
и прочность цсментнопесчанных растворов
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Оценка влияния противоморозных добавок на кинетику
твердения и прочность тяжелого бетона
при отрицательных температурах
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Технологические схемы подготовки побочных продуктов
промышленности с целью
использования в строительстве.
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Акты внедрения.
Нормативнотехническая документация.
ВВЕДЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ


Производство ЛП и антибиотиков связано с применением химических веществ и соединений, многие из которых являются токсичными. Поэтому при выборе и назначении отходов в качестве добавок в строительные материалы необходимо руководствоваться токсикологическими заключениями соответствующих организаций и отсутствием неприятного запаха как самого отхода, так и бетонной смеси при сс изготовлении с добавками. Так, при использовании изопропанольного кубового остатка от производства окситетрациклина г. Курган или отработанного маточного раствора от производства рибоксина г. Пенза в качестве добавок в бетон выделяется незначительное количество аммиака. Неприятный запах имеют и некоторые отходы производства ЛП химическим синтезом, например, солевой раствор треоамина производство левомнцетина, отработанный раствор после экстракции амидопирина дихлорэтаном, маточник оротовой кислоты и некоторые другие. Поэтому применение подобных растворов в качестве добавок без предварительной обработки с целью нейтрализации запаха и удаления токсичных веществ нежелательно. Параметры пожаровзрывобезопасности. При изучении химического состава отходов производства необходимо учитывать наличие в них горючих и взрывоопасных веществ и их количество. Так, в солевом растворе от производства ЛУЭ содержится этиловый спирт в количестве 2,2, в отработанных нативных растворах олеавдомицина и эритромицина остаточные количества органических растворителей. Поэтому решение о возможности применения подобных растворов необходимо принимать лишь при наличии заключений соответствующих организаций о пожаровзрывобезопасности отдельных отходов и их смесей. Кроме основных требований к отходам предъявляются еще и требования, связанные непосредственно с назначением той или иной добавки, например, в случае применения хлоросодержащих растворов в качестве ускоряющих добавок обязательным должно быгь наличие в отходе ингибитора коррозии органического или неорганического. В случае открытого хранения добавок на заводах стройиндустрии, в зимний период к ним предъявляются гребования устойчивости к воздействию отрицательных температур. Основными требованиями, предъявляемыми к пастообразным нейтрализованным шламам и плавам солей, являются постоянство химического состава, токсикологическая безопасность и возможность длительного хранения без изменения физикотехнологических свойств. Так, например, шлам после нейтрализации полировальной жидкости хрусталя Никольского предприятия Красный гигант, а также шламы некоторых химикофармацевтических предприятий при хранении па воздухе пересыхают и частично самоотверждаются. Поэтому их хранение на заводах стройиндустрии должно осуществляться под гидравлическим затвором. В этом случае шламы не теряют своих свойств в течение пяти и более лет. Плавы солей обладают способностью к слеживанию при повышенной влажности, поэтому хранить их целесообразно в плотно закрытых емкостях или в полиэтиленовой таре в специальных сухих помещениях. Рекомендуемые варианты получения комплексных добавок на основе солевых растворов, шла. На основании анализа технологических регламентов предприятий и схем производства ЛП, химического состава и физических свойств отходов, разработанных требований для использования их в строительстве рекомендованы следующие варианты получения комплексных модифицирующих добавок. Получение добавки УПД возможно на Московском химикофармацевтическом комбинате Акрихин из отработанных солевых растворов при производстве АУЭ, ацетилацетона, нитрохлоракридина. Количество растворов составляет ,1 м3сут. Химический состав добавки УГД представлен в табл. Таблица 2. Наименование показателей Ед. Водородный показатель 7,. Близкая но химическому составу к добавке УПД комплексная смесь может быть получена на АнжероСудженском ХФК на основе отработанных солевых растворов от регенерации ацетилацетона и от производства дихлотиазида. Добавка разработана на основе отработанных солевых растворов от производства амидопирина, нитроксолина, аминазина и парантробензойной кислоты ХФК Акрихин. Химический состав добавки представлен в табл. Таблица 2. Наименование показателей Ед.