Технология производства бетона с использованием суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении горных пород

• Автор: Шабанов, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ .

ВВЕДЕНИЕ .

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ .

1.1. Свойства составных частей бетонной смеси и их влияние на характеристики бетона .

1.2. Методы активации воды затворения

1.3. Высоковольтный электрический разряд и его влияние на процессы активации ,

1.3.1. Стадия формирования токопроводящего канала

1.3.2. Стадия энерговыделения в канале разряда .

1.3.3. Завершающая стадия развития разряда

1.4. Постановка задачи исследований .

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Характеристика исходных материалов
2.1.1. Вяжущее
2.1.2. Заполнитель .
2.1.3. Вода .
2.2. Методика проведения экспериментов
2.2.1. Получение водоминеральной суспензии при электронмпульсном дроблении горных пород
2.2.2. Определение параметров импульса напряжения при пробое гравия, воды и суспензии
2.2.3. Определение диапазона изменения, запасенной энергии генератора импульсных напряжений при электроимпульсном дроблении гравия.
2.2.4. Испытание цементного теста и камня
2.2.5. Исследование бетонной смеси .
Глава 3. ВЛИЯНИЕ СУСПЕНЗИИ ПОЛУЧЕННОЙ ПРИ ЭЛЕКТРОИМ 1 ПУЛЬСНОМ ДРОБЛЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД НА СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА И КАМНЯ
3.1. Влияние режимов электроимпульсного дробления горных пород на
свойства образующейся суспензии.
3.2. Исследование влияния энергии, затраченной на получение суспензии и полярности высоковольтных импульсов напряжения на свойства цементного камня .
3.3. Обсуждение результатов экспериментов
3.4. Выводы по главе .
Глава 4. ВЛИЯНИЕ СУСПЕНЗИИ, ПОЛУЧЕННОЙ ПРИ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОМ ДРОБЛЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНОВ
4.1. Влияние энергии затраченной для получения водоминеральной суспензии при электроимпульсном дроблении горных пород и полярности высоковольтного импульса напряжения на удобоукладываемость бетонной смеси
4.2. Влияние энергии затраченной на получение водоминеральной суспензии, при электроимпульсном дроблении гравия и полярности высоковольтного импульса напряжения на прочность образцов бетонов, затворнных на этой суспензии
4.3. Влияние суспензии, получаемой при электроимпульсном дроблении горных пород на морозостойкость бетонов
4.4. Выводы по главе
Глава 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА БЕТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУСПЕНЗИИ, ПОЛУЧЕННОЙ ПРИ ЭЛЕКТРОИМ . ПУЛЬСНОМ ДРОБЛЕНИИ МИНЕРАЛОВ
5.1 Технологическая схема получения суспензий, при электроимпульсном дроблении горных пород
5.2 Установка для получения водоминералъной суспензий при электроимпульсном дроблении горных пород
5.2.1 Выбор источников высоковольтных импульсов для производства водоминеральных суспензий, получаемых при электроимпульсном дроблении горных пород
ГЛАВА 6. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУСПЕНЗИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОМ ДРОБЛЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД ДЛЯ ЗАТВОРЕНИЯ БЕТО
6.1 Определение капитальных вложений
6.2 Определение расчетной себестоимости эксплуатации машин
6.3. Определение расчетной цены продукции
ВЫВОДЫ .
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Технология получения бетонов с улучшенными физикомеханическими характеристиками на основе использования водоминеральной суспензии, полученной при электроимпульсном дроблении кремнийсодержащих горных пород. Результаты экспериментальных исследований свойств бетонов, полученных при использовании водоминеральной суспензии. Результаты экспериментальных исследований строительнотехнологических свойств бетонной смеси. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на Международном научнотехническом семинаре Нетрадиционные технологии в строительстве Россия, Томск, г. II Международной конференции Радиационные термические эффекты и процессы в неорганических материалах Россия, Томск, г на Международной научнотехнической конференции Физикохимия и технология оксидносиликатных материалов Россия, Екатеринбург, г. II Международном научнотехническом семинаре Нетрадиционные технологии в строительстве Россия, Томск, г. II Всероссийской научной конференции Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий Томск, г. Публикации. Содержание работы раскрыто в 8 публикациях. Из них 3 в журналах, входящих в перечень ВАК. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, списка использованных литературных источников и приложений. ГЛАВА 1. Свойства составных частей бетонной смеси и их влияние на характеристики бетона. Темпы строительства во многих регионах России сдерживаются изза отсутствия развитой транспортной сети при удалнности объектов от баз строительной индустрии. Более того, освоение труднодоступных районов нашей страны,, таких как Сибирь, Дальний Восток, Крайний Север, предъявляет повышенные требования к строящимся объектам, ведущее место при строительстве которых занимает бетон. Особенно это важно в отдалнных районах, где в качестве заполнителей зачастую применяют местные горные породы, песчаногравийные смеси из русла рек, пески и т. При этом требуется производить бетонные работы в короткий срок и с хорошим качеством
Сокращение времени набора прочности является непременным условием любой технологии производства бетонных работ, так как длительное твердение бетона стало несовместимым с существующими темпами строительства. Структура бетона, в значительной мере определяющая его свойства, состоит из носителя каркаса носителя прочности материала, а также из пустот, от величины и характера которых в первую очередь зависит долговечность изделия. Чем выше плотность каркаса, адгезия цементного камня к поверхности заполнителя и чем больше величина поверхности взаимодействия, тем прочнее бетон 2 ч 5. Существенное влияние на поровую структуру цементных бетонов оказывает образование структурированных оболочек из коллоидной фракции затворнного водой цемента вокруг зрен микро и макро заполнителей к их периферии. Поэтому, чем больше в системе структурированных оболочек и чем ближе расположены шги друг к другу 3, 6 тем прочнее образующая структура новообразований в затворнной цементнобетонной смеси. В последнее время отмечается значительное развитие исследований в области более рационального использования цемента в промышленности, в т. При этом большое внимание уделяется активации вяжущих, воды затворения, заполнителей и смесей на их основе 7. Под активацией понимают такую обработку вяжущего или других компонентов твердеющей смеси, в результате которой свойства вяжущего используются более эффективно. Активация вяжущих и других компонентов твердеющей смеси главной целью ставит интенсификацию процесса твердения, повышение предела прочности изделия или сокращение расхода цемента без снижения заданной прочности 3, 8 ч Ю. Эти технологии оказывает существенное влияние на процесс гидратации и структурообразование в бетоне. Следует отметить, что твердение цемента это сложный физикохимический процесс. Акгивация воды затворения, вяжущих, заполнителей позволяет повысить растворимость клинкерных минералов, ускорить процесс химического взаимодействия и кристаллизацию новообразований, что приводит к повышению прочности изделий или позволяет уменьшить расход цемента при сохранении требуемых свойств бетона 2, 3, 7 г .