ВВЕДЕНИЕ 3
1 Теоретические аспекты использования техногенных отходов в
производстве бетонов 6
1.1 Комплексное использование карбонатных пород для производства
бетона 6
1.2 Влияние добавок и гиперпластификаторов на свойства бетонов 16
2 Материалы и методы исследования бетона с включением карбонатных
пород 20
2.1 Материалы применяемые при проведении исследований 20
2.2 Методы исследования бетона на основе отсевов дробления
карбонатных пород 29
3 Разработка составов и исследование свойств бетонов на основе отсевов
дробления карбонатных пород 39
3.1 Исследование влияния отсевов дробления карбонатных пород в мелком
заполнителе на свойства бетона 39
3.2 Исследования свойств бетона на основе отсева дробления с применением
различного вида пластификаторов 46
3.3 Использование отсевов дробления в производстве керамзитобетона ... 58
3.4 Оценка экономической эффективности применения отсевов дробления
карбонатных пород в производстве бетонов 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
Изменения, которые произошли за последнее время в социальной, экономической и других сферах деятельности общества привели к значимому повышению технических требований, которые предъявляются к объектам строительной индустрии, и соответственно - к стройматериалам для строительства. Значительное внимание уделяется рациональному и комплексному использованию сырьевой базы карьеров, так же предъявляются высокие требования к техническим показателям, снижению стоимости объектов капитального строительства, зависящая от стоимости транспортировки, а также распространение и производство экологически чистого сырья для строительства. Актуальной задачей является совокупное использование карбонатной породы.
Карбонатными породами представлено в основном сырье в Самарской области: Сокский и Жигулевский карьер.
Актуальность работы. Настоящая магистерская диссертация была направлена на рациональное использование отсевов дробления карбонатных пород в качестве заполнителя для производства бетонов, исследование физико-механических свойств и уточнение областей его применения при выполнении строительно-монтажных работ.
Главным фактором в области современных строительных материалов является исследование и использование в производстве ресурсосберегающих, экологически чистых, безотходных технологий, направленных на комплексное применение местных минеральных ресурсов.
При переработке карбонатных пород образуется 60-90 млн м3 /год отсевов дробления, которые используются лишь частично, оставшееся направляется в отвалы. Складируемые в отвалы отсевы дробления карбонатных пород занимают большие площади. Актуальной остается проблема комплексного использования осадочных карбонатных пород. Вопрос имеет существенное значение в связи с тем, что карбонатные породы распространены во многих регионах Российской Федерации, в том числе и Самарской области.
Степень разработанности темы. Значимый вклад в разработке по решению вопросов применения техногенных отходов карбонатных пород внесли известные советские ученые, такие как Ю.М Баженов, Г.Р. Буткевич, В.И. Калашников и другие.
Тем не менее в настоящее время вопросы технологии и организации работ по использованию отсевов дробления проработаны недостаточно.
Цель исследований. Проведение экспериментально-теоретических исследований для обоснования возможности применения отсевов дробления карбонатных пород как заполнителя для производства бетона, исследование свойств полученного бетона с применением отсевов дробления карбонатных пород, был уточнен механизм воздействия отсевов дробления карбонатных пород на свойства бетона.
Предметом исследования диссертационной работы являются бетоны на основе отсевов дробления карбонатных пород.
Объект исследования данной работы - технология изготовления бетонов с применением отсевов дробления карбонатных пород.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать свойства отсевов дробления карбонатных пород и доказать вероятность их комплексного применения для получения водостойкого бетона.
2. Изучить воздействие отсевов дробления карбонатных пород на формирование физико-механических свойств бетона.
3. Исследовать закономерности изменения физико-механических свойств бетона на основе отсевов дробления карбонатных пород под воздействием суперпластифицирующих добавок.
4. Подобрать оптимальный состав бетона с повышенными физико-механическими свойствами.
5. Дать оценку технико-экономической эффективности применения
разработанного бетона с использованием отсевов дробления карбонатных пород.
Методы исследования. Анализ, синтез, индукция, дедукция, факторный анализ.
Научная новизна.
1. Экспериментально доказана возможность получения тяжелого и легкого бетона на основе отсевов дробления карбонатных пород;
2. Установлена закономерность изменения физико-механических свойств бетона на основе отсевов дробления карбонатных пород с добавлением суперпластификаторов.
Практическая значимость заключается в возможности использования отсевов дробления карбонатных пород для производства бетонных изделий для строительства зданий.
Апробация результатов исследования. Результаты исследований были изложены в двух статьях.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемых источников.
Из результатов проведенных экспериментальных исследований следуют следующие выводы:
1. В отсевах дробления карбонатных пород зерен крупностью менее 0,16мм значительное количество - 23,3%. В результате такого большого количества мелкой фракции в заполнителе возрастает площадь контакта составляющих бетона. При росте площади контакта существенно возрастает и адгезия песчаной составляющей. В этом случае высокоразвитая поверхность мелких частиц из отходов карбонатных пород позволяет интенсифицировать процесс гидратации цемента, что способствует динамике роста прочности.
2. Установлена положительная динамика роста прочности бетона, изготовленного с использованием в качестве мелкого заполнителя отсевов дробления карбонатных пород, и гиперпластификатора STAHEMENT на основе поликарбоксилатов. Набор прочности бетона в 7-суточном возрасте составляет от 80 до 90 % от марочной.
3. Бетоны повышенной прочности класса не ниже В50 с использованием для их изготовления отсевов дробления карбонатных пород в качестве мелкого заполнителя возможно получить с применением гиперпластификаторов на основе поликарбоксилатов.
4. На водопоглощение бетонов, изготовленных с использованием отсевов дробления карбонатных пород оказывает влияние вид используемого пластификатора. Бетоны с использованием гиперпластификатора STACHEMENT показывают результаты по водопоглощению на 2% по массе выше, чем на суперпластификаторе CemPlast.
5. Подобран оптимальный состав бетона, содержащий до 50% отсевов дробления карбонатных пород от массы мелкого заполнителя, с использованием гиперпластификатора STACHEMENT 2280 с повышенными физико-механическими свойствами.
6. Использование отходов дробления карбонатных пород способствует решению следующих основных задач: энерго- и ресурсосбережению, утилизации отходов, улучшению экологической обстановки в регионе.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
