Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 Основные сведения о грунтобетоне 8
1.2 Основные сведения и свойства глинистого сырья 12
1.2.1 Водные свойства 12
1.2.2 Механические свойства 14
1.3 Объемные деформации грунтобетона 17
1.4 Способы компенсирования деформаций 19
1.5 Капиллярное всасывание 20
1.6 Водопоглощение грунтобетона 20
1.7 Повышение прочности при сжатии 20
2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Основные нормативные свойства используемых материалов 22
3.1.1 Глинистое сырье 22
3.1.2 Портландцемент 23
3.1.3 Вода 24
3.2 Методы исследования
3.2.1 Определение деформативности грунтобетона 24
3.2.2 Определение прочности грунтобетона по контрольным образцам 25
3.2.3 Математический метод планирования эксперимента 26
3.2.4 Дифференциально-термический анализ 29
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Исследование свойств глинистого сырья 30
4.2 Определение прочностных характеристик грунтобетона 33
4.3 Исследование водопоглощения грунтобетона 51
4.4 Описание дифференциально-термического анализа глинистого сырья и
грунтобетона 52
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5.1 Краткое описание рассматриваемого проекта, процесса трудовой деятельности 59
5.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов 60
5.3 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды и трудового
процесса 60
5.3.1 Микроклимат производственного помещения 60
5.3.2 Запыленность рабочей зоны 62
5.3.3 Освещение 64
5.3.4 Шум 65
5.3.5 Вибрация 66
5.4 Безопасность производственных процессов и оборудования 67
5.4.1 Требования безопасности при выполнении работ 67
5.4.2 Требования пожарной безопасности 70
5.4.3 Требования электробезопасности 72
5.5 Экология и охрана окружающей среды 73
6. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 75
7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 78
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 80
В настоящее время закономерен интерес к совершенствованию и созданию новых технологий производства строительных материалов на основе бесцементных вяжущих с комплексным использованием побочных продуктов промышленности. Использование глинистых пород как матричной основы бетона при безобжиговой технологии имеет большое научное и прикладное значение.
Высокая технико-экономическая эффективность и экологическая рациональность производства грунтобетонов предопределяется относительно низкой энерго- и ресурсоёмкостью их получения, что расширяет возможности сырьевой базы и современного материаловедения в целом.
Реализация подобных материальных резервов связывается с проблемами управления процессами ускоренного структурообразования, надёжностью и долговечностью материала и в первую очередь по показателям прочности, деформативности, морозостойкости, непосредственно обусловливающих меру эффективности и надёжности применения строительных изделий и конструкций из грунтобетона.
Проведённые экспериментальные исследования доказали возможность получения грунтобетона как конструкционного строительного материала нормального твердения.
1. Прочность при сжатии грунтобетона зависит от количества воды затворения и доли глины в составе грунтобетона. Наибольшую прочность имеют образцы с максимальным содержанием глины и минимальном содержании воды, что позволяет получить при прессовании и при последующем твердении максимально плотную структуру грунтобетона.
2. Подтверждено, что увеличение удельного прессования грунтобетона приводит к повышению прочности при сжатии, верно только для отдельных случаев. Это связано с тем, что находясь в пластичном состоянии, глинистые минералы активизируются и соединяются в более плотные группы с параллельным расположением, что приводит к повышению прочности при сжатии в сухом состоянии. Такое состояние возникает в процессе твердения цемента за счет связывания воды в гидросиликаты кальция в процессе гидратации вяжущего.
3. У образцов с максимальными содержанием цемента наблюдается наибольшее содержание свободного Са(ОН)2, что связано с преобладанием в составе вяжущей части портландцемента по отношению к глинистому сырью.
4. Добавка цемента в грунтобетоны на основе глины является важной составной частью, обуславливающей их физико-механические свойства. Исследования показали, что продукты гидратации портландцемента способны срастаться с минеральным скелетом грунта. А продукты гидратации цемента взаимодействует с минералами, входящими в состав грунтобетона, образуя микроагрегаты. Сила сцепления продуктов гидратации с частицами грунта зависит от характера поверхности минерала, обусловленной его кристаллохимическими и минералогическими особенностями.
5. Подтверждено, что укрепление дисперсных систем портландцементом обуславливается тем, что продукты гидратации цементных частиц взаимодействуют с поверхностью минеральных частиц, коагулируют, агрегируют наиболее дисперсную часть системы в процессе своего роста и кристаллизации и образуют прочную необратимую структуру. При химическом взаимодействии с водой клинкерные минералы в ранние периоды твердения грунтобетонов образуют продукты гидратации коллоидной формы в зависимости от минералогического состава цемента, тонкости помола, водоцементного отношения, температуры и т.д. Гидросиликаты кальция, формирующиеся в ранние периоды твердения в виде гелеобразной массы, при дальнейшем твердении формируют микрочастицы различной морфологии - иглы, пластинки, овальные зерна. По закону коллоидных систем они агрегируют, срастаются друг с другом, образуя прочную структуру, обеспечивая эксплуатационные свойства грунтобетонов.
6. Исследованные составы грунтобетона рекомендуем использовать в подземной части зданий до отметки ±0,00, включая фундаменты, стены подвала и цоколи.
