АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 Основные сведения о грунтобетоне 9
1.2 Основные сведения и свойства глинистого сырья 12
1.2.1 Водные свойства 12
1.2.2 Механические свойства 15
1.2.3 Сушильные свойства. Воздушная усадка 17
1.3 Основные сведения о шлаке 22
1.4 Объёмные деформации грунтобетона 24
1.5 Способы компенсирования деформаций 25
1.6 Способы модификации структуры и свойств грунтобетона
1.6.1 Влияние суперпластификаторов нового поколения на
внутренне строение и прочностные показатели грунтобетона 27
1.6.2 Модификации при помощи золы-уноса 30
1.6.3 Модификации при помощи шлака 35
1.7 Выводы по литературному обзору 36
2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ 37
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Основные нормативные свойства используемых материа¬лов
3.1.1 Глинистое сырье 38
3.1.2 Портландцемент 38
3.1.3 Медеплавильный отвальный шлак 39
3.1.4 Вода 39
3.1.5 Добавки
3.1.5.1 Зола-унос 40
3.1.5.2 Суперпластификатор Glenium АСЕ 430 41
3.2 Методы исследования
3.2.1 Определение гранулометрического состава глинисто¬го сырья 42
3.2.2 Определение количества и вида крупных включений,
содержащихся в глинистом сырье 43
3.2.3 Определение пластичности 44
3.2.4 Определение воды затворения керамической массы... 46
3.2.5 Определение реологических параметров грунтобето¬на 47
3.2.6. Определение деформативности грунтобетона 48
3.2.7 Определение прочности грунтобетона по контроль¬ным образцам 49
3.2.8 Определение капиллярного подсоса 50
3.2.9 Математический метод планирования эксперимента.. 51
3.2.10 Определение минимально необходимого количества
опытов 56
3.2.11 Определение доверительного интервала измеряемой
величины 57
3.2.12 Дифференциально-термический анализ 58
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Исследование свойств глинистого сырья 59
4.2 Исследование свойств грунтобетона
4.2.1 Определение влияния состава грунтобетона и доба¬
вок на подвижность (удобоукладываемость) грунтобетонной сме¬си 62
4.2.2 Определение влияния состава грунтобетона и доба¬вок на прочность грунтобетона 68
4.2.3 Определение влияния состава грунтобетона на де-
формативные характеристики грунтобетона 76
4.2.4 Определение влияния состава грунтобетона на ка¬пиллярный подсос грунтобетона 81
4.2.5 Описание дифференциально-термического анализа глинистого сырья и грунтобетона 82
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ 88
5.1 Краткое описание рассматриваемого проекта, процесса
трудовой деятельности 88
5.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов... 89
5.3 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды и трудового процесса
5.3.1 Микроклимат производственного помещения 89
5.3.2 Запыленность рабочей зоны 90
5.3.3 Освещение 92
5.3.4 Шум 94
5.3.5 Вибрация 95
5.4 Безопасность производственных процессов и оборудова¬ния
5.4.1 Требования безопасности при выполнении работ 95
5.4.2 Требования пожарной безопасности 99
5.4.3 Требования электробезопасности 100
5.5 Экология и охрана окружающей среды 101
6. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 103
7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 107
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 109
ПРИЛОЖЕНИЯ
В настоящее время закономерен интерес к совершенствованию и соз¬данию новых технологий производства строительных материалов на основе бесцементных вяжущих с комплексным использованием побочных продук¬тов промышленности. Использование глинистых пород как матричной осно¬вы бетона при безобжиговой технологии имеет большое научное и приклад¬ное значение.
Высокая технико-экономическая эффективность и экологическая ра-циональность производства грунтобетонов предопределяется относительно низкой энерго- и ресурсоёмкостью их получения, что расширяет возможно¬сти сырьевой базы и современного материаловедения в целом.
Реализация подобных материальных резервов связывается с проблема¬ми управления процессами ускоренного структурообразования, надёжностью и долговечностью материала и в первую очередь по показателям прочности, деформативности, морозостойкости, непосредственно обусловливающих ме¬ру эффективности и надёжности применения строительных изделий и конст¬рукций из грунтобетона.
Проведённые экспериментальные исследования доказали возможность получения грунтобетона как конструкционного строительного материала нормального твердения.
- Увеличение подвижности грунтобетонной смеси происходит до оп-ределённого оптимума, значение которого зависит от содержания глинистого сырья и добавки в композитах. Оптимальной подвижностью обладают соста¬вы с содержанием шлака по отношению к суммарному количеству вяжущего до ЕЗ. При этом добавки должно быть от 1-1,2 % от массы вяжущего.
- При уменьшении количества глинистого сырья и добавки и увеличе¬ние количества портландцемента происходит увеличение предела прочности при сжатии композитов как в возрасте 3 суток, так и в возрасте 28 суток.
- В ходе экспериментов установлено, что поликарбоксилатные добав¬ки работают только с портландцементом и не оказывают положительного влияния на рост предела прочности грунтобетона, в котором содержится ми¬нимальное количества портландцемента.
- Выявлено что, попеременное увлажнение и высушивание не оказы¬вает негативное влияние на прочностные характеристики, а наоборот с тече¬нием времени происходит постепенное увеличение прочности грунтобетона, особенно в композитах, не содержащих шлак.
- Исследования показали, что наименьшими деформативными измене¬ниями обладали составы с добавлением шлака, в особенности состав с соот¬ношением Ш:ЦГ 1:2, при этом соотношение Ц:Г 2:1. Состав с соотношением Ш:ЦГ 1:3 и Ц:Г 1:1 имел средние показания по деформативным характери¬стикам, т. е. он является оптимальным среди представленных составов.
- Было выявлено, что максимальная высота капиллярного подсоса не превысила 130 мм и наименьшей высотой подъёма воды обладают составы с соотношением Ш:ЦГ до 1:3.
- Составы без содержания шлака к концу испытаний полностью «про-мокли», поэтому не могут быть рекомендованы в качестве барьера для грун¬товых, ливневых и талых вод.
- Данные дифференциально-термического анализа показали, что шлак не связывает портлантид в водонерастворимые соединения - низкоосновные- гидросиликаты в образцах с преобладающим содержанием в вяжущей части портландцемента по отношению к глинистому сырью, кроме этого содержа¬ние шлака в этих составах было минимальным.
- Минимальной стоимостью обладает состав с максимальным содер¬жанием глинистого сырья и её размер составил 1300,72 руб./м3.
- Таким образом на данный момент разработан и получен грунтобетон нормального твердения, в основе которого лежит применение глинистого сырья с медеплавильным шлаком. Причём, полученный композит обладает широким диапазоном предела прочности при сжатии от 5,8 до 25,1 МПа.
