АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Актуальность темы исследования 9
1.2 Обзор данных о сульфатостойких цементах 10
1.3 Сведения о шлакопортландцементе 15
1.3.1 Общие сведения о шлакопортландцементе 15
1.3.2 Процесс гидратации шлакопортландцемента 17
1.4 Сведения о сульфатной коррозии 19
1.5 Обзор данных о доменном гранулированном шлаке 23
ВЫВОДЫ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ 28
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 29
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ 30
2.1 Исходные материалы и их характеристики 30
2.1.1 Портландцемент 30
2.1.2 Молотый гранулированный доменный шлак 33
2.1.3 Вода 36
2.1.4 Мелкий заполнитель 38
2.1.5 Гипсоангидритовый камень 39
2.1.6 Портландцементный клинкер 40
2.1.7 Кальцит 40
2.2 Методы исследования 42
2.2.1 Определение нормальной густоты цементного теста 42
2.2.2 Определение сроков схватывания цементного теста 43
2.2.3 Метод определения сульфатостойкости бетона 44
2.2.4 Дериватографический анализ 45
2.2.5 Рентгенофазовый анализ 46
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 49
3.1 Исследование влияния количества вводимого активированного
молотого доменного гранулированного шлака на сульфатостойкость цементного камня 49
3.1.1 Изготовление образцов 49
3.1.2 Проведение испытаний 50
3.1.3 Обработка результатов испытаний 51
3.2 Определение предела прочности при изгибе и сжатии 56
3.2.1 Определение предела прочности при изгибе 56
3.2.2 Определение предела прочности при сжатии 58
3.3 Оценка результатов дериватографического анализа 61
3.4 Оценка результатов рентгенофазового анализа 66
3.5 Выводы по исследовательской части 68
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 70
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 74
5.1 Характеристика научно-исследовательской работы 76
5.2 Нормативные значения факторов рабочей среды 77
5.2.1 Микроклимат рабочей зоны 77
5.2.2 Запыленность и загазованность рабочей зоны 78
5.2.4 Освещение рабочей зоны 78
5.2.5 Вибрация на рабочем месте 79
5.2.6 Шум на рабочем месте 80
5.2.7 Пожаробезопасность 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 83
Строительные конструкции должны соответствовать требованиям для использования их при строительстве гражданских, промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Согласно современным эксплуатационным условиям, данные изделия должны отвечать множеству свойств, в число которых входят: прочность, долговечность, стойкость к воздействию огня, экономичность, экологическая безопасность, стойкость к сейсмической активности, эстетичность. Долговечность бетона представляет собой существенно важный параметр, от которого зависит безопасность конструкции. Объективный анализ факторов надежности бетона дает возможность исключить негативные аспекты, обнаружить факторы разрушений и определить срок службы одного из основных строительных материалов.
Бетон - это сложный композиционный материал, структура которого формируется вследствие химических взаимодействий, происходящих в бетонной смеси, состоящей из вяжущего, крупного, мелкого заполнителей и воды, смешиваемых в определенном соотношении.
Во время процесса гидратации в структуре бетона формируются гидратные фазы, образующие скелет, представленный преимущественно основными клинкерными минералами, которые обеспечивают прочность и долговечность бетонного камня.
Долговечность бетона зависит от ряда внешних факторов, влияющих на его поверхность, таких как влажность и осадки, контакт с агрессивными средами, морской водой и грунтовыми водами, солнечной радиацией и изменениями температуры, наличием и степенью динамических и статических нагрузок. Степень оказываемого разрушающего воздействия зависит от химического состава агрессивной среды, величины температурного воздействия, величины физической силы, оказываемой механическим воздействием. В зависимости от характера события коррозия бетона, вызывающая его разрушение, может быть
электрохимической, химической, физической, микробной или физико-химической по своей природе.
Для того чтобы защитить бетон от коррозии и продлить срок его службы, недостаточно использовать только один вид защиты. Для обеспечения того, чтобы бетон не подвергался вредному воздействию окружающей среды, должны быть приняты меры предосторожности для его защиты на этапе проектирования.
Бетон с добавлением шлака обладает более высокой сульфатостойкостью, приемлемой морозостойкостью и многими другими положительными свойствами. При использовании в сочетании с химическими добавками
(суперпластификаторами, пластификаторами и ускорителями твердения) можно повысить эффективность использования гранулированного доменного шлака в бетоне.
В ходе работы было изучено влияние минеральной добавки в виде активированного молотого доменного гранулированного шлака на стойкость к сульфатам, технические свойства и структуру цемента. По полученным результатам исследования можно подвести итог о рациональности применения данной добавки в оптимальном количестве для улучшения свойств цемента и повышения его сульфатостойкости. Целесообразно продолжить исследования с применением суперпластификаторов для снижения водоцементного отношения, что позволит получить высокофункциональный бетон с плотной и прочной структурой.
Подобран оптимальный состав цемента с повышенным качеством, что позволяет повысить прочность цементного камня, коррозионную стойкость в агрессивных средах, долговечность. Полученный результат обеспечит возможность снижения негативного воздействия шлаков металлургического комбината на окружающую среду. Применение данных минеральных образований в производстве цемента поможет решить экологическую проблему, связанную со скоплением металлургических отходов.
Исследование экономической эффективности примененных добавок подтверждает целесообразность применения подобранного состава, так как себестоимость бетона снизилась с оптимальным количеством исследуемой добавки.
Таким образом, полученные данные при исследованиях подтверждают на практике качественные показатели по сульфатостокости в агрессивных средах.
