автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Шлакощелочной газобетон

КИЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

РГБ ОД

.•, . На правах рукописи

! 1 О ¡«1

АТАБАЕВ Кадир Кахорович

УДУ 666.973.6:666.9.127.

ШЛАКОЩЕЛОЧНОЙ АКУСТИЧЕСКИЙ ГАЗОБЕТОН

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.23.05 - СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технический наук

КИЕВ 1994

Работа выполнена в научно-исследовательском институте вяжущих веществ и материалов при Киевском государственном техническом университете строительства и архитектуры. Научный руководитель - академик академии инженерных наук

Украины, доктор технических наук, профессор П.В.Кривенко. Официальные оппоненты - академик академии инженерных наук

Украины, член - кореспондент Международной инженерной академии, доктор технических наук, профессор

A. А. Крупа

. . - кандидат технических наук,

B.П.Омельчук.

Ведущая организация - Украинская республиканская научно -

техническая ассоциация "Силикат". Защита состоится "/*?" г. /3° 'в часов на

заседании специализированного Совета- К 068.05.06 "Строительные материалы и изделия". "Подземные сооружения, основания и фундаменты" по специальности 05.23.05 "Строительные материалы и изделия" в Киевском государственном техническом университете строительства и архитектуры. Адрес: 252037, г. Киев - 37, Воздухофлотский проспект, 31 С диссертацией можно ознакомиться . в библиотеке университета.

Автореферат разослан.

Учений секретарь специализированного сонета, /'

к. т. Н. ',) - В. А.Гакша

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ. '

Актуальность проблемы. Защита от шума является одной из актуальнейших социальных проблем во всех странах мира. Это связано с развитием производственных процессов в промышленности и использованием мощных транспортных средств.

В области разработок звукопоглощающих материалов известны работы, направленные на получение композиций,' звукопоглощающий эффект которых достигается за счет введения в систему волокнистых наполнителей. Это обуславливает формирование структуры, обеспечивающей поглощение звуковых волн.

К перспективным звукопоглощающим материалам можно отнести ячеистые бетоны. Однако,- недостатком ячеистых бетонов на традиционных вяжущих (портландцемент, известь) является их довольно низкая прочность.

Решение этой проблемы возможно при использований высокоактивных быстротвердеющих вяжущих, к которым относятся щелочные вяжущие, разработанные в Киевском инженерно-строительном институте под руководством Глуховского В.Д.

Настоящая работа является продолжением и развитием исследований в области шлакощелочных материалов и посвящена разработке акустических газобетонов на шлакощелочном вяжущем и технологии их изготовления.

Цель работы. Получение эффективного шлакощелочного акустического материала, обладающего . высокими физико-механическими и звукопоглощающими свойствами.

Автор защищает:

-установленные закономерности формирования структуры шлакощелочных газобетонных масс в зависимости от температуры

в интервале 20°С до 800°С;

-способы регулирования поровой структуры в направлении получения сообщающихся пор. обусловливающих функции' звукопоглощения материала:

-экспериментально доказанные представления о взаимосвязи . между скоростью структурообразования, газообразования и характером формирующегося порового пространства в шлакощелоч-ных газобетонных композициях;

-разработанные составы звукопоглощающего шлакощелочного газобетона:

-технологию получения безобжигового и обжигового шлакощелочного звукопоглощающего газобетона;

- результаты экспериментальных исследований физико-механических свойств разработанных акустических материалов;

- практическую реализацию технологии получения разработанных шлакощелочных акустических материалов.

Научная новизна работы :

-доказано, что формирование структуры шлакощелочных газобетонных композиций, обладающих звукопоглощающими свойствами, определяется процессами'структурообразования во время обработки при температуре от 20°С до 800°С и зависит от характера пор, образующихся на микро- и макроуровне;

-установлено, что обжиг в интервале температур от 400°С до 800°С приводит к образованию оптимального количества сообщающихся порт, которые создают, наибольший эффект звукопоглощения шлакощелочного газобетона;

-установлено, что формирование, структуры акустических шлакощелочных газобетонннх композиций закономерно обусловлено химическим составом и свойствами исходных

компонентов, формирующих фазовый состав новообразований в межпоровых перегородках и, в конечном итоге, свойства материала;

-получены изопараметрические диаграммы прочности шлако-■ щелочного акустического газобетона в зависимости от состава и температуры обработки;

-предложены новые способы приготовления газобетонной смеси;

-установлена взаимосвязь между поровой структурой и Физико-механическими свойствами газобетона и изучены его основные характеристики.

Практическая ценность работы заключается в разработке конкретных технологических параметров получения изделий из акустического шлакощелочного газобетона. Рекомендован» ипз-коэнергоемкие технологические приемы приготовления акустических шлакощелочных газобетонов с высокими физико-механическими характеристиками. Расширен ассортимент легких строительных материалов за счет эффективных шлакощелочных акустических газобетонов. Новизна разработок подтверждена 2 авторскими свидетельствами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Всесоюзном совещании "Пути использования вторичных ресурсов для производства строительных материалов и изделий" -. г.Чимкент, 1986; республиканской конференции "Основные направления и опыт использования солнечной энергии в народном хозяйстве".т г.Карши, 1988; республиканской конференции "Строительству высокий научный и технико-экономический уровень" - г.Самарканд, 1990; Всесоюзной школе -семинаре "Пути экономии цемента при производстве

бетона и железобетона" - г.Челябинск, 1989; Всесоюзной конференции "Шлакощелочные цементы, бетоны и конструкции" -г.Киев, 1989.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 8 печатных работах и 2-х авторских свидетельствах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литература из 160 наименований, 5 приложений, содержит 167 страниц машинописного текста, включающих 24 таблиц и 42 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Вопросам создания и изучения звукопоглощающих.материалов посвящены работы Беранека Л.Л.. Мехеля Ф., Юдина Е. Я.. Цвик-кера К, Костена К, Шмидта Л.М., Румянцева Б.М., Ласускаса В. И. и др. исследователей.

В основу этих работ был положен принцип учета взаимосвязи заданных свойств со структурными особенностями звукопоглощающих материалов, реализованный в создании композиций со структурой, характеризующейся открытой пористостью, и позволивший получить широко известные акустические материалы типа "Акмигран". "Акминит". "Травертон", "Силакпор" и др.

По мнению многих исследователей, одним из наиболее перспективных акустических материалов является ячеистый бетон.

Анализ имеющихся в литературе сведений о результатах исследований в области звукопоглощающих материалов и, в частности, материалов с ячеистой структурой, показал, что на основе традиционных кальциевых вяжущих получают звукопогло-тители. применение которых ограничивается, как правило, внутренними интерьерами. Это связано с невысокими прочностными показателями получаемых материалов и их недостаточной

ВОДОСТОЙКОСТЬЮ.

Повышение же эксплуатационных характеристик таких материалов требует, чаще всего, высоких энерго - и трудозатрат, а также усложнения технологии.

Решение создавшихся проблем может быть найдено при использовании вяжущих с более высокой активностью. К таким вяжущим относятся высокоактивные шлакощелочные вяжущие, предложенные В.Д.Глуховским и исследованные в работах ученых: Пашкова И. А., Старчевской Е.А.. Кривенко П. В.. Ростовской Г.С. , Скурчинской Ж. В.. Ильина В.П., Румыны Г.В., Сикорского О.Н.. Чирковой В.В.. Ракши В.А.. Пушкаревой Е. К., Азимова A.A., Тулаганова А.А., Султанова А.А. Бахриева II. Ф., Багрова О.Б. и других. Эти вяжущие позволяют получать целый ряд высокоэффективных строительных материалов, в том числе, и ячеистые бетоны.

Принципиальная возможность получения шлакощелочных ячеистых бетонов еще в 1959 г. была показана Глуховским В.Д.

Это направление было развито в работах Сикорского О.Н., ШерманА.Ю.,. Кривенко П. В.. Багрова Б. 0., Румыны Г. В., Гоца В. И.. Омельчука В. П.Югая В. А.. Числицкой Е.В. и др. которые позволили сделать вывод о целесообразности исследований в направлении расширения получения шлакощелочных ячеистых композиций в качестве акустических материалов.

На основе известных данных, полученных в области шлакощелочных вяжущих и бетонов и. в частности, результатов исследований. свидетельствующих о влиянии на формирование структуры ячеистых масс температурного Фактора и добавок, была выдвинута гипотеза о возможности разработки звукопоглощающего шла-кощслочного газобетона с.сообщающимися порами увеличенного

диаметра, получаемого за счет его. термической обработки, а также направленного регулирования размера и распределения пор при введении добавки, обеспечивающей повышение прочности межпоровых перегородок и определяющей конечные свойства композиции.

В соответствии с этим целью работы является разработка

акустического материала. • обладающего . высокими физико-

«

механическими и звукопоглощающими свойствами.

Поставленная цель позволила сформулировать- задачи исследования:

1. Исследовать процессы формирования структуры шлакоще-лочного акустического газобетона после тепловой обработки в интервале температур от 20°С до 800°С.

2. Определить способы регулирования структуры шлакощелочного акустического газобетона.

3. Разработать составы и оптимизировать свойства акустического шлакощелочного газобетона.

' 4. Определить технологические параметры получения звукопоглощающего шлакощелочного газобетона.

5. Изучить основные физико механические свойства шлакощелочного акустического газобетона.

6. Получить производственное подтверждение результатов исследования в производственных условиях и определить экономическую эффективность разработанных материалов.

Для проведения исследований использовали

гранулированные доменные и электротермофосфорные шлаки с удельной поверхностью 300-350 мг/кг по ПСХ-2: основные (запорожский* доменный с Мо-1,12. Чимкентский электротормофосфориый с Мо-1,13), кислый (Чусовской доменный

с Мо=0,75). Кроме того, использовалась зола Ангренской ГРЕС с удельной поверхностью 200-250 мг/кг.

В качестве щелочных компонентов шлакощелочного вяжущего использовали: силикат натрия с силикатным модулем 1, 2 и 2,8 (ГОСТ 13079), содосульфатная . смесь (отход производства капролактама. ТУ 113-03-479-86), гидрооксид натрия (ГОСТ 4328). Щелочные компоненты применялись в виде водных растворов.

В качестве газообразователя применялась алюминиевая пудра марки ПАП-1 (ГОСТ 5494).

В работе применялся комплекс физико-химических исследований по современным методикам и стандартам.

Для исследования поровой структуры шлакощелочного газобетона использовали методику, изложенную в работах ученых МИСИ.

Нормальный коэффициент звукопоглощения определяли .по ГОСТу 16292 "Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытаний". В качестве, аппаратуры использовали интерферометр (труба Кундта) типа 4002 и частотный анализатор тип 2120 фирмы Брюль и Къер (Дания), а в качестве источника синусоидальных колебаний - генератор сигналов низкочастотный ГЗ - 56/1.

Кинетика структурообразования шлакощелочных газобетонов исследовалась на установке ИГ-1Р .

Изучение .состава новообразований шлакощелочного газобетона'проводилось с помощью дериватографа Ф.Паулик. И.Паулик, И.Эрдей фирмы "МОИ" (Будапешт) и дифрактометра УРС - 50 ИМ.

Исследование структуры межпоровнх перегородок газобетона и распределение р, ней химических элементов проводили при

помощи метода рентгенометрического локального электроннозон-дового микроанализа на рентгеновском микроанализаторе ICXA -733 "Суперпроб" X-RAY фирмы "Ieol"(Япония).

При расчете состава газобетонной смеси использовалось математическое планирование эксперимента.

В результате проведенных исследований установлено соответствие процессов нарастания пластической прочности межпо-рового материала и газовыделения.

В композициях на основе доменных шлаков и содосульфатной смеси, независимо от -модуля основности шлака, уже в начальной период формирования структуры наблюдается увеличение количества коллоидных частиц и соответственно повышение упругих свойств системы. Об этом свидетельствует увеличение значений частоты Шрез и амплитуды Ха на резонансных кривых (рис. 1а).

После достижения максимального значения частота резонанса наблюдается его резкое снижение. При этом на доменном основном шлаке это происходит через 22 минуты, а на кислом -

%

через 25 минут с момента затворения. Отмеченное снижение частоты резонанса,- как известно, связано с окончанием первой стадии структурообразования и началом второй стадии.

Полученные кривые вспучивания свидетельствуют о завершении процесса газовыделения в исследуемых системах в период протекания второй стадии структурообразования, что и определяет формирование оптимальной структуры газобетона.

В отличие от рассмотренных, композиции на электротермо-фосфорном шлаке и содосульфатной смеси не характеризуются соответствием между процессами структурообразования и нарастания прочности и газовыделония.

Гис. 1. Кривые кинетики структурообразования шлакощелоч-ных дисперсий содержащих: 1.11-основной шлак; 2.21-кислый шлак; 3,31-электротермоФосФорный шлак; 4.41 -зола-унос. (1,2.3,4-частота, I1.?} .З1.41 -амплитуда резонанса).

а). Щелочной компонент - содосульФатная смесь, б), палочной компонент - мстасилпкат натри.ч.

• - 10 -

С целью интенсификации формирования структуры в шлакоще-лочных системах на основе электротермофосфорного шлака и со-досульфатной смеси можно вводить в их состав добавки порт-ландцементного клинкера.

Опыты показали, что оптимальным количеством добавки в нашем случае является 3%.

При сопоставлении полученных результатов для композиций на электротермофосфорном шлаке с добавкой портандцементного клинкера с данными исследования скорости газообразования в рассматриваемых композициях можно заключить, что и в этом случае наблюдается завершение процессов газовыделения во время второго периода структурообразования, что соответствует традиционным условиям, необходимым для получения газобетона с оптимальной структурой. Дальнейшие исследования показали, что получаемый из такой композиций газобетон не имеет осадки.

Эти результаты свидетельствуют о возможности создания шлакощелочных газобетонных композиций с регулируемой структурой на основе различных видов шлака и содосульфатной смеси.

Управление.свойствами шлакощелочных композиций, как известно из работ школы Глуховского В.Д., возможно за счет применения различных видов щелочного компонента. Исходя из этих исследований, нами изучалось влияние на процессы структурообразования газобетонных композиций метасиликата натрия.

В случае его применения формирование структуры композиций происходит гораздо интенсивнее, независимо : от вида испольауомого шлака (рис. 16),

- 11 -

Следует отметить, что использование в-качестве щелочного-компонента метасиликата натрия позволяет получать газобетон и на основе Ангренской золы (рис. 16). .

В то время как структура межпоровых перегородок шлакоще-' лочного газобетона обусловлена особенностями, свойственными всем шлакощелочным материалам, образование порового пространства в нем происходит аналогично порообразованию в газобетоне на портландцементе за исключением периода оседания, который отсутствует вследствие того, что в шлакощелочном газобетоне имеет место соответствие между процессами структу-рообразования и газообразования.

Для подтвержденнл этого нами было изучено распределение пор. образующихся в структуре шлакощелочных газобетонных композиций, так как эти показатели имеют наиболее важное значение для оценки звукопоглощающих свойств газобетона.

Исследования проводились на образцах газобетонов плотностью 300 кг/м3.

При использовании метасиликата ' натрия поровое пространство газобетона на электротермофосфорном шлаке содержит значительные количество пор диаметром 0.1.. 0.4мм.

■ 1.400... 2.050 мм, которые обуславливает звукопоглощающие свойства. Открытая пористость такой композиции составляет .16.5% .

Влияние термической обработки на поровую структуру шла-кощелочного акустического газобетона рассматривали при нагревании eró до 200°С'по режиму 2+1+2 часа, до 400°С по режиму 4+1+2 часа, до 800°С по режиму 5+1+2 часа после предварительного выдерживания в нормальных условиях в течение суток.

Определено,что при этом наибольшее количество макропор и

наименьшее микропор содержится в газобетонной композиции на электротермофосфорном шлаке и ангренской золе.

Дальнейшее исследование поровой структуры и изучение других характеристик при нагревании до 200°С проводилось на композициях разной плотностью 300, 400, 700 кг/м3.

Изучение распределения пор в интервале 0.1... 0.4 мм газобетона плотностью 300 и 400 кг/м3 на всех видах алюмосили-катной составляющей показало, что наряду с уменьшением среднего размера пор наблюдается увеличение их количества, кроме того увеличивается размер макропор от 2,0 до 2.4 мм. Этот процесс обусловливает двухмодальное распределение пор.

Нагревание исследуемых композиций до 400°С и 800°С вызывает еще большее изменение их поровой структуры, причем, заметно увеличивается количество более крупных пор. которые окружают мелкие. Общая пористость увеличивается. Происходит смещение микропор в сторону макропор.

Эксперименты показали, что нагревание композиций на основе содосульфатаой смеси возможно только до 400°С, т.к. при дальнейшем повышение температуры происходит ее разложение.

Необходимо отметить, что во всех рассмотренных случаях изменение порового пространства при нагревании можно оценить по характеру формы и очертанию образующихся пор.

Закрытые поры имеют преимущественно округлую форму, открытые создают поровые каналы, через которые происходит поглощение звука.

Поскольку температурное. воздействие изменяет фазовый состав новообразований, в работе были исследованы образующиеся в таких условиях соединения с ]ртлью установления возможности формирования долговечного материала.

- 13 -•

Результаты исследований межпоровых перегородок свидетельствуют о том. что во всех исследуемых композициях образуются кальциевые и натриевые силикатные и алюмосиликатные соединения, в состав которых при 400"С входит цеолитная вода. При 800°С образуются безводные силикаты и алюмосиликаты кальция и натрия, определяющие долговечность шлакощелочного газобетона.

Анализируя полученные ранее данные, можно заключить, что акустический шлакощелочной газобетон на основе электротермо-фосфорного шлака имеет более высокий коэффициент звукопоглощения, чем газобетон на остальных шлаках.

Поэтому была выполнена серия экспериментов по разработке и оптимизации составов шлакощелочного акустического материала на основе электротермофосфорного шлака.

В качестве варьируемых входных факторов приняты: расход шлака, расход золы-уноса (Ангренская зола), плотность щелочного компонента (метасиликат натрия), дисперсность гранулированного электротермофосфорного шлака.

В качестве выходных параметров принята прочность при сжатии газобетона, обработанного ' при температуре 200°С. 400°С И 800°С.

Анализ изопараметрических диаграмм позволяет наблюдать за изменением прочности акустичёского газобетона при тепловой обработке при температуре 200°С. При этой температуре наибольшая прочность акустического, шлакощелочного газобетона составляет 1,20 МПа,' средний коэффициент звукопоглощения 0,32. Это достигается при следующих значениях факторов (рис. 2): расход электротермофосфорного шлака 45%, расход золы уноса 1056. плотность щелочного компонента 1300 кг/м3, удель-

200'C 4 00'С

Рис. 2. Изопараметрические диаграммы прочности шлакоще-лочного акустического газобетона после тепловой обработки при температуре: 200°С. 400°С. 800°С.

Xj-расход шлака, кг/м3; Xz-расход золы. кг/мэ. Х3-плотность щелочного компонента, кг/м3 (метасиликат натрия). Х4-дисперсность шлака, мг/кг.

- 15 -

ная поверхность шлака 350 мг/кг.

При температуре 400"С прочность газобетона составляет 1,45 МПа, средний коэффициент звукопоглощения 0,41, в следующих пределах варьирования факторов (рис. 2): расход элект-ротермофосфорного шлака 45%, расход золы уноса 10%, плотность щелочного компонента 1300 кг/м3, удельная поверхность шлака 350 м^кг. •

При 800°С расход электротермофосфорного шлака 50%. расход золы уноса 12%, плотность щелочного компонента 1280 кг/м3, удельная поверхность шлака 325 мг/кг.

Прочность на сжатие шлакощелочного газобетона этого состава составляет 1.30 МПа, средний коэффициент звукопоглощения 0.52.

Как показали проведенные нами исследования, поризация и стабилизация поровой структуры определяются способом введения в шлакощелочную ячеистую смесь алюминиевой суспензии.

Были исследованы три способа ее введения: водно-алюминиевая суспензия, жидкостекольно-алюми'ниевая суспензия, глино-жидкостекольно.-алюминиевая суспензия.

' Если введение алюминиевой пудры позволяет получать газо-'бетон класса НСВ-332, то водно-алюминиевой суспензии - класса НСВ-322, жидкостекольно-алюминиевой суспензии - класса НСВ-321, а глиножидкостекольно-алюминиевой суспензии - акустический газобетон класса НСВ-211 для специальных помещений.

Исследование параметров термообработки позволило определить ее оптимальные режимы. Установлено, что. независимо от вида шлака, оптимальным режимом тепловой обработки газобетонных композиций на метасиликате натрня при его прогреве до 800°С является 4+1+2 часа, для газобетонннх композиций на

Таблица.

Свойства шлакощедочного акустического газобетона.

Наименование компонентов газобетона ■ Плотность газо-бетона кг/ы^ Общая пористость г Открытая пористость,2 Средний коэффициент звукопоглощения Класс акустического газоСетона Теп-лопро-водность, Вт/и°С

200°С 400°С 800°С 200°С 400°С 800°С 200°С 400°С ,800°С

Доменный основной илак+ метасиликат натрия 300 400 700 89.5 86.1 82.6 15.8 14.6 12.4 28.6 26.8 22.4 56.3 42.4 36.2 0.26 0.23 0.21 0.35 0.30 0.26 0.42 0.37 0.33 НСВ-332 НСВ-СГ.З СВ-32 НСВ-321 НСВ-322 НСВ-332 НСВ-311 НСВ-321 НСВ-322 0.120 0.160 0.130

Доменный кис-лык алак + метасиликат натрия 300 400 700 89.9 86.5 83.1 14.5 13.2 11.3 26.4 21.5 22.4 50.3 45.2 36.2 0.24 0.22 0.21 0.31 0.25 0.26 0.37 0.31 0.33 НСВ-323 НСВ-333 св-зз НСВ-322 НСВ-332 СВ-32 НСВ-321 НСВ-322 НСВ-332 0.118 0.187 0.199 '

ЭТФ шлак**+ метасиликат натрия 300 400 700 89.4 85.9 82.4 18.8 14.8 13.4 32.1 28.3 26.2 61.3 57.4 51.6 0.28 0.26 0.22 0.36 0.30 0.26 0.46 0.40 0.32 НСВ-332 НСВ-332 НСВ-323 НСВ-321 НСВ-332 НСВ-332 НСВ-311 НСВ-321 НСВ-322 0.128 0.184 0.190

Зола унос метасиликат натрия 300 400 700 89.3 85.4 82.1 21.2 19.1 16.2 33.5 31.1 26.4 65.4 55.8 50.2 0.29 0.26 0.24 0.37 0.32 0.28 0.48 0.43 0.34 НСВ-322 НСВ-332 СВ-32 НСВ-222 НСВ-322 НСВ-332 НСВ-211 НСВ-321 НСВ-322 0.130 0.162 0.180

ЭТФ шлак+ССС*+ 3% портланд-цеменишй клинкер 300 400 700 89.5 86.1 82.6 15.8 14.6 12.4 28.6 26.8 22.4 - 0.26 0.23 0.21 0.35 0.30 0.26 - НСВ-332 НСВ-332 СВ-32 НСВ-332 НСВ-332 НСВ-332 0.125 0.170 0.190

*ССС-содосульфатная смесь. **ЭТФ-электротермофосфорный шлак.

- 17 -

содосульфатной смеси 8+1+2 часа при прогреве до 400°С.

. Полученные газобетоны характеризуется высокими физико-механическими свойствами (табл.), превышающими аналогичные показатели бетонов такого типа на портландцементе.

Результаты исследований внедрены на Самаркандском домостроительном комбинате и научно-производственном объединении "Мухандис". Узбекистан.

В производственных условиях получены акустические материалы в виде плит 400x400x30 мм, которые соответствуют ГОСТ 25485-89. ГОСТ 21520 -89. ГОСТ 16297-80 ТУ 66.24 Уз ССР.

Экономическая эффективность, полученная за счет экономии сырьевых ресурсов составила 31%, снижение себестоимости акустических шлакощелочных газобетонов составило 24%.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РОБОТЕ.

1. Разработаны ячеистые газобетонные композиции на основе высокоактивного шлакощелочного вяжущего, характеризующиеся наличием открытой пористости. что обусловливает их звукопоглощающие свойства, отвечающие требованиям, предъявляемым к акустическим материалам.

2. Установлена закономерность' соответствия периодов упрочнения межпоровых перегородок и вспучивания шлакощелочной ячеистой массы, являющегося основным условием формирования безосадочной поровой структуры материала. В отличие от систем на портландцементе, образование порового пространства в шлакощелочном газобетоне включает индукционный период, 'вспучивание и стабилизацию и полностью исключает период оседания.

3. Определен вид алюмосиликатной составляющей и щелочного компонента для формирования конкретных характеристик отк-

- - 18 -

рытой пористости разработанных акустических композиций. При этом в композицях на доменных шлаках и метасиликате натрия имеет место закономерное перераспределение в сторону пор диаметром 0,1... 0,4 мм и 1.4. ..2.05 мм.

В композициях на электротермофосфорном шлаке и содосульфатной смеси такая же закономерность наблюдается при . ведении в их состав 355 добавки портландцементного клинкера.

4. Установлено, что при повышении температуры обработки газобетона наблюдается закономерное перераспределение в сторону увеличения количества открытых крупных пор.

В газобетоне на метасиликате натрия и доменных шлаках при температуре нагревания до 400°С, открытая пористость составляет 50Х. коэффициент звукопоглощения - 0,35. _ а при 800°С открытая пористость составляет 65%. коэффициент звукопоглощения -0,46. ■ . .

Для газобетона с аналогичными характеристиками на элек-тортермофосфорном шлаке и содосульфатной смеси температура обработки не.должна превышать 400"С.

5. Изучена структура межпоровых перегородок акустического газобетона на метасиликате натрия после температурной обработки и подтверждено, что она характеризуется присутствием новообразований, представляющих собой кальциевые и натриевые силикатные и алюмосиликатные соединения, в состав которых при 400°С входит цеолитная вода. При 800°С образуются безводные силикаты и алюмосиликаты кальция и натрия, определяющие долговечность материала.

6. Получены математические модели и изопараметрические диаграммы, 'учитывающие' комплексное воздействие факторов состава и термообработки, определяющих область получения шлако-

щелочного акустического газобетона при температуре до 400°С - с Пределом прочности 1.45 МПа и коэффициентом звукопоглощения - 0.41. а при температуре до 800°С - пределом, прочности 1,3 МПа. и коэффициентом звукопоглощения - 0,52.

7. Разработаны режимы тепловой обработки шлакощелочного акустического газобетона с учетом вида алюмосиликатной составляющей и щелочного компонента.

Оптимальными режимами термообработки для композиций на метасиликате натрия являются: при 400°С 4+1+2 час, при 800°с 5+1+2 час, для композиций на содосульфатной смеси при 400°С 8+1+2 час.

8. Разработаны способы повышения звукопоглощающих свойств акустического шлакощелочного газобетона путем введения ^линожидкостекольно-алюминиевой суспензии и термообработки материала до 400° С и 800° С.

При этом получен акустический газобетон, отвечающий требованиям, предъявляемым к специальным звукопоглотителям. •

9. Изучены физико-механические свойства шлакощелочного акустического, газобетона и установлено, что полученные газобетоны по своим техническим показателям ■ превосходят аналогичные материалы на портландцементе и характеризуются пределом прочности при сжатии до 1,86 МПа. теплопроводностью 0,118... 0-, 199 Вт/м. К. и отвечают требованиям комфортности, обеспечивая благоприятные условия для жизни лвдей.

Полученные газобетоны по своим акустическим характеристикам относятся к классам: НСВ-333, НСВ-322, НСВ-321 и НСВ-311. •

10. Результаты исследований нашли подтверждение при выпуске опытной партии акустических изделий на Самаркандском

ДСК. В промышленных условиях получены акустические плиты 400x400x30мм. отвечающие требованиям плит класса НСВ-321.

Плиты рекомендованы к серийному выпуску и предназначены, для эксплуатации в жилых и административных зданиях.

Экономическая эффективность, полученная за счет экономии сырьевых ресурсов составила 31%. снижение себестоимости акустических шлаксщелочных газобетонов составило 24%.

Основные положения диссертации изложены в таких работах:

1. АзимовА./-.. Султанов А. А.. Атабаев К. К. Эффективный ячеистый бетон на основе шлакощелочного вяжущего // Пути использовании вторичных ресурсов для производства строительных материалов и изделий: Тез.докл. Всесоюзного совещания. - Чимкент, 1986.-С.460.

2. Азимов A.A.. Султанов А.А.. Атабаев К.К.. Маматкулов A.M. Монолитная теплоизоляция на шлакощелочном газобетоне // Пути экономии цемента при производстве бетона и железобетона: Тез.докл. Всесоюз.школе семинара.- Чеябинск, 1989.-С.105.

3. Султанов A.A., Атабаев К.К. Опыт производства шлакощелочного ячеистого бетона в системе Минстроя УзССР // Повы-

' шение эффективности капитального строительства в свете решений XXVII съезда КПСС: Тез.докл. республиканского семинара.- Самарканд, 1987,- С. 83.

4. Азимов A.A., Атабаев К.К.. Юсупов Г.Н., Алиева М.В. Использование солнечной энергии в технологии бетона на шлакощелочном вяжущем // Основные направления и опыт использования солнечной энергии в народном хозяйстве: Тез. докл. реепб. научно-практ. конф. - Карши, 1988. -'С.37.

5. Бахриев Н.Ф.. Атабаев К.К. Технология повышения устойчивости стен из ячеистых бетонов в сейсмических районах

// Совершенствование управления производством и технологическими процессами: Тез. докл. респуб. научно-практ. конф. молодых ученых. - Ташкент, 1989. - С. 180.

6. Азимов A.A., Атабаев К.К.. Садуллаева З.С. Оптимизация процессов структурообразования ячеистого бетона на основе шлакощелочных вяжущих // Шлакощелочные цементы бетоны и конструкции: Тез. докл. Ш-Всесоюз.конф. - Киев. 1999.-С.131.

7. Атабаев К.К. Свойства шлакощелочного газобетона // Строительству высокий научный и технико экономический уровень: Тез. докл.респуб. научно-практ.техн. конф. - Самарканд, 1990. - С. 80.

8. A.c. 1597355 СССР. МКМ С04 В 33/02. Сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона / Азимов А.А., Султанов A.A., Атабаев К.К., Бахриев Н.Ф. и др. (СССР)// Открытия, изобретения,- 1990. N37.-С.117.

9. A.c. 1726462 СССР. МКИ С04В 40/02, Е04 В2/02. Способ изготовления стеновых строительных блоков / Бахриев Н. Ф.. Касимов И. К.. .Хасанова H.H., Юлдашев Р.Ю., Азимов A.A.. Атабаев К.К. (СССР) // Открытия, изобрётения. - 1992. N14.

10. Глуховский В. Д., Кривенко П.В., АзимовА. А.. Атабаев К.К. и др. ТУ 66.24 УзССР 70-86. Изделия из газобетона теплоизоляционные на основе шлакощелочного вяжущего.- Ташкент. 1986,- С. 8.

- 22 -

Атабаев К. К. Шлаколужний акустичний газобетон.

• Дисертац1я на здобуття вченого ступени кандидата техн1ч-' них наук, з спец1альност1 0.5.23.05 - буд!вельн1 матер1али та вироби. Ки1вськ1й державний техн. ун1верситет буд. 1 ар-х1тектури, К1ев. 1994.

Захищаеться робота, яка вм1щуе результата досл!джень в галуз! розробки акустичного шлаколужного газобетону.

Вотановлено, що формування порово! структури такою бетону залежить в!д виду шлаку 1 лужного компоненту 1 в1дбува-еться в умовах в1дпов1дност1 пер1од!в зм1цення м1жпорових перегородок 1 здимання шлаколужно! Шздрювато! маси при створюванн1 велико! к1лькост1 пор д1аметром 0.1...0.4 мм 1 1.4...2.05 мм, к1льк1сть як1х зб1льшуеться при температур! обробки 1 законом1рно перероспод1люеться в сторону зб1льшен-ня к1лькост1 в1дкритих пор д1аметром 2.05 мм.

Отримано акустичний шлаколужний газбетон з коеф1ц1енто! звукопоглинання 0,41 при нагр1в1 до 400°С 1 з коеф1ц1енто! звукопоглинання 0,52 при нагр1в1 до 800°С.

Зд1йснено промислове впровадження ' на Самаркандськом;' ДБК. Отриман! звукопоглинаючи плити, що в1дпов1дають вимогаг класу НОВ - 321.

Економ1чна ефективнЮть. що отримана за рахунок економИ сировими, складае 31%.

Ключев1 слова: акустичний газобетон, шлаколужне в' яжуче, структура, звукопоглинаючи властивост!, температура обробки.

- 23 -

Atabaev K.K. Slag-Alkaline Acoustic Gas Concrete.

Ph.D.Research Work Speciality No. 05.23.05 "Building materials and products". Kiev State Technical University of Construction and Architecture The investigation results on the elaboration of acoustic slag-alkaline gas concrete-are defended. It. has been established, that the formation of pore structure of such concretes depends upon the types of slag and alkaline component. 'This takes place. If under the conditions of conformity between 'the strengthening of lnterpore partitions and the expansion of slag-alkaline cellular mass during the formation of huge quantity of pores of diameter 0.1... 0.4 mm and 1,4. ..2,05 mm. The number of pores multiplies during heat'treatment. They redistribute in a specific law to the direction of increasing the quantity of open pores with diameter 2,05 mm.

Acoustic slag-alkaline gas concrete with coefficient of sound absorption of 0,41 and 0,52 when heated to 400 °C and 800 °C, respectively, has been obtained.

The industrial Implementation at Samarkand construction unit has been acompllshed. The sound-absorption slabs satisfying grade HCB-321 have been produced.

The economical efficiency has been attained at the expense of reduction of raw materials and constitutes 31 35.

Key words: acoustic gas concrete, slag-alkaline binder, structure,.sound-absorption properties, temperature of treatment.