автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Бетонополимерный материал для полов животноводческих помещений

?гс од

2 О МАЙ.1Я97

На правах рукописи.

'У '

МАЗГАЛЕВА Ада Владимировна

БЕТОНОПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОЛОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ

05.23.05. - Строительные материалы и изделия.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Новосибирск - 1397

Работа выполнена в Новосибирском государственном аграрном университете

научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

А.П.Пичугин

Официальные оппоненты : доктор технических наук,

действительный член Жилищно -коммунальной академии, Засл. деятель науки и техники И, " профессор а Р.Й.Вердов

кандидат технических наук А.Г.Маньшин

Ведущая организация - ЗалСибНИПйагропром

>

Защита диссертации состоится в 45 на заседании диссертационного совета К 064.-04.01 при Новосибирской Государственной академии строительства по адресу: 630008,г.Новосибирск - 8,ул.Ленинградская,113,НГАС,учебдый корпус,, аудитория 208.

Отзыз на автореферат в двух экземплярах,заверенный печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГ АО.

Автореферат разослан ^ ¿Л, 1 ( _

Ученый секретарь • диссертационного совета ллА/

кандидат технических наук —• Т.Ф.Каткова.

ОЗЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Повышенная влажность, значительные перепады температур, активные. коррозионные среды существенно влияют на состояние конструкций полоз животноводческих помзщний, снижая срок их службы да 1 - 2 лет.В то яе время следует отметить,что сельскохозяйственное строительство базируется з основном на использовании местных сырьевых ресурсов ..имеющих низкие показатели свойств. Применяя полимеры как добавки или зыполкяя те или иные конструктивные элементы из материалов на основе синтетических связующих,модно повысить прочность обычного бетона, значительно увеличить трешиностойкость и обеспечить химическую стойкость к различным агрессивным средам, придать другие зкеплуатацион-ные качестза.

. Наиболее узким местом в строительстве является обеспечение строительными материалами для полов животноводческих помещений, которые подвержены механическим, биологическим и другим видам разрушений. Однако данная проблема усугубляется не только дпгроклм использованием для этих целей местного сырья или некондиционных материалов,ко и отсутствием четких научных представлений о процессах коррозионного разрушения и рациональных требований к полам, а разработанные и экспериментально пр!

меняемые материалы не соответствуют физиологическим параметрам, предьяг

ляемым к полам.

Позтому задача разработки иетокополимерных материалов из местногс сырья с учетом физиологических факта роз для коррозионкостойк/е и .долговечных полов зданий сельскохозяйственного назначения весьма актуальна.

Работа выполнялась по план;/ отраслевой ведомственной прстраммь 01.87.0.001.003 Госагропрома СССР,тема XIV "Разработать методы повьек-кик долговечности и эффективности работы строительных кснструкцщ сельскохозяйственных здании и сооружении" и з соответствии с Задание! 05.01м Программы 051.25 по Постановлений ГККГ N 55 "Усовершенствован сущестэущяе и разработать новые типы сплошных полов с применением новых, местных материалов и агоричного сырья для мест отдыха крупного рогатого скота и свиней при их б^рподстилочном содержании".

дг-ш Гнлит.

Повысить качестзо материалов для двухслойных полов жизотноводчески;

ПОМеЩеНИй На ОСНОЗв МеСТНСГО СЫрЬЯ И ОТХОДОВ ПрОйЗВОДСТЗа Пу'ТсМ ЗЗеде-НИЯ полимерных ДОбаЗОК,ОбеСПеЧИЗаЮЕИХ коррозионную стойкость я физиологически совместимый контакт "копыто жесткого-пол". ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

-изучить механизм коррозионного разрушения материалов з пола;-: животноводческих помещений и наметить пути повышения их качестза;

-с учетом свойстз исходных материалов забрать оптимальные составы и изучить их характеристики;

-теоретически обосновать и выявить влияние полимерных дсбазок и способа их введения на свойства бетонополимерного материала с учетом демпфирующего эффекта и его зксплутационные характеристики.

-разработать технологию производства материалов для полоз с полимерными добавками, отвечающих требозакиям эксплуатации аизоткаводчес-ких помещении;

-разработать рекомендации по приготовлению бетокополимерных материалов для полоз,осуществить опытно-производственное внедрение и тех-нико-экономическуяЗ оценку работы.

. НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ:

-определен механизм и предложена модель работы материала пола животноводческого помещения и его составляющих с упругим эффектом;

-установлено,что введение в легкобетонную смесь предварительно обработанных частиц пенополистирола оптимального гранулометрического состава при определенном соотношении выполняет роль демпфирующих зле-

г

лентоз,придающих материалу основания пола упругие сзойс-гза;

-выявлено,что при введении латексно-битумнои композиции в количестве от4,5до5.5* за счет сил внутреннего натяжения на поверхности отходов АДП з зоне контактов образуются структуры, проявляющие упругий эффект з минеральных растворах на цементной связке;

-доказано, что пои обработке отходоз АДП композицией из латекса и Зитумной эмульсии в соотношении 1:4 - 1:5 на минеральных файах за счет органических включений создается эффект коррозионной стойкости и физи-злогяческои совместимости с копытом сельскохозяйственных жизотных,а гак же совместной работы слоев пола, что подтверждает правильность зыб-5анной модели-двухслойного бетонополимерного пала.

Научная новизна представленных данных подтверждается положитель-¡ым решением на патент по заявке N 36116111.

__ I Т • 1 — 1 -'г—

Получены ковы* б етс- :-:с пел и,;-; с ные материалы ка основе м-сткс

сысал для дзулслонныл полон жеотксзодчбских псмёщёнкй, обладсюепе :

союши эксплуатационными показателями и физиологической совместимост при контакте "копыто животного-пол".Использованы отходы и местн сырье для строительства, улучшены качестза полов животноводческих пом ' щений и созданы благоприятные условия для пребывания сельскохозяй гвеккых' животных. Разработаны обоснованные рекомендации устройства п лов,а так же технические условия по их выполнению на основе аглопор: га,шлака,отходов АЦП и других компонентов.Осуществлено производстве] ное внедрение результатов исследования в шести хозяйствах области щ объеме около БОСО кз.м.Экономический эффект составляет 30 - ; тыс.руб./кз.м.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Результаты работы докладывались и обсуждались на международно научно-технической конференции "Повышение долговечности и эффективное ти работы конструкций сельскохозяйственных зданий и сооружений"(Челя бинск, 1992);на научно-технической конференции "Использование отходо промышленности в производстве строительных материалов"(Новоси бирск,1993),на научно-практической конференции прсфессорско-преподава тельского состаза НГАУ "Проблемы науки и производства в условиях аг рарной реформы"(Новосибирск, 1993)на конференции молодых ученых,acrot рантов и студентов "Анализ современных аграрных проблем'ЧНовосл-бирск,1994);на пленарном заседании юбилейной региональной научно-практической конференции "Проблемы АПК в условиях рыночной экономики"(Новосибирск, 1996), а тагасе на других научно-технических конференциях i семинарах в 19S0 - 1996гг.

ПУБЛИКАЦИИ ; ■

Результаты исследований опубликованы э 9 печатных "работах.'

' ОБЪЕМ РАБОТЫ' ' / /

Диссертация изложена . на 115 страницах основного текста,"Ьодержит 25 рисунков, 22 таблицы и ' состоит- из «введения,5- глав,общих выводов, библиографии, включающей 127 отечественных и/зарубежных источников, и приложений. '; >./. . <

' 0CKGSK0E 'СйдЕгЖЖЕ РАБОТЫ , '' ■ ; - <

ВО БЕЕЛЕКЯИ обоснозыэается постановка' диссертационного исследования, показывается нвсфсоддаость. испозьзоваяня«з"сельской: строительстве MscfäbK материалов., и отрсодиз.'ггройзэсдстэа, ставится- проблема' угучшени^'

'■г ;

эксплуатационных качеств материалов для пслсз животноводческих помещений пугем введения полимерных добавок.Раскрывается научная новизна и практическое значение результатов исследования.

ПЕРВАЯ ГЛАВА содержит литературный обзор по условиям работы материалов полоз и их эксплуатации б животноводческих помещениях,описывает сущестзу-дшие конструкции,анализирует использование вторичных ресурсов и местных материалов в строительстве я предлагает их классифика-шк, рассматривает механизм взаимодействия минеральных наполнителей с полимерными составляющими и возможности улучшения озойстз композишон-ных систем.

Большой вклад з научное обоснование требований, предъявляемы:-: к полам животноводческих помещений,а также зопрссам улучшения свойств материалов для полоз внесли отечественные к зарубежные ученые..такие как Б. М. Богословский!, Г. К. Волков, И. Ф. Леткезич, А. А. Лимаренко ,3.1. Ма-лы^1,А.П.Пичугик,С.К.11лященка,Р.Псла и др. •

Проблемы .элективного использования местных материалов и отходов производства,а также пути улучшения их качественных показателей путем азедения добавок направленного действия нашли отражение н работа:-: и. М. Баженова, Б. Г. Батракова, А. 3. Еолженского, Ш. А. Панова, Б. С. Комиссарен-ко, А. П. Пичугина, А. П. Потапоза, 3. Б. Ратинова, 5.И. Солсматова.М. Я. Хигерози-ча,В.М.Хрулеза и др.

Бетснополимерным материалам посвящены труды Ю.М.Баженова,3.В.Козлова, 3. Г . Микульско'Ги ,3.3. Патуроева, Ю. Б. Потапова, й.Е. Путля еза, 3. И. Соло-йатова,З.И.Харчезн;п--хаа,Д.А.7гпнч;/оа и других учены:-:,которые разработали не только принципы и методологию расчета этих многокомпонентных ;истем, ко и обосновали их свойства и условия формирования структур с заданными аксплугациснныыи параметрами.

Вопросы влияния демфируззих добавок на свойства бетона, а именно -:а прочность,трешпнсотойкссть,упругость и коррозионную стойкость,изучены В. 3. Байковым, 3. Я. Большаковым, П. Г. Ксмсхсзым, 3. М. Моховым,3. А. Незс-сш'.А.З.Пслаком и другими.Зти исследования позволили расширить спектр применения традиционных материалов на минеральных связках и придать им юные технологические и зксЕлутаппснные качества, повысить долговеч-;ссть конструкций и частей зданий.

Анализ и обобщение научны;-: исследовании в области материаловедения для полоз животноводческих помещений позволил установить, что зыбор

•аппональных материалов пои констсуиоозании долговечных полоз должен

I

зсуществляться по поиншлу максимального использования местных матери-

лов с разработкой двухслойной кокструкшгнгбетокопслимернсго оснозани; на легких заполнителях(шлак, аглопорит п пр,) н залгитного покрытия и; раствора о органическими добавками.В то же времл соотношение полимере; в общей массе должно обеспечивать всзмслксстъ проявления упруги; свойств материала при контакте "копыто дизотксго-пол".

Б связи с зтиы сформулированы цели и задачи исследования,проведено теоретическое обоснование предлагаемых состазоз и способов приготовления иётониполшеркьх материалов.

ВТОРАЯ ГЛАВА описывает характеристики материалов и методы исследований.Для исследования использовали аглопорит Черепановского кирпичного завода,топливные шлаки,исскуотзенкые пески из аглспорита и алана, отходы АЦП Черепановского завода асбестоцементных изделий, пенопо-листирол масок ПСВ-А,ПСБ,ПСЕ-С, латекс' бутациенстирольный СКС-65 ГП, битумную змульсив и бптуглкую пасту.Кроме этого,использовался цемент Черепановского завода марки 400. Химический состав основных комионенто-указан з таблице 1.

Испытания легких бетокоз на шлаковом и аглопоритозсм заполнителя.' осуществлялись на образцах с размерами 150x150x150мм по стандартно; методике.

Предел прочности растзосов при сжатии определяли на образцах с размерамиТО,7x70,7x70,7мм и ЮОхЮОхЮОмм,предел прочности при изги-бе-на балочках 40x40x160мм, адгезионную прочность контакта защитны! раствор-легкий беток и испытания на сдзиг - на сдзсенных кубиках размерами 40х40х40+40х40х40мм по методу А.А.Гзоздева.

Оптимизация ссстазоз проводилась по плану полного факторного эксперимента.

ТРЕТЬЯ ГЛАЗА содержит результаты определения оптимальных' ссстано! материалов пода.

С учетом изученных сзойстз исходного сырья выбраны•материалы \ принято'конструктивное решение пола:пенополистиролаглспоритсбетснно^ (ПИСАВ) .пекополистиролщаксбетоккоеСППСШБ)' основание с защитам пскрь тием на основе отходов АЛЛ с добавлением битумной эмульсии(пасты) »

латекса СКС-65ГП.

3 эксперименте по поиску оптимальных состазов 1ШСАБ, ППС1ЕВ ограничились четырьмя перзичными факторами:содержание крупного заполнителя, мелкого заполнителя , пекогголистирола и цемента. С учетом проведенных исследований были получены следующие составы '(табл.2).

- & -

I Зс.ТгП;.". ± .

/.ЛМЗГЧеСКИП СОСТаЗ

содержание окислоз в л по мзссё

ии:лл

¡3102 А1г0з ГеоОз СаО М&О 20-3 110-2 к^о N20 геО ппп \

I пл и г:

I хЗ

:ерамзит [63,22 20,73 5,83 1,09 0,33 0,03 -глопсрит(56,25 23,62 6,93 7,05 1,34 0,42 -лак ¡56,45 20,67 2,36 7,65 0,12

ТХОДЫАПД(14,20 2,95 2,33 36,00 2,32 6,19 0,27 еСОК | еЧНОй 5СОК |

зльский 198,50

- з,0б!

•"".С- I

и, |

- 15,52| 0,79 2,57 0,33 5,64 - 1

0,44 0,17 31,8|

3,51

3,04

I г\ л л л

А,*-»

Дзл исследования свойств материалов азотного покрытия пола и его тимизации была использована методика полного факторного эксперимента переменными факторами Х1Д2, представляющими содержание соотзетстзен-цемента,отходов АЦП.Получено уравнение регрессии:

7=7,05 + 2,15X1 - 0,95X2 - 0,25X1X2, е У - предел прочности образца материала защитного покрытия пода при з,тии в зозрасте 28 суток в МПа.

По данным планирования эксперимента найдено оптимальное соотноше-= компонентов исследуемой смеси-при соотношении портландцемента М400

/тходов АЦП разном 3, {¡0/4,06 достигается необходимая прочность при пмальном содержании цемента.

Еажным фактором при получении качественных бегоксполимероз явля-'я технология производства материалов и устройства полов,поэтому бы~ проведены исследования по выбору режимов я -технологических последс-елькостек как приготовление самих смесеп^-так и их уплотнения.Пред-ительно были рассмотрены варианты совместной загрузки в бетонссые-ель зсех компонентов с последующим перемезизанием з течение 60

^ а ~

с.однако этот традиционный метод получения бетонов показал что при ис пытании зерна пенополистирола не всегда и не полностью покрыты цемент ной пленкой и,следовательно,не обеспечивается совместный контакт совместная работа з конгломератном материале.

Нами был предложен способ предварительной обработки гранул пено полистирола цементным тестом, что позволило улучшить структуру

Таблица 2.

СОСТАЕЫ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПОЛОВ

1 1 1 1 пенополи- | пенополис- | 1 Защитное |

1 стирол- | тирол- покрытие |

1 аглопори- ! илакобе- на основе |

1 [ тобетон | тон АЦП |

1 1 1 1 2 1 3 4 I

1 | СОСТАБЛШЩЕ, КГ/М3

|аглопорит 380-400 | - |

I песок аглопоритовый 170-130 | - |

|шлак ( 200-320 |

|песок шлаковый | 110-130 |

I портландцемент 250-270 | 230-250 360-370 |

|пенополистирол 6,0-6,8 | 5,0-5,2 |

[отходы АДП | - 220-230 [

|латекс | - 8-10 |

I битумная эмульсия | - 40-45 |

|ьода 1 150-170 | .. 140-160 650-670 |

1 I СВОЙСТВА

|плотность кг/м3 820-920 | 770-830 1110 |

1 прочность на сжатие,

1 МПа 9,8 , | 8,1 7,8 |

Продолжение таблицы 2

-1-1-1-:-

1 | 2 | 3 ! 4

рочность на изгиб, МПа » 0,65 Г 1 1 0,52 0,5 |

вердость,МПа 7.3Х103 1 1 1 б,7х103 б,5х103 |

зтираемссть,г/см2 - 1 1 1 - 0,25 |

цгезия к подстила-цему слою.кПа - 1 1 1 1 - 32 |

гплоусвоекие эзерхности Вт/м2 °С 13,6 1 1 1 1 15,1 12,4 |

здопоглощение по массе 3 1 1 1 1 4 2 I

щостойкссть 0,9 1 1 1 0,85 0,95 |

мстойксстъ 0,9 1 1 1 0,85 0,95 |

скользкость 1 - 1 1 * - 0,29 |

сзсйстза бетонополимерного материала.На рисунке 1 предстаален график зисимсстн прочности пенополистиролшлаксбетона и пенсполпсткролагло-ритсбетона от времени перемешивания для традиционней и предлагаемой •:нологии.Пря увеличении времени перемешивания происходит расслоение геи для всех ссставоа и технологически рехимоз.

'Аз-за несовместимости в распространенных материала-: двух противо-зожных свойств - стойкости к коррозии и малой теплопроводности - поз животноводческих помещениях преходится делать двухслойным:. Нпжий юаней слан должен обеспечивать высокие теплотехнические свойства и

-M -

.ÍJL'I.-.L'L _ fl

ЛрИ

СлЬТйК,

120

ЗремЯ,С

-ис 1. 3iH5ïï0ï3tjucrb прочности 5 í т g к о п о л ï 2 л -э р н о г о материала ОТ ЗреМёНИ ПёрёМ5ПШЗ£НИЯ: 1,1' - ППСА5, 2,2' - ППСШБ

-- по предлагаемой технологии

- - - - по традиционной технологии

ПрОчНОСТН ЛрИ

МПа

5,0

5ремя,мес.

Рис.2 Изменение прочности 5етс>кополимеркых материалов зо зремеки.

л il i г* « ft _ il ' 'H ! '1

¿ - iiiibrtö, £. liiibiua,

то же,образцы з производственных условиям

достаточную прочность. Защитное покрытие должно быть коррозионное?: кпм,водонепроницаемым,нескольвгогм,кеабразивным и т.д.При этом дол иметь хорошую адгезия к основному елок; и алеть малую теплопроводное-

Е качестве защитного покрытия были разработаны растворы на оск: АПП с добавками битумной эмульсии и латекса, саойстза которых предст; лены в табл.2,3 и на рис.2.Как зидно из таблиц введение з строитель; раствор отдельно битумной эмульсии «ни латекса влияет пеложителх только на снижение зсцспсглсщенил,не уменьшая физико-механических г казателей. Комплексная латеконо-битумкая добавка при соотношении з количестве от 4,5 до 5,5 процентов,несколько снижая показать прочности за счет придания упругих свойств материалу,обеспечивает только уменьшение истираемости и увеличение коррозионной стойкости, и создает предпосылки для физиологической сазместимости "копыто живс ного-пол".

Учитывал экоплутацконные среды животноводческих помещений и агрессивную направленность, были проведены испытания материалов в с: дующих химических средах:синтетический раствор мочи животных,вод: растзоры аммиака, азотной,серной,соляной ;цуксуснсй кислот,едкого н: ра,жиры,Бсда дистиллированная.

Как показали испытания, защитные растюры на основе отходов i оптимального состава обладают хорошей сопротивляемостью зсздейст: растворов химических реагентоз,а суммарный4козффицент химической стс кости находится з пределах 0,3-0,35.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена разработке структуры материала пола демпфирующим эффектом.

Для обеспечения физиологически совместимого контакта "копыто ж зотного - пол" и придания повышенных упругих и теплсфизических хара теристик материала были проведены дополнительные исследования по выя лению демпфирующего эффекта при введении полимерных составляющих композиции.Для основания использован легкий бетон на основе тсплиано шлака или аглопорита о недозспененным.полистиролом,предварительно по рытым цементным тестом,а для защитного покрытия - раствор на осно АЛЛ с антикоррозионно - активной добавкой из латекса и битумной змул сии.

Таблица 3. Влияние добавок на свойства материалов защитных покрытий полов на отходах АЦП

Iдоблпка 1 1 Предел прочноп-|тн при сжатии, | МПа 1 П>"'.тираемг,г'.ть. | г/см" 1 1 1 Рг.доппглг.иумш«. I 1 А 1 1 1

1 1 1 1 г 1 Р 1 4 | 1 1

¡без добавки 1 |10,9.. | 11,8 |0,39...0,51 1 1 | 44...51 | 1 |

|полиамидная | смола МЗ'Э+СДЕ 1 1 |10,й.. 1 .11,5 |0,35...0,44 1 1 1 1 | 29...33 | 1 |

¡латекс 1 | 6,9.. 1 7,7 ■ |0,32...0,37 1 1 | 2,8...3,2 | 1 |

|битумная |эмульсия 1 1 |10,5.. 1 .11.3 |0,26...0,20 1 1 1 1 | 6,6...6,8 | 1 |

|латекс+битум-|ная эмульсия 1 1 | 8,0 |0,24...0,25 1 1 1 | 1 1 | 2,4...3,0 | | |

Гля основания предварительно был;: исследованы упругие свой: полистирола при различной степени зспен;шанил.Еыли установлены гр; ции диаметра вспененных гранул:до 2,5 ж,2.5 - 5 мм, 5 - 10 мм.бсле^ мм.Зля калдой партии производились испытания упругих и пдастичес свойств путем создания избыточного давления на приборе и фиксации с ема мерного стакана с гранулами ло приложения нагрузки при разлив ступенях загрухения и после снятия всех нагрузок. На основе зависимо упругих свойств ленополистпрола от степени вспенивания и зели"-: прикладываемого давления было установлено,что при величине гранул лееЮ мм минимальная нагрузка массивом не воспринимается и проявляю значительные остаточные деформации.Пля гранул диаметром 5 - мм зпке-механ:гческие характеристики недостаточны для восприятия создав мых в конструкции пела напряжений.3 го же время при использовании г нул диаметром до 2,5 мм наблюдается сдвиг упругой деформации в стер .^слыдих зеличин давления, что свидетельствует о жесткости материала отсутствии проявления демпфируэЕпх аффектов з диапазоне требуемых з; чений давления.Рассматривая график;: взаимосвязи плотности и упруго: вспененного полистирола приходим к зыведу.что наиболее приемлемой : личиной зспекизания является диаметр от 2.5 до 5-7 мм.

Аналогичным обр-азом прозодиллсь исследования влияния величин; вида оргао-пгческих добазок в защитное покрытие на основе отходов АПП. 3 таблице 4 представлены следующие композиции: 1,111 - при граничных значениях содержания пенополистирола,лат; са и битумной змульсии,

II - при средних значениях содержания пенополистирола.латекса битумной змульсии,

II' - то же,но пенополиссирсл заят с диаметром гран*/л более 5 ь-II" - то же.но пенополисткрсл введен без предварительного покр тил цементным тестом,

!'{,'{ - при запредельны:-: значениях содержания пенопслистиролз,л текса и битумной змульсии,

'/I - керамзитобетонный пол с пелпмерцементным покрытием на сено цементного раствора и битумной эмульсии,взят для сравнения.

2 таблице приведены характеристики по зеем перечисленным зы состззам и дано заключение о зозмсжностк их псиыенения.

При добавлении латекса з пределах от 0,8 до 1% по массе и битумн эмульсии з пределах от 4,2 до 4,7 % по массе достигаются оптимальн значения по адгезии и коррозионной стойкости.

Таблица .

Оценка проявления демпфирующего эффекта

№ компози- ] ции и отличительные 1 особенности Плотность 5 Предел "¡Наличие (Бодопогло-,,,,/..3 ¡прочности ¡упругой .щение, ¡при сжатии¡деформации % , Ш1а } | ¡Истираемость, 1 г/см" \ ¡Теплоусвоенне ¡поверхности, |БР/(М2'С) ¡Заключение ¡0 возможно ¡тн приме! 1е ¡1111 л

I 2 1 3 I 4 1 5 1 6 ! 7 1 0

I Г.З. 047 тао 7,9 9,5 нежесткий 2,1 1,5 0,26 9.4 Удоол.

11 Ст. 'ЯГ 917 И20 и 2.3 0,27 9,2

П" ППС>5 740 1170 6,9 9,1 Образование трещин 3,3 2,2 0,20 0,0 Не удовл.

Пя ППС без ц.т. 053 1150 7.1 9.2 2,3 2,7 0,30 9,0

II Г.З. 962 1080 9,7 0,9 нежесткий 2.4 1.5 0,24 9,5 Удовл.

1У 3.3. 995 ТШ н, з жест к и 11 2.3 0,30 12,1 Не удовл.

У 3.3. 700 "ШО образование трещин 0,26 9,0

У1 К.Б. 920 1200 5 16 жесткий 3,1 0,42 12,2

Такал образом результаты испытания композиций позволили определить оптимальные соотношения компонентов и получить материал пола,обладающий демпфирующим аффектом.

Для выявления характера ззаиысдейстзия з системе "полимер-цемент ный камень - минеральный заполнитель - органический заполнитель" были рассмотрены различные зоны сопряжения этих компонентов(рис.3}:"полимер", "полимер - минеральный заполнитель "/'шшераль ный заполни-тель","органический заполнитель","минеральный заполнитель - цементный камень","органический заполнитель - цементный камень","цементный камень ","полимер - цементный камень".

Для систем "минеральный заполнитель "-"минеральный заполнитель -цементный камень" - "цементный камень "(рис.За) характерно следующее: первый зкзозффект смещается с 22С°С для минерального заполнителя на 330°С(переходная зона минерального заполнителя и гидратирозанного цемента) - происходят превращения СаСОз к гипса, окисление РеО в РегОз • Температура начала разложения материала з зоне "минеральный заполнитель - цементный камень"сдвигается с 685°С до 74С°С.

Для сиситем "полимер" - "полимер - минеральный заполнитель" -"минеральный запслнитель"(рис.3б):з переходной зоне "полимер-минеральный заполнитель" наблюдается смещение максимума эндотермического эффекта, отзечзющего выделению хлористого водорода,з сторону повышенных •температур(с 282° до 235°С),что может свидетельствовать о возможном физико-химическсм взаимодействии полимерной фазы с минеральным заполнителем.

При рассмотрении зоны "органический заполнитель - цементный камень "(рис.Зз) наблюдается незначительные смешения оснозных экзотермических и эндотермических эффектоз,что не дает основания свидетельствовать о возможном химическом взаимодействии в этой системе.Оснсзное упрочняющее воздействие возможно лишь в силу адгезии между цементным камнем и гранулой пенополистирсльного заполнителя.

Для систем "цементный камень" - "полимер - цементный камень" -"полимер" (рис.3г):при контакте полимера с цементным камнем низкотемпературный эндсэффект смешается со 11С° до 120°С,а з зоне контакта с гидратирсзанным цементом максим;« эндоэффекта почти на 2С0°С зыше,что свидетельствует с термостабильности новообразования и,как следствие, стойкости полученной системы "полимер - цементный камень".

Для изучения взаимодействия заполнителей с цементом и материалом защитного покрытия были проведены шп-:роструктурные исследования.Изуча-

б.

7 а' /

96 Ф Л 2£ 2 / /

\ 2'. / / 5 320'

10^

о.

.46'

235

I

-и I

<9 200 ьоа боо яоо тоо'С о ш 2йо ¿со *оо°С 0 юо 2оо зоо *оа°С а т т зоа ¿оагС

'ис. 3. Результаты ДТА контактных аон в системе "полимер-минеральный заполнитель - органический заполнитель - цементный камень":

а) 1 - минеральный заполнитель, 2 - минеральный заполнитель-цементный камень ? 3 -цементный камень,

б) 1 - полимер, 2 - полимер-минеральный заполнитель, 3 - минеральный ааполнитель,

в) 1 - цементный камень, 2 - цементный камень-органический заполнитель. 3 - органический заполтггель,

г) 1 цементный камень, 2 - полимер-цементный камень, 3 - полимер

2

июь образцы,подготовленные шлифованием к хрупким изломом.

На шкрофотог рафиях зафиксировано образование глобулярных латекс-но - битумных частиц в зоне контактов отходов АЦП и отдельных слоев, обеспечивающих упругий эффект при механическом воздействии на материал, что подтверждает правильность выбранной модели работы двухслойного бетокополимеркого пола.

Выполненные Физико - химические исследования подтвердили зыдзшу-гые в предыдущих разделах предположения о возможности получения материалов о демпфирующим эффектом оптимальной структуры и качественных :арактеристик материалов полоз.

ПЯТАЯ ГЛАВА содержит технологические разработки по приготовлению [атериадон пола для животноводческих помещений для получения наиболее ксоких эксплуатационных качестз.Дана оценка, сакнтарно - гигпеническо-о состояния полов и микроклимата животноводческих помещений с применяем местного сырья.

. Для конкретных материалов,имеющихся и производимых в Черепанозс-:-м и других районах,были выполнены рецептурко-технологические расчеты.

Так же был произведен расчет теплотехнически: качеств материалов 1л полоз по методике, разработанной цКС1Ппрсмзда;-:ий, расчет материалов :ла на эксплуатационные нагрузки и пр.

Кроме того,разрайотанк "Рекомендации по устройстзу и эксплуатации шолитных полоз жщотководческих зданий из пенополистиролаглопорито-гтока с покрытием на основе отходоз асбестоцемекткои промышленности" "Технологическая карта на устройство полоз из пенополистиролаглопс-[тобетока с защитным покрытием на основе отходоз асбестоцементкой ;смышленности".гасчет годового экономического эффекта осуществлялся ■ методу Госстроя и составляет 20-35 тыс.руб./и2 без учета технологи-ских факторов к экологического эффекта от использования отходов.

СЕЩИЕ ЕЫЕСДЙ

1. Установлены нивкие эксплуатационные показатели применяемы:': материалов и полоз з условиях воздействия агрессивных сред животноводческих помещений, определены требования и качественные характеристики :-материалам для полов.

2. Определен механизм и предложена модель работы материала пол; животноводческого помещения и его составляющих с упругим эффектом.

2.Проведены исследовании по получению ссстазсз на основе местные материалов и отходов производства на минеоаль ных связках с добавление:-, полимеров.сблалаишк требуемыми параметрами,и изучены ;ес свойства.

4.Установлено, что введение в легксбетонную смесь предварительно обработанных частил пенсполистирсла опт;шального граеулометсическогс состава при определенном соотношении выполняет роль демпфиру-сних элементов , зрицзсщих материалу/ основания пола упругие сзсйстза.

5.Выявлено,что при введении латекса з пределах от 0,8 до 1% и битумной эмульсии от 4,2 до 4,7% на поверхности отходов АШ з зоне контактов образуются структуры, проявляющие упругий зффект з минеральны:' растворах на цементной связке.

6.Доказано,что при обработке отходов АЛЛ композицией из латекса и битумной эмульсии в соотношении 1:4 - 1:5 на минеральны:-: Фагах за счет органических включений создается эффект коррозионной стойкости и физислспгсескон совместимости с копытом сельскохозяйственных жизот-ных,а та:-: же обеспечивается совместная работа слоев пола.

7. Современными методами исследований изучены процессы структуро-обрагсзанил з системе "полимер - минеральный заполнитель" и найдены оптимальные ссставы.режимы и технологические приемы,способствующие повышению стойкости и долговечности полоз в условии агрессивных сред жп-зотнсзсдческ;п-: помещений.

5.Дополнительным положительным эффектом при внедрении разработанных долез является утилизаюил отхсдсз производства (отходы АШГ.шла-5а),чтс способствует улучшению территории населенны:-, мест.

9.Разработаны и внедрены в производство полы из пенсполистиролаг-лопоритсбетона и пекополистиролшлакобетока с защитным покрытием на ос-нозе отходов АПН, отвечающие зсем предъявляемым требованиям. Опыт эксплуатации полоз из предложенных материалов взамен деревянных и на цементных связках показал их высокую эффективность и долговечность.

Основные положения я результаты диссертационной работы отражен следующих публикациях: '

1.«!азгалеза A.S.,П;г-:уп1К А.Я.Коррозионная стойкость легкобетон: полоз з животноводческих псмещенкях//Прсбл. науки и пр-за з услозз аграр. реформы: Тез. докл. науч. -практ. конф..., Новосибирск, апр. 1993г- Но; С.133-200.

2.Мазгалеза А.2. .Пичугик А.П.Легкобетонные полы ка основе отхог для животноводческих зцаний/'/Использ.отходов пром.в пр-зе строит.мат риалов: Тез. докл. науч. -хехн. конф., Новосибирск,15-17 кояб. 1993г. -Новое бирск.1393.-С.37.

3.Мазгалеза А.З. ,Пичугин А.П. Расчет пела на эксплуатационные ка руэки//Анализ современны:-: аграрных проблем.Новосибирск, 1934.-С.2G3-21

4.Пичугин A.n.,Maar алеза А.о.Физико-химические процессы в пол; мер-минеральных системах покрытии полоз/'/Анализ современных аграрн проблем.-Новосибирск,1SS4.-С.208-213.

З.Мазгалеза А.Е.Пичугин А.П.Защитные растзоры на основе отход аобестсцементной промышленностя для полов животноводческих помещу ащЬ-'/Позкиение долговечности конструкций сельскохозяйственных зданий сооружений.-Новосибирск,1934.-С.6S-73.

З.Мазгалеза А. В. ,Пичутин А. П. Конструирование полов жиастнавсдчес ких помещений из местных материалов и технология ж производства//^ фективные материалы и конструкции для сельскохозяйсизенного строитель стза.-Новосибирск,1935.-С.63-73.

7.Мазгалеза А.В.Пичугин А.П.Использование минеральных отходов дл устройства легкобетонных полон в жизстнозодческих помещениях//Зкологи и ресурсосбережение (Возможность утилизации отходов промышленных и хан ческах предприятий а строительстве): Тез. докл.Респ.науч.-техн.конф. ,Мо гилез, 16-17 нояб., 1333. -Могилев, 1333.-C.S2.

З.Мазгалеза A.B. ,Пичугик А.П.Оптимизация состава легкого бета» ' для .-"полоз животноводческих псмещений/УМоделирозание вычислительны: ;эксперимент з материаловедении: Тез. докл. 36.'. .Междунар. семинара,Одесса, 25-26 апр. 1395. -С/127. - ..

З.Мазгалеза A.B. ,Пичугин А.П.Эффективные■ полы для животноводчески- помещений//Пролемы АПК з .условиях рыночной экономики:Тез.докл.пле-кар.заседания юбилейной региональной науч.-практ.конф. »Новосибирск 28-30 мая 1336 г.-Новосибирск, 1396.-С. 187-183. •