автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Бетоны на основе отсева щебеночных заводов

На правах рукописи

Пахрудинов Исмаил Пирмагомедович

БЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ОТСЕВА ЩЕБЕНОЧНЫХ ЗАВОДОВ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону - 2006

Работа выполнена на кафедре «Изыскания, проектирование и строительство железных дорог» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения» Росжелдор

Зашита диссертации состоится «16» мая 2006 года в 13ю на заседание диссертационного совета Д212.207.02 в Ростовском государственном строительном университете по адресу: 344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, корпус 1, ауд. 232

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного строительного университета

Автореферат разослан «11» апреля 2006

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Курочка Павел Никитович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор заслуженный работник ВШ РФ Ахматов Муса Ахмятович кандидат технических наук, доцент Ткаченко Геннадий Алексеевич

Ведущая организация:

Дагестанский государственный технический университет

Ученый секретарь диссертационного совета Д212.207.02

доктор технических наук, профессор у! * Л.В. Моргун

¿2 ооЬк

Актуальность работы. В условиях сложившихся экономических отношений рынок строительных материалов нуждается в конкурентоспособной продукции относительно низкой стоимости. Такая продукция может быть получена на основе техногенного сырья различных отраслей промышленности. К указанному сырью относятся отсевы дробления, образующиеся ежегодно на предприятиях по производству щебня и составляющие в настоящее время 28-35 млн. м3. Отсев щебеночных заводов частично находит применение в качестве оснований при устройстве автомобильных дорог и изготовлении асфальтобетонных смесей, в сухих строительных смесях, при выпуске тонкой и грубой керамики, а также огнеупорных материалов. Применение отсевов щебня в производстве бетонов сдерживается высоким содержанием пылевидных частиц (18-25%).

На отдельных предприятиях с помощью специализированных комплексов производится классификация отсевов по фракциям. Однако эта технология является весьма энергоемкой. В настоящее время перед научными школами ставится задача комплексного изучения отсевов дробления различных пород с целью широкого их применения в строительстве.

Госстрой России и РНТО строителей на заседаниях круглого стола «Переработка отсевов дробления и перспективные отрасли применения материалов из отсевов», показали высокую актуальность этого вопроса.

Работа выполнена согласно Федеральной целевой программе «Экология и природные ресурсы России» на 2002-2010 годы (Решение правительства Российской Федерации от 22.09.2002 № МК-П9-26159) и плану НИОКР-МПС-2002.

Целью диссертационной работы является научное обоснование возможности применения при изготовлении мелкозернистых бетонов отсевов щебня без их предварительного обогащения!-----

рос. национальная

. ппцпипАЛ1»КДЯ I

библиотека i

Дня решения поставленной задачи необходимо было выполнить комплекс следующих научных исследований:

- изучить физико-механические свойства отсевов дробления горных пород на предприятиях Южного федерального округа;

исследовать физико-химические процессы, определяющие водоудерживающую способность различных фракций отсевов;

исследовать механизм действия гидрофобизирующих и гидрофилизирующих добавок на водопотребность мелкозернистых бетонных смесей из отсевов дробления различных горных пород;

- изучить факторы, определяющие водоредуцирующий эффект суперпластификаторов в мелкозернистых бетонных смесях из отсевов дробления;

- разработать и исследовать комплексную добавку для мелкозернистого бетона из отсевов;

- разработать и исследовать комплекс механоактивационных процессов для получения мелкозернистых бетонов из отсевов дробления горных пород без их фракционирования и обогащения;

- исследовать свойства мелкозернистого бетона из отсевов дробления.

Научная новизна работы

1. Установлено, что водоудерживающая способность пылевидной и песчаной фракций отсевов дробления различных пород определяется теплотой адсорбции воды на поверхности дисперсных частиц, которая возрастает с увеличением содержания оксида кремния в горной породе. Водоудерживающая способность зерен щебня, содержащихся в отсеве, определяется их водопоглощением.

Предложена зависимость для расчета водотвердого отношения цементно-пылевых паст и мелкозернистых бетонных смесей на основе отсевов с учетом химического состава горной породы.

2. Комплексная добавка, состоящая из С-3 и глицерина, на 75%

повышает прочность цементно-пылевидного камня, содержащего пыль отсевов дробления пород с высоким содержанием оксида кремния, что обусловлено повышением растворимости оксида кремния в адсорбционносвязанной воде и повышением растворимости гидроксида кальция в присутствии глицерина, приводящих к образованию низкоосновных гидросиликатов кальция, упрочняющих цементно-пылевидный камень.

3. Механоактивация при раздельном перемешивании компонентов и поличастотном виброуплотнении мелкозернистых бетонных смесей на основе отсевов дробления позволяет получить бетон с достаточно высокими прочностью (25-30 МГТа), плотностью, морозостойкостью, устойчивостью к истирающим нагрузкам и воздействию антигололедного компонента.

4. Установлено, что водоредуцирующий эффект суперпластификатора С-3 зависит от водоудерживающей способности отсевов дробления, возрастая при её уменьшении.

Практическая ценность

1. Выявлена связь между водоудерживающей способностью отсевов дробления горных пород и подвижностью мелкозернистых бетонных смесей, приготовленных на их основе.

2. Предложена зависимость для расчета водотвердого отношения в мелкозернистых бетонных смесях, учитывающая вид горной породы и её водоудерживающую способность.

3. Разработана комплексная добавка на основе суперпластификатора С-3 и глицерина, позволяющая получить мелкозернистые бетоны прочностью 25-30 МПа из отсевов, содержащих пылевидную фракцию.

4. Разработаны технологические основы механоактивации мелкозернистых бетонных смесей из отсевов дробления, включающие раздельное перемешивание компонентов и поличастотное виброуплотнение. Мелкозернистые бетоны, изготовленные по указанной технологии, имеют

прочность 25-30 МПа, морозостойкость F75 - F100, сцепление с арматурой 1,24 МПа, достаточно высокую коррозионную стойкость.

5. Разработаны рекомендации по изготовлению мелкозернистых бетонов из отсевов дробления различных пород. Опытное внедрение показало эффективность результатов диссертационной работы.

Достоверность результатов, основных научных положений и выводов обоснована применением комплекса физико-химических и механических методов анализа в соответствии с требованиями ГОСТов и научных методик. Научные выводы не противоречат основополагающим теоретическим положениям. Научно-практические рекомендации подтверждены результатами лабораторных и опытно-промышленных испытаний. Автор защищает:

- результаты физико-механических испытаний отсевов дробления пород из месторождений Федерального округа;

- теоретические и экспериментальные результаты исследования влияния сорбционной способности дисперсных частиц на водопотребность мелкозернистых бетонных смесей;

- обоснование механизма действия компклесной добавки «С-З+глицерин» в мелкозернистых бетонных смесях на основе отсевов дробления;

- влияние методов механоактивации (раздельное перемешивание и поличастотное виброуплотнение) на физико-механические свойства бетона;

- научно-практические рекомендации по изготовлению мелкозернистых бетонов из отсевов дробления различных горных пород.

Апробация работы

Основные результаты выполненных исследований докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2005» (г. Ростов-на-Дону) и Международной научно-практической конференции «Строительство-99» (г. Ростов-на-Дону)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ общим объемом 0,8 пл.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Включает 153 страницы машинописного текста, 17 рисунков, 30 таблиц и 137 наименований литературы.

Основное содержание работы

В настоящее время проблема утилизации побочных продуктов промышленных производств остается актуальной задачей. Ежегодно предприятия сбрасывают в отвалы огромное количество отходов, которые занимают плодородные земли, загрязняют окружающую среду и, в целом, наносят непоправимый экологический урон.

На основе исследований научных школ С.Н. Алексеева, Ю.М. Баженова, В.Г. Батракова, Ю.М. Бута, Г.И. Горчакова, Ф.М. Иванова, В.М. Москвина, О.П. Мчедлова-Петросяна, П.Г. Комохова, В.Б. Ратинова, П.А. Ребиндера, Т.И. Розенберг, Л.Б. Сватовской, В.И. Соломатова, П.Р. Таубе, Б.Д. Тринкера, М.И. Хигеровича, C.B. Шестоперова, В.И. Юнга, Д. Бернала, С. Брунауэра, И. Охома, Т. Пауэрса, В. Рамачандрана и многих других Российских и зарубежных ученых разработаны теоретические основы, методология и технология использования отходов в производстве строительных материалов и изделий.

Для построения рабочей гипотезы о возможности изготовления прочных мелкозернистых бетонов из отсевов дробления горных пород изучены и проанализированы результаты следующих научных направлений.

По данным O.E. Харо и других авторов основным препятствием для использования отсевов переработки горных пород в технологии бетонов

является повышенное содержание в их составе пылевидных частиц (менее 0,16 мм), достигающее 18-25 %.

В то же время рядом исследователей установлено положительное влияние тонкодисперсных минеральных наполнителей разнообразной природы на физико-механические свойства цементного камня, сформулированы теоретические основы влияния микронаполнителей на цементную матрицу. Основными физико-химическими процессами при этом являются: появление дополнительных центров кристаллизации; повышение поверхностной энергии мелкодисперсных частиц и реализация этой энергии в реакциях гидратации; более полная кристаллизация цементного вяжущего.

Однако при этом отмечено, что тонкодисперсные наполнители повышают водопотребность паст, содержащих цемент и тонкодисперсные минеральные наполнители.

Ю.М. Баженовым разработаны положения структурной теории бетонов с техногенными отходами, согласно которой одним из факторов, определяющих свойства бетона, является водотвердое отношение (В/Т), в котором В представляет собой сумму водопотребности заполнителя и количества воды, необходимой согласно нормальной густоте цемента.

Структурно-механические и реологические свойства дисперсных систем определяются целым рядом факторов: форма и размер частиц дисперсной структуры; объемная концентрация воды; толщина пленок и свойства связанной воды на дисперсных частицах; смачиваемость частиц и др.

Отсевы щебня содержат в большом количестве мелкодисперсные частицы, поверхность которых обладает различными сорбционными свойствами по отношению к воде (химический и минералогический состав горных пород, из которых образован отсев). В связи с этим необходимо исследовать водопотребность отсевов, что позволит определить пути подбора составов мелкозернистых бетонов на их основе.

По данным Б.Г. Печеного пылевидная фракция снижает адгезионные

связи между поверхностью заполнителя и цементного камня, т.е. снижает прочность бетона. В то же время исследованиями Ю.М. Баженова и А.Е. Шишкина показано, что если частицы пыли механически не связаны с поверхностью песка или гравия, то они не оказывают влияния на прочность бетона, а при введении добавок даже повышают её. В диссертационной работе была поставлена задача исследовать влияние пылевидной фракции отсевов щебня на прочность цементной матрицы и изучить возможность ее повышения пластифицирующими добавками гидрофобного и гидрофильного действия.

Наряду с применением добавок одним из малоэнергоемких способов повышения прочности бетона является химическая, физическая и механическая активация процессов взаимодействия минералов цементного клинкера с водой и заполнителями и формирования структуры цементной матрицы.

На основании обзора и анализа методов механоактивации вяжущих и смесей на их основе поставлена задача разработать механоактивационную технологию изготовления мелкозернистых бетонов из отсевов щебня различных горных пород.

При проведении исследований в качестве исходных материалов были приняты ПЦ 500 ДО ОАО «Новоросцемент», отсевы щебня 24 заводов Южного Федерального округа, гидрофобиопластифицирубщие (кремнийорганическая жидкость 136-41 (быв. ГКЖ-94) и раствор стеарата натрия) и диспергирующие (пластификаторы С-3, 81кашеп1 и Линамикс Р73-1) добавки.

Отсев щебня карьеров и заводов ЮФО получен из следующих исходных горных пород: песчаник, известняк, диорит, сиенит, гранит, кварцит.

При испытании отсевов установлено, что в своем составе они содержат пыль (частицы менее 0,14 мм) в количестве 7,1% - 19,4% песок - 67,3% -

68,5% и щебень (фракции 5-10 мм) - 12,1% - 25,6%. Содержание пыли в отсеве возрастает с уменьшением прочности исходной горной породы. Гранулометрический состав песка, содержащегося в отсеве, незначительно отличается от стандарта пониженным содержанием зерен 0,315 - 0,63 мм и 0,63 - 1,25 мм. Форма зерен щебня из отсевов близка к кубовидной, а прочность колеблется в пределах 800 - 1400 (по дробимости).

Регулирование свойств уплотняющихся систем возможно за счет оптимизации реологических параметров. Комбинация дисперсных компонентов должна при затворении водой обладать максимальной водоудерживающей способностью и оптимальной вязкостью, не позволяющей крупным зернам перемещаться в тесте вяжущего без его деформации. При нарушении этого принципа возникает расслоение смеси.

Водоудерживающая способность смеси дисперсных частиц определяется водоудерживающей способностью их отдельных фракций или компонентов. Методом центрфигурирования изучена водоудерживающая спосбность песчанных и пылевидных фракций отсевов щебня. Анализ полученных результатов (табл. 1) показал следующее. Пустотность песчаной фракции отсевов изменяется от 42% до 54% (если принять 42% за единицу, то интервал изменения составит от 1,0 до 1,28). Удельная поверхность песчаной фракции изменяется от 82 см2/г до 146 см2/г (интервал изменения от 1,0 до

1,78).

Количество связанной воды (после центрифугирования) частицами песчаной фракции составляет от 0,0068 г/г до 0,0185 г/г, т.е. изменяется в более широком интервале (от 1,0 до 2,72). Следовательно количество воды, удерживаемой изучаемыми дисперсными структурами, зависит не только от их гранулометрического состава и развитости поверхности, но и от других факторов.

Согласно теоретическим положениям П.А. Ребиндера вода, удерживаемая дисперсной структурой, состоит из воды механически связанной с твердым

Таблица 1

Водоудерживающая способность отсевов щебеночных заводов

Исходная горная порода Фракция отсева Плотность S, г/см2 Насыпная объемная масса пп, г/см5 Пустотность % Количество связанной воды (после центрифугирования), г/г Удельная поверхность So, см2/г Условная толщина пленок связанной воды 8, м

Песчаник песчаная 2,53 1,47 42 0,0185 146 12,7 *10"5

пылевидная 2,41 2,01 17 0,217 1540 1,44*10"°

Известняк песчаная 2,39 1,17 51 0,0073 104 7,1*10"'

пылевидная 2,27 1,79 21 0,154 1310 1,17*10""

Диорит песчаная 2,88 1,32 54 0,068 82 8,4*10"'

пылевидная 2,81 2,22 21 0,153 1270 1,20*10"6

Сиенит песчаная 2,71 1,54 43 0,0117 135 8,7*10"5

пылевидная 2,63 2,13 19 0,168 1430 1,46*10"''

Гранит песчаная 2,64 1,42 46 0,0122 128 9,6*10"'

пылевидная 2,55 2,06 19 0,173 1420 1,22*10""

Кварцит песчаная 2,87 1,49 48 0,0142 116 12,3*10"'

пылевидная 2,79 2,25 19 0,192 1380 1,39*10""

телом (удерживаемой капиллярными силами) и воды, удерживаемой физико-химическими связями (полем сорбционных сил в моно- и полимолекулярных слоях.). По данным Ю.В. Шулепова энергию взаимодействия молекул воды с центрами различной энергетической активности определяют значения внутренней энергии адсорбции. Чем выше эта энергия, тем больше молекул воды участвует в заполнении адсорбционного слоя, т.е. чем выше энергия адсорбции (теплота адсорбции), тем выше плотность и количество адсорбента на поверхности адсорбата. С целью изучения влияния энергии взаимодействия на водоудерживаюшую способность дисперсных структуру была определена теплота адсорбции воды на дисперсных частицах из отсевов дробления горных пород, в состав которых входят в основном оксиды кремния, кальция и алюминия. Полученные при этом данные показали, что чем выше водоудерживающая способность частиц горной породы, тем больше теплота адсорбции воды на их поверхности (рис. 1). Кроме того, с повышением содержания Si02 в исходной горной породе водоудерживающая способность дисперсных структур увеличивается.

Таким образом, вследствие развитой поверхности и высокой энергетической активности отсевы щебеночных заводов обладают большой водопотребностью (водоудерживающей способностью), что необходимо учесть при подборе составов мелкозернистых бетонных смесей.

Исследована возможность снижения водопотребности заполнителей, путем изменения свойств поверхности дисперсных частиц гидро- или олеофобизацией. В качестве гидрофобизатора изучена натриевая соль стеариновой кислоты (стеарат натрия). Частицы песчаной и пылевидной фракции отсева кварцевого щебня обрабатывали 10 %-ным спиртовым раствором стеарата натрия, интенсивно перемешивали с водой, а затем отстаивали. При наблюдении за оседанием суспензий было установлено следующее. Частицы песчаной фракции оседали быстро. После их осаждения объемных изменений твердой фазы не наблюдалось. Частицы пылевидной

фракции оседали значительно медленнее. После их полного осаждения наблюдается изменение объема твердой фазы, которой на 27-30% превышает исходный объем пылевидной фракции (в сухом состоянии). Наблюдаемое изменение объема объясняется образованием коагуляционных структур. После осаждения суспензий свободная вода отфильтровывалась, а дисперсные структуры подвергались центрифугированию с последующим определением количества связанной воды. Полученные результаты показали, что количество связанной воды как песчаной, так и пылевидной фракциями уменьшается на 2530 %. Однако предварительная гидрофобизация приводит к агрегатированию частиц пылевидной фракции отсева.

£ 100

90

80

| 70 п

<2„ ся

г во

I

§ 50

о

U

кварци!

гранит

1 - водоудерживающая способность песчаной фракции отсева

2 - водоудерживающая способность пылевидной фракции отсева

3 - теплота адсорбции воды на дсиперсных частицах горных пород

0,1 „ ,0,2 Водоудерживающая способность, г/г

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Теплота адсорбции воды, ккап/моль

Рис. 1 Зависимость теплоты адсорбции и водоудерживающей способности

от содержания 3 'Ю2 в исходной тонной породе

В качестве гидрофилизатора изучен глицерин, представляющий собой трехатомный спирт: СНгОН - СНОН - СНгОН.

При исследовании процессов седиментации взвесей, изготовленных путем перемешивания пылевидных фракций щебеночных отсевов с водой и

водными растворами глицерина установлено, что объем осадков в воде практически одинаков и на 14 % - 20 % превышает объем твердой фазы в сухом состоянии. Это свидетельствует об образовании агрегатных систем. Суспензии пылевидных фракций в растворах глицерина при осаждении расслаиваются быстрее. Объем их осадков меньше по сравнению с водными суспензиями. Причем конечный объем осадков для разных горных пород различен. Так, например, отсев из кварцита в осадке имеет приращение объема 14% (по сравнению с объемом в сухом состоянии), а отсев из известняка- всего лишь 1,5%. Это обусловлено тем, что молекулы БЮг не является центрами адсорбции многоатомных спиртов, в том числе и глицерина.

Эффект гидрофилизации и диспергирования твердых частиц в суспензиях наиболее ярко выражен при концентрации глицерина в водном растворе 6-7%.

Водоудерживающая способность отсевов горных пород с низким содержанием 8Юг при гидрофилизации поверхности их частиц адсорбированными молекулами глицерина уменьшается в 1,25-1,4 раз. В то же время водоудерживающая способность отсевов пород с высоким содержанием 810г уменьшается весьма незначительно.

Следующим шагом исследований было изучение физико-механических свойств цементного камня, матрица которого содержала пылевидную фракцию отсевов дробления горных пород. Прежде всего определена возможность подбора равноподвижных смесей «цемент + пылевидная фракция отсева +вода».

Установлено, что при добавлении к цементу 5-10% от его массы пылевидной фракции отсева нормальная густота смеси практически не изменяется ( по сравнению с чистым цементом). При увеличении содержания пылевидной фракции (более 10% от массы цемента) водопотребность смеси изменяется, т.е изменяется нормальная густота. Количества пленочной воды в отсеве не достаточно для обеспечения его заданной подвижности (т.е нормальной густоты при смешивании с цементом). В то же время водопотребность пылевидной фракции отсева соответствует значениям

водоудерживакмцей способности, а количество воды, добавляемое в пылевидную фракцию практически не зависит от вида горной породы и водоудерживакмцей способности.

При введение в цементно-пылевидное тесто пластифицирующих добавок установлено, что гидрофобно-пластифицирующие добавки (стеарат натрия и КЖ-136-41) уменьшают водотвердое отношение на 13-18 %.

Глицерин уменьшает содержание воды в равноподвижном тесте на 10-13 %.

Суперпластификаторы обладают высоким водоредуцирующим действием и снижают водопотребность смеси на 38-42 %.

При исследовании влияния пыли горных пород на свойства цементной матрицы показано, что прочность цементного камня, содержащего пылевидную фракцию отсевов, снижается. В наибольшей степени (на 33% при содержании пыли 20% от массы цемента) снижается прочность цементного камня, содержащего пыль известняка, в наименьшей (на 22%) -пыль кварцита (рис. 2). Снижение прочности цементно-пылевого камня объясняется тем, что несмотря на уменьшение водотвердого отношения (В/Т) в цементно-пылевых пастах, водоцементное отношение (В/Ц) возрастает. Наименьшее снижение прочности отмечено в цементном камне с пылью кварцита, что объясняется наличием большого количества активных кислотных центров на поверхности частиц кварцита и его более высокой орбитальной элетроотрицательностью. Кварцевый заполнитель проявляет активность по отношению к цементу вследствие способности адсорбировать гидроксид кальция с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция.

Добавки КЖ-136-41 и глицерина повышают прочность цементного камня на 10-15 %, добавка суперпластификатора С-3 позволяет получить прочность цементного камня, содержащего 20 % пылевидной фракции отсевов, практически такую же, как и цементного камня без отсевов.

Если сравнить воздействие на прочность цементного камня и водоредуцирующий эффект глицерина и КЖ-13 6-41, то становится очевидным, что глицерин в меньшей степени снижает водопотребность цементнопылевидного вяжущего (для всех горных пород) по сравнению с гидрофобно-пластифицирующей добавкой КЖ-136-41. Однако прочность цементного камня, содержащего пылевидную фракцию отсевов, с добавкой глицерина выше, чем с добавкой КЖ-136-41.

Рис. 2 Зависимость прочности цементного камня от содержания пылевидной фракции отсевов

Это обусловлено тем, что многоатомные спирты повышают растворимость гидроксида кальция и по данным ренгеноструктурного анализа способствуют образованию в цементном камне низкоосновных гидросиликатов кальция типа С8Н, приводящих к его упрочнению.

На основании этих результатов разработана комплексная добавка, состоящая из суперпастификатора С-3 (0,5% от массы твердого вещества) и глицерина (1%) которая повышает прочность цементно-пылевидного камня (с пылью кварцита) на 18% по сравнению с его прочностью только с

добавкой С-3 (1%) и на 75% по сравнению с его прочностью без химических добавок.

На основании результатов, полученных при изучении водоудерживающей способности пылевой, песчаной и щебеночной фракции отсевов, предложена формула для определения водотвердого отношения в мелкозернистых бетонных смесях равной подвижности

В = НГцЦ + \¥плПл + \¥ПсП + \УщЩ, (1)

где: НГЦ - нормальная густота цемента; \Упл, >Упс и >УЩ - водоудерживающая способность пылевидной, песчаной и щебёночной фракций отсевов; Ц, Пл, П« и Щ - массы цемента, пылевидной, песчаной и щебеночной фракций отсевов в мелкозернистой бетонной смеси.

Предварительными исследованиями (рис. 3) было установлено что без дополнительных технологических приемов не представляется возможным получить бетон прочностью выше 25 МПа при содержании отсева более 1,5:1 (отсев: цемент).

С целью повышения прочности мелкозернистых бетонов из отсевов исследован метод механоактивации бетонных смесей, заключающийся в двухэтапном раздельном перемешивании компонентов:

1 - перемешивание отсева с 2/3 необходимого количества воды затворения; 2 - перемешивание с добавлением цемент и 1/3 воды.

Раздельное перемешивание компонентов (механоактивация) приводит к увеличению прочности мелкозернистого бетона на 8 - 24 %. Прирост прочности зависит от содержания пылевидной фракции в отсеве и практически не зависит от вида горной породы, из которой образован отсев.

Механизм действия принятого способа механоактивации объясняется следующим. При перемешивании отсева и воды мелкодисперсные пылевидные частицы переходят в водную фазу, образуя взвеси, и весьма медленно осаждаются на твердых поверхностях, в нашем случае на поверхности зерен песка и щебня. При добавлении в систему цемента и

ее перемешивании частицы цемента также находятся во взвешенном состоянии в воде и распределяются между частицами цемента. Следовательно, пылевидные частицы включаются в цементную матрицу и не образуют прослоек между цементным камнем и зернами песка и щебня.

Рис. 3 Прочность бетонных образцов с различным содержанием отсевов

Наряду с раздельным перемешиванием компонентов весьма эффективным оказался метод механоактивации, заключающийся в поличастотном виброуплотнении, согласно которому на бетонную смесь воздействует дополнительный вибровозбудитель, частота которого составляет 133 Гц, а основного вибратора - 48 Гц. Прочность мелкозернистого бетона, изготовленного при поличастотном виброушготнении смеси, возрастает на 20-35 %.

Совместное применение методов механоактивации мелкозернистых бетонных смесей (двухстадийное перемешивание компонентов и поличастотное виброуплотнение) позволяет получить на основе отсева

щебня (без его обогащения) мелкозернистый бетон с прочностью от 25МПа (Ц: О = 1:2,5) до ЗОМПа (Ц: О = 1:2,0).

Введение в мелкозернистые бетонные смеси на основе отсевов щебня суперпластификатора С-3 (1% от массы цемента) способствует снижению их водопотребности и повышению прочности. Прочность составов 1:2 (Ц:0) увеличивается на 14-16%, а составов 1:2,5 на 12,-15%. Какого-либо влияния вида горной породы, из которой образован отсев, на эффект повышения прочности при этом не установлено.

Определенный научный интерес представляют полученные данные по повышению прочности мелкозернистого бетона при введении в бетонную смесь комплексной пластифицирующей добавки, состоящей из суперпластификатора С-3 (0,5% от массы цемента) и глицерина (1% от массы цемента). Водоредуцирующий эффект этой добавки ниже по сравнению с суперпластификатором С-3 при его количестве, составляющем 1% от массы цемента. Так, например, при равной подвижности бетонной смеси снижение количества воды затворения при использовании отсева песчаника составляет: при 1% от Ц суперпластификатора С-3 - 20%, а при комплексной добавке (0,5% С-3 и 1% глицерина) - 16%. В то же время прочность мелкозернистого бетона с добавкой С-3 составляет 24,9 МПа, а с добавкой С- 3 и глицерина - 26,0 МПа.

Наибольший эффект повышения прочности при введении в мелкозернистую бетонную смесь глицерина наблюдается в смесях с отсевом кварцита, содержащего 80-90% 8Ю2. Прочность бетона на основе отсева кварцита при соотношении Ц: О 1:2 составляет 33,6 МПа, а 1:3 — 28,5 МПа.

Весьма эффективной оказалось технология, заключающаяся в раздельном перемешивании компонентов, и введении пластифицирующей добавки с 1/3 воды затворения на второй стадии перемешивания. Прочность мелкозернистого бетона при указанной технологии составляет 25-30 МПа (Ц:0 = 1,25).

Физико-механические свойства мелкозернистого бетона изучены на образцах, изготовленных по следующим рекомендуемым технологиям:

1. Механоактивация (раздельное перемешивание) и поличастотное виброуплотнение бездобавочных мелкозернистых бетонных смесей.

2. Механоактивация (раздельное перемешивание) мелкозернистых бетонных смесей с добавкой суперпластификатора С-3 (1% от массы цемента). Добавка вводится на втором этапе перемешивания.

3. Механоактивация (раздельное перемешивание) мелкозернистых бетонных смесей с добавкой суперпластификатора С-3 (0,5% от массы цемента) и глицерина (1% от массы цемента). Введение добавки на втором этапе перемешивания.

Результаты исследований (табл. 3) показали следующее.

Водопоглощение мелкозернистого бетона, изготовленного на основе отсевов песчаника и известняка, составляет 7-8%. Его структура характеризуется достаточно крупными порами (Я = 1,7-2,1) неоднородными по размеру (а = 0,5). Мелкозернистый бетон на основе отсевов гранита и кварцита имеет более плотную структуру с менее развитой поровой поверхностью. Его водопоглощение 5,1 -6,4%, поры более мелкие (А =0,75 -1,2), но также неоднородные по размеру (а= 0,5). Показатель удельной поверхности этого бетона меньше, по сравнению с бетоном на песчанике и известняке. В то же время по параметрам поровой структуры и по водопоглощению мелкозернистый бетон на основе отсевов щебня близок к мелкозернистым бетонам на стандартных песках. Истираемость бетона на основе песчаника и известняка составляет 1,2-1,5 г/см2, а на основе гранита и кварцита 0,5-1,3 г/см2. Морозостойкость мелкозернистого бетона из отсевов песчаника и известняка составляет F75, а из гранита и кварцита F100.

Величина сцепления мелкозернистого бетона с арматурной сталью составляет 1,24 МПа. Наличие пылевидной фракции в мелкозернистой бетонной смеси практически не оказывает влияния на величину сцепления.

Физико-механические свойства мелкозернистых бетонов на основе отсевов щебня Таблица 3

№ Наимено- Соотно- В/Ц Содержание Механоактивация Прочность Параметры поровой Водопог Истира- Морозо-

сос- вание шение добавки, % от Ц при сжатии, струтуры лощение емость, стой-

тава горной породы компонен товЦ О МП а, в возрасте 28 суток % по массе г/см2 кость, цикл

С-3 глицерин Поличастотное виброуплотнение Раздельное перемешивание Я а So

1 2 3 4 S fi 7 Я 9 10 11 12 13 14 15

1 Песчаник 1:2 0,442 + + 30,5 1,76 0,57 9,58 8,08 1,29

2 _//_ 1 :2 0,367 1 - + 30,1 1,81 0,59 9,16 8,11 1,96

3 -II- 1:2 0,378 0,5 1 - + 30,9 1,72 0,59 9,02 7,98 1,18 F 75

4 -II- 1 :2,5 0,527 - + + 26,8 1,95 0,61 11,01 8,81 1,46

5 1 :2,5 0,453 1 - + 25,4 1,83 0,62 12,54 8,76 1,41

б 1 :2,5 0,476 0,5 1 - 26,3 2,12 0,64 12,13 8,18 1,97

7 Известняк 1:2 0,396 - + + 33,9 1,27 0,52 7,62 7,69 1,11

8 1:2 0,309 1 - + 31,9 1,22 0,52 7,14 7,72 1,21

9 -II- 1:2 0,333 0,5 1 - + 29,7 1,41 0,58 8,06 8,07 1,84 F 75

10 1:2,5 0,423 - + + 27,6 1,71 0,59 8,58 8,53 1,37

11 -II- 1 :2,5 0,347 1 - + 25,4 1,79 0,50 8,89 8,83 1,39

12 -II- 1 :2,5 0,362 0,5 1 - 24,1 1,85 0,57 7,77 8,24 2,00

13 Гранит 1:2 0,371 - + + 37,5 0,93 0,47 4,89 5,73 1,96

14 -II- 1:2 0,300 1 - + 35,2 0,93 0,45 5,63 5,66 1,96

15 -II- 1 :2 0,339 0,5 1 - + 38,7 0,85 0,47 5,82 5,71 1,12 F 100

16 -II- 1 :2,5 0,392 - + + 31,3 1,26 0,52 6,86 5,2 1,17

17 -II- 1 :2,5 0,329 1 - + 27,7 1,21 0,56 6,09 6,35 1Д4

18 -II- 1 :2,5 0,351 0,5 1 - 28,4 1,04 0,56 6,12 6,41 1,29

19 20 Кварцит --//- 1 :2 1:2 0,409 0,340 1 + + + 36,3 33,7 0,87 0,82 0,41 0,46 4,12 4,56 5,69 5,26 0,23 0,49

21 1:2 0,364 0,5 1 - + 36,9 0,76 0,45 4,67 5,12 0,17 F 100

22 1:2,5 0,447 - + + 30,6 0,89 0,49 5,09 5,96 0,56

23 1 :2,5 0,375 1 - - + 30,4 1,03 0,51 5,76 5,99 0,69

24 1 :2,5 0,409 0,5 1 - + 31,6 1,09 0,50 5,68 5,8 0,75

При исследовании морозосолестойкости мелкозернистого бетона установлено, что причиной его разрушения при воздействии антигололедной смеси, содержащей хлорид натрия, является процесс кристаллизации ЫаС1 ,

вследствие изменения его растворимости при понижении температуры в отрицательной области. При температурах -15° С - -20° С хлорид натрия 5

кристаллизуется в виде двуводных кристаллогидратов №С12Н20. Образование кристаллогидратов способствует увеличению объема твердой фазы в поровом пространстве бетона.

На основании выполненных исследований разработаны рекомендации по изготовлению мелкозернистых бетонов из отсевов дробления горных пород, которые внедрены в ООО «Энергостроймонтаж», республика Дагестан и ЗАО «КСМ-1», г. Ростов-на-Дону.

Основные выводы

1. Научно обоснована возможность изготовления мелкозернистого бетона прочностью 25-30 МПа из отсевов щебня без их обогащения.

2. Установлено, что водоудерживающая способность песчаной и пылевидной фракции отсевов щебня различных горных пород определяется теплотой адсорбции воды на поверхности дисперсных частиц, которая возрастает с увеличением содержания оксида кремния в горной породе.

3. Предложена зависимость для расчета водотвердого отношения в мелкозернистых бетонных смесях на основе отсевов щебня различных горных пород.

4. Прочность цементного камня, содержащего 20% пылевидной фракции отсевов, с введением добавки С-3 повышается на 30-40% за счет ее водоредуцирующего действия. Комплексная добавка, состоящая из суперпластификатора С-3 и глицерина повышает прочность цементно-пылевидного камня (с пылью кварцита) на 19 %, по сравнению с добавкой С-3, и на 75% по сравнению с его прочностью при отсутствии добавок.

5. Механизм действия комплексной добавки обусловлен повышением растворимости оксида кремния в адсорбционно-связанной воде и повышением растворимости гидроксида кальция в присутствии глицерина, приводящим к образованию низкоосновных гидросиликатов кальция, упрочняющих цементно-пылевидный камень

6. Механоактивация мелкозернистых бетонных смесей на основе отсевов щебня, заключающаяся в раздельном перешивании компонентов и поличастотном виброуплотнении, позволяет получить бетоны прочностью 25-30 МПА при соотношении цемент: отсев, равным 1:2 - 1:3.

7. Установлено, что водоредуцирующий эффект суперпластификатора С-3 значительно снижается при увеличении в мелкозернистой бетонной смеси отсева более, чем 1:1. При этом, чем больше водоудерживающая способность отсева, тем меньше водоредуцирующее действие добавки С-3.

8. Мелкозернистые бетоны на основе отсевов щебня прочностью 2530 МПА могут быть полечены введением в бетонную смесь добавки С-3 и комплексной добавки С-3 + глицерин, которая наиболее эффективна для отсевов с высоким содержанием оксида кремния.

Эффективность добавок возрастает при их введении на втором этапе раздельного перемешивания мелкозернистых бетонных смесей.

9. Бетоны на основе отсевов щебня, изготовленные с применением методов механоактивации (раздельное перемешивание и поличастотное виброуплотнении) или с добавками С-3 и глицерина, обладают достаточно высокими прочностью (25-30 МПа), плотностью, морозостойкостью (Р75-Р100)и устойчивостью к истирающим воздействиям

Сцепление мелкозернистого бетона с арматурной сталью составляет 1,24 МПа, что сопоставимо с тяжелым бетоном.

10. Разрушение мелкозернистого бетона как на основе отсевов щебня, так и на основе стандартного кварцевого песка при воздействии песчано-

солевого антигололедного компонента обусловлено кристаллизацией в его поровом пространстве хлорида натрия и двуводного хлорида натрия.

11. Опытное внедрение показало эффективность разработанных составов и технологии изготовления мелкозернистого бетона на основе отсевов дробления горных пород.

Основные положения диссертации изложены в следующих опубликованных работах:

1. Пахрудинов И.П., Кришталь A.B. Применение отсевов щебеночных заводов в изготовлении строительных материалов. Международная научно-практическая конференция «Строительства - 99», РГСУ, Ростов-на-Дону, 1999, с. 52.

2. Пахрудинов ИЛ., Курочка П.Н. Применение отсевов щебеночных заводов в строительстве. Сб. трудов «Использование отходов и местного сырья в строительстве», Новосибирск, 2001, с. 78-79. Авт -1,5 с.

3. Курочка П.Н., Гаврилов A.B., Пахрудинов И.П. Влияние мелкодисперсных добавок на цементную матрицу. В сб. «Современные материалы и технологии в строительстве» Новосибирск, 2003, с. 77-80. Авт -2 с.

4. Пахрудинов И.П. Влияние пылевидной фракции на водопотребность мелкозернистых бетонных смесей из отсевов дробления. Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт - 2005», Ростов-на-Дону, 2005, с 88-90. Авт - 2 с.

5. Кафитин А.И., Пахрудинов И.П. Мониторинг ресурсов балластных материалов Южного федерального округа. Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт - 2005», Ростов-на-Дону, 2005, с 84-85. Авт-1с.

Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд.-л. Заказ № 887. Тираж 100 экз. Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР» 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Суворова, 19, тел. 247-34-88

ЛОШI

i- 77 93

Введение.

Глава 1. Анализ результатов исследований научных школ в области применения техногенных отходов в производстве строительных материалов.

Цель и задачи исследований.

Глава 2. Материалы, образцы и методы исследований.

2.1 Механические свойства щебня их горных пород Южного федерального округа.

2.2 Гранулометрический состав отсевов.

2.3 Форма зерен щебеночной фракции отсевов.

2.4 Вяжущее, добавки и образцы.

2.5 Методы исследований.

Глава 3. Исследование водоудерживающей способности отсевов щебня и цементно-пылевых паст.

3.1 Водоудерживающая способность отсевов и факторы её определяющие.5О

3.2 Снижение водоудерживающей способности отсевов гидрофобизацией и олеофобизацией поверхности их частиц.

3.3 Выводы по главе 3.

Глава 4. Свойства цементной матрицы, включающей пылевидную фракцию отсевов.

4.1 Водотвердое отношение в равноподвижных смесях «цемент + пылевидная фракция отсева + вода».

4.2 Снижение водотвердого отношения в смесях «пылевидная фракция отсева - вода» пластифицирующими добавками.

4.3 Прочность цементного камня, содержащего пылевидную фракцию отсевов.

4.4 Повышение прочности цементного камня, содержащего пылевидную фракцию отсевов, химическими добавками.

4.5 Выводы по главе 4.

Глава 5. Мелкозернистый бетон на основе отсевов щебня.

5.1 Зависимость прочности мелкозернистого бетона от вида основополагающей горной породы заполнителя.

5.2 Механоактивация мелкозернистых бетонных смесей с целью повышения прочности бетона.

5.3 Повышение прочности мелкозернистого бетона пластифицирующими добавками.

5.4 Физико-механические свойства мелкозернистого бетона.

5.4.1 Структура мелкозернистого бетона на основе отсевов щебня.

5.4.2 Истираемость мелкозернистого бетона.

5.4.3 Морозостойкость мелкозернистых бетонов.

5.4.4 Сцепление мелкозернистого бетона с арматурной сталью.

5.4.5 Морозосолестойкость мелкозернистого бетона.

5.5 Выводы по главе 5.

Глава 6. Опытное внедрение результатов исследований.

6.1 Рекомендации по изготовлению мелкозернистых бетонов на основе отсевов щебня.

6.1.1 Общие положения.

6.1.2 Составы бетонных смесей.

6.1.3 Приготовление бетонной смеси.

6.1.4 Уплотнение бетонной смеси.

6.2 Опытное внедрение результатов диссертационной работы.

В условиях сложившихся экономических отношений рынок строительных материалов нуждается в конкурентноспособной продукции относительно низкой стоимости. Такая продукция может быть получена на основе техногенного сырья различных отраслей промышленности.

Научные школы Ю.М.Баженова, П.П. Будникова, В.Т.Ерофеева, П.Г.Комохова, Л.Б.Сватовской, Т.М.Петровой, В.И. Соломатова и других российских ученых выполнили обширные исследования в области использования промышленных отходов в производстве строительных материалов.

Созданы методики прогнозирования прочностных характеристик бетонов, изготавливаемых на основе техногенного сырья [1;2]. Изучены процессы структурообразования в системах «матричный материал -заполнитель» [3].

Исследуются процессы кристаллизации при введении в цемент тонкодисперсных техногенных продуктов [4]. Разработаны технологические процессы изготовления строительных материалов на основе побочных продуктов различных производств. Однако эта проблема в полной мере далеко не решена.

Госстрой России и РНТО строителей 3 декабря 2003 года провели заседание круглого стола «Переработка отсевов дробления и перспективные отрасли применения материалов из отсевов». Повестка дня и представительство на заседании показали высокую актуальность вопроса.

Было отмечено, что по приближенным оценкам общий объем отсевов дробления, образующихся ежегодно на предприятиях по производству щебня, составляет в настоящее время 28-35 млн. м [5]. При этом на отсев изверженных пород приходится 12-15 млн. м3, а у карбонатных пород - 16-20 млн. м . ВНИПИИСтромсырье приводит несколько иные цифры. С учетом того, что в России ежегодно перерабатывается около 140 млн. т. скальных пород, а выход фракции 0-5 мм составляет 15%, то количество отсева дробления составляет около 21 млн.т. [6]

Отсев щебеночных заводов частично находит применение в качестве оснований при устройстве автомобильных дорог и изготовлении асфальтобетонных смесей. В сухих строительных смесях используется отсев из кварцевых пород фракций: 0-0,63 мм; 0,16-0,63мм; 0,135-0,63мм; 0,63-1,25мм. Отсев изверженных, осадочных и метаморфических пород находит применения при выпуске тонкой и грубой керамики, а также огнеупорных материалов. Перспективным является использование отсева фракции 0,16-0,35 мм в ячеистых бетонах [5]. Применение отсевов щебня в производстве бетонов по мнению ряда авторов [5;6] сдерживается следующими причинами: пластинчатая и игловатая форма зерен; высокое содержание пылевидных частиц (18-25%).

На отдельных предприятиях с помощью специализированных комплексов производится классификация отсевов по фракциям. Однако эта технология является весьма энергоемкой. В настоящее время перед научными школами ставится задача комплексного изучения отсевов дробления различных пород с целью широкого их применения в строительстве.

Анализ сырьевой базы для производства щебня должен быть основан на изучении геологического строения, литолого-фациального состава и физико-механических свойств горных пород.

Месторождения Южного Федерального округа (ЮФО) по степени освоенности можно разделить на три группы:

- разрабатываемые карьеры с действующими щебеночными заводами;

- предварительно-изученные, но не освоенные месторождения; перспективные для производства щебня, но практически не изученные массивы горных пород.

По генезису, который в значительной степени определяет качество щебня, месторождения горных пород ЮФО подразделяются следующим образом: месторождения осадочного алювиального делювиального происхождения, представленные валунно-галечными отложениями (Бесланское, Кизил-Юртовское, Пятигорское и др.) месторождения песчаников и известняков осадочного истункоморского происхождения (Сулинское, Шахтинское, Богураевское, Замчаловское и др.); месторождения магматических пород (Эльджуртинское, Даховский гранитный массив, Актюбинское месторождение гранита, дайки и силы андезитовых порфиритов Семикаракорского района Ростовской области).

Весьма перспективным для производства щебня являются Актюбинское и Эльджуртинское месторождения гранитов и Тарасовское месторождения кварцитов, расположенные соответственно в Кабардино-Балкарии, Карачаево-Черкессии и Ростовской области.

Эльджуртинские граниты и гранит-аплиты слагают крупный массив, выходы которого на поверхность наблюдаются по обеим сторонам р.Баксан. Породы сильно окварцованы, имеют непостоянный минералогический состав, впрочем не влияющий на технологические свойства слагающих этот массив пород. Химический состав пород в %: 8Ю2 - 72,37; ТЮ2- 0,27; А103-14,75; Ыа20 - 3.78; К20 - 3,85; СаО - 1,64; БеО - 1,41, а также МпО, Ре203, М§0, составляющие доли процента.

Технологические свойства: временное сопротивление сжатию 196 МПа, после 25 кратного замораживания - 174 МПа, потеря прочности при истирании 0,33г/см , объемная масса 2,589 г/см , плотность 2,636г/см , пористость 1,81%.

Породы слабо трещиноватые, сеть вертикальных и горизонтальных или слабо наклонных трещин разбивает породу на крупные блоки.

Запасы Эльджуртинского месторождения гранитов составляют 4019 млн. м3.

Ак-Тюбинское месторождение гранитов расположено в Карачаево-Черкессии в 130 км. от ст. Джегута. Массив сложен мелкозернистым гранитом светло-серого цвета с мелкими рассеянными темноцветными минералами: пироксеном, биотитом, роговой обманкой и др. л

Физико-механические свойства: плотность 2,67 г/см , объемная масса 2,6 г/см3, пористость 0,5-1,05%, предел прочности при сжатии 118 МПа.

Тарасовское месторождение кварцитов расположено на севере Ростовской области на границе Миллеровского и Тарасовского районов, вблизи трассы железной дороги Адлер - Москва. Месторождение занимает площадь около 630км2. Кварциты этого месторождения светло-серого, зеленовато светло-серого цвета, массивные, мелкозернистые с неясно выраженной косой слоистостью. Физико-механические свойства кварцитов: предел прочности при сжатии 137-149 МПа, плотность 2,63 г/см3. В кровле толщи кварцитов залегают среднезернистые кварцитовидные песчаники.

Месторождение андезитовых порфиритов Семикаракорского района расположено в 6 км. от станции Константиновской и 5 км. от реки Дон. Площадь распространения залежей изверженных пород в форме силлов и даек около 12км2. Физико-механические свойства порфиритов: плотность 2,70г/см , объемная масса 2,0 - 2,46 г/см , водопоглощение 0,2 - 0,6%, предел прочности при сжатии 240 МПа.

Даховский гранитный массив расположен в 5 - 10 км от ж. д. ст. Хаджох в Республике Адыгея. Граниты Даховского массива серые, розовато-серые, крупнозернистые, массивные. Ожидаемые физико-механические

1 л свойства: плотность 2,75 г/см , объемная масса 2,65 г/см , водопоглощение 0,1 - 0,3%, предел прочности при сжатии 100 - 250МПа.

Освоение указанных месторождений позволит значительно расширить сырьевую базу производства качественного щебня для строительных работ в Южном Федеральном округе.

На всех обследованных заводах по производству щебня скопилось достаточно большое количество отсевов, которые лишь частично востребованы строителями автомобильных дорог.

Согласно [6] для решения задачи использования отсевов в производстве бетона необходимо решить ряд вопросов: определить состав и форму зерен, изучить песчаную фракцию, оптимизировать составы, разработать технологию и др.

В диссертационной работе поставлена задача научно обосновать возможность применения при изготовлении мелкозернистых бетонов отсевов щебня без их предварительного обогащения.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

1. Установлено, что водоудерживающая способность пылевидной и песчаной фракций отсевов дробления различных пород определяется теплотой адсорбции воды на поверхности дисперсных частиц, которая возрастает с увеличением содержания оксида кремния в горной породе. Водоудерживающая способность зерен щебня, содержащихся в отсеве, определяется их водопоглощением.

Предложена зависимость для расчета водотвердого отношения цементно-пылевых паст и мелкозернистых бетонных смесей на основе отсевов с учетом химического состава горной породы.

2. Показано, что комплексная добавка, состоящая из С-3 и глицерина, на 75% повышает прочность цементно-пылевидного камня, содержащего пыль отсевов дробления пород с высоким содержанием оксида кремния.

Механизм действия добавки обусловлен повышением растворимости оксида кремния в адсорбционносвязанной воде и повышением растворимости гидроксида кальция в присутствии глицерина, приводящих к образованию низкоосновных гидросиликатов кальция, упрочняющих цементно-пылевидный камень.

3. Механоактивация мелкозернистых бетонных смесей на основе отсевов дробления, заключающаяся в раздельном перемешивании компонентов и поличастотном виброуплотнении, позволяет получить бетон с достаточно высокими прочностью (25-30 МПа), плотностью, морозостойкостью (Р75 - РЮО), устойчивостью к истирающим нагрузкам и воздействию антигололедного компонента.

4. Установлено, что водоредуцирующий эффект суперпластификатора С-3 зависит от водоудерживающей способности отсевов дробления, возрастая при её уменьшении.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

1. Выявлена связь между водоудерживающей способностью отсевов дробления горных пород и подвижностью мелкозернистых бетонных смесей, приготовленных на их основе.

2. Предложена зависимость для расчета водотвердого отношения в мелкозернистых бетонных смесях, учитывающая вид горной породы и её водоудерживающую способность.

3. Разработана комплексная добавка на основе суперпластификатора С-3 и глицерина, позволяющая получить мелкозернистые бетоны прочностью 25-30 МПа из отсевов, содержащих пылевидную фракцию.

4. Разработаны технологические основы механоактивации мелкозернистых бетонных смесей из отсевов дробления, включающие раздельное перемешивание компонентов и поличастотное виброуплотнение. Мелкозернистые бетоны, изготовленные по указанной технологии, имеют прочность 25-30 МПа, морозостойкость Р75 - РЮО, сцепление с арматурой 1,24 МПа, достаточно высокую коррозионную стойкость.

5. Разработаны рекомендации по изготовлению мелкозернистых бетонов из отсевов дробления различных пород.

Опытное внедрение показало эффективность результатов диссертационной работы.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ

- результаты физико-механических испытаний отсевов дробления пород из месторождений Южного Федерального округа;

- теоретические и экспериментальные результаты исследования влияния сорбционной способности дисперсных частиц на водопотребность мелкозернистых бетонных смесей;

- обоснование механизма действия компклесной добавки «С-З+глицерин» в мелкозернистых бетонных смесях на основе отсевов дробления;

- влияние методов механоактивации (раздельное перемешивание и поличастотное виброуплотнение) на физико-механические свойства бетона;

- рекомендации по практической реализации основных результатов работы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Научно обоснована возможность изготовления мелкозернистого бетона прочностью 25-30 МПа из отсевов щебня без их обогащения.

2. Установлено, что водоудерживающая способность песчаной и пылевидной фракции отсевов щебня различных горных пород определяется теплотой адсорбции воды на поверхности дисперсных частиц.

В свою очередь теплота адсорбции воды возрастает с увеличением содержания оксида кремния в горной породе.

3. Водопотребность цементный пасты, содержащей до 10% от массы цемента пылевидной фракции отсевов щебня, соответствует нормальной густоте цемента.

Предложена зависимость для расчета водотвердого отношения цементных паст, содержащих более 10% пылевидной фракции отсевов щебня с учетом химического состава горной породы.

4. Прочность цементного камня, содержащего 20% пылевидной фракции отсевов, с введением добавки С-3 повышается на 30-40% за счет ее водоредуцирующего действия. Комплексная добавка, состоящая из суперпластификатора С-3 и глицерина повышает прочность цементно-пылевидного камня (с пылью кварцита) на 19 %, по сравнению с добавкой С-3, и на 75% по сравнению с его прочностью при отсутствии добавок.

5. Механизм действия комплексной добавки обусловлен повышением растворимости оксида кремния в адсорбционно-связанной воде и повышением растворимости гидроксида кальция в присутствии глицерина, приводящим к образованию низкоосновных гидросиликатов кальция, упрочняющих цементно-пылевидный камень

6. Водоудерживающая способность отсевов щебня определяется количеством воды, адсорбированной песчаной фракцией, и водопоглощением щебеночной фракции.

Предложена зависимость для расчета водотвердого отношения в мелкозернистых бетонных смесях на основе отсевов щебня различных горных пород.

7. Механоактивация мелкозернистых бетонных смесей на основе отсевов щебня, заключающаяся в раздельном перешивании компонентов и поличастотном виброуплотнении, позволяет получить бетоны прочностью 25-30 МПА при соотношении цемент: отсев, равным 1:2 - 1:3.

8. Установлено, что водоредуцирующий эффект суперпластификатора С-3 значительно снижается при увеличении в мелкозернистой бетонной смеси отсева более, чем 1:1. При этом, чем больше водоудерживающая способность отсева, тем меньше водоредуцирующее действие добавки С-3.

9. Мелкозернистые бетоны на основе отсевов щебня прочностью 2530 МПа могут быть полечены введением в бетонную смесь добавки С-3 и комплексной добавки С-3 + глицерин, которая наиболее эффективна для отсевов с высоким содержанием оксида кремния.

Эффективность добавок возрастает при их введении на втором этапе раздельного перемешивания мелкозернистых бетонных смесей.

10. Бетоны на основе отсевов щебня, изготовленные с применением методов механоактивации (раздельное перемешивание и поличастотное виброуплотнении) или с добавками С-3 и глицерина обладают достаточно высокими прочностью (25-30 МПа), плотностью, морозостойкостью (Б75-РЮО) и устойчивостью к истирающим воздействиям

Сцепление мелкозернистого бетона с арматурной сталью составляет 1,24 МПа, что сопоставимо с тяжелым бетоном.

11. Разрушение мелкозернистого бетона как на основе отсевов щебня, так и на основе стандартного кварцевого песка при воздействии песчано-солевого антигололедного компонента обусловлено кристаллизацией в его поровом пространстве хлорида натрия и двуводного хлорида натрия.

12. Опытное внедрение показало эффективность разработанных составов и технологии изготовления мелкозернистого бетона на основе отсевов дробления горных пород.

140

1. Павленко С.И., Малышкин В.И., Баженов Ю.М. Бесцементный мелкозернистый композиционный бетон из вторичных минеральных ресурсов. Издательство Сибирского отделения РАН, Новосибирск, 2000, 142 с.

2. Гридчин A.M., Лесовик Р.В. Особенности производства вяжущих низкой водопотребности и бетона на его основе с использованием техногенного полиминерального песка. Строительные материалы, оборудование, технологии XXI, века, № 1. 2002 с. 36-37.

3. Харо O.E., Левкова Н.С., Лопатников М.И., Горностаева Т.А. Использование отходов переработки горных пород при производстве нерудных строительных материалов. Строительные материалы, № 9, 2003, с. 18-19.

4. Артамонов В.А., Воробьев В.В., Свитов B.C. Опыт переработки отсевов дробления. Строительные материалы, № 6, 2003, с. 28-29.

5. Алимов Л.А., Булыга Л.Л., Сакин К.С. Использование горелых пород Экибастузского бассейна в производстве бетонов. Уголь. №1, 1989, с.15-16.

6. Книгина Г.И. Строи тельные материалы из горелых пород. М., 1966. 206 с.

7. Трамбовецкий В.П., Бабаев Ш.Т. Мировая тенденция использования вторичных продуктов и техногенных отходов в производстве цемента и бетона. Бетон и железобетон. №5, 1994, с.23-26.

8. Терлыга С.Ю., Сидорович Я.И., Быковский Г.А. Бетоны из горелых пород Донбасса. Уголь Украины, №3, 1992, с. 19-21.

9. Гинич JI.B. Особенности вещественного состава отвальных пород шахт Восточного Донбасса и новые направления их использования. Автореф. канд. дисс. Ростов-на-Дону, 1998, 25 с.

10. Власов В.В. Структурные изменения при твердении вяжущих на основе природного и техногенного сырья. Изв. вузов. Строительство, №5, 1997, с. 42-48.

11. Чернышев Е.М., Дьяченко Е.И. Силовые взаимодействия в структуре строительных композитов фундаментальная проблема их материаловедения и технологии. Изв. вузов. Строительство. №3, 1996, с. 4348.

12. Лазуткин A.B., Эйрих В.И., Жуков В.П. Использование отсевов дробления важный фактор экономического роста предприятий нерудной промышленности. Строительные материалы, № 11, 2003, с. 6-8.

13. Нисневич M.JL, Сиротин Г.А. Использование отсевов дробления горных пород в технологии бетона. Строительные материалы, № 11, 2003, с. 8-10.

14. Malhotra V.M., Ramezaniarpour A.R. Fly Ash in Concrete/ 2nd Ed, CANMET, Energy, Mines and Resources Canada, Ottawa. Canada, 1994, 307 p.

15. Красный И.М. О механизме повышения прочности бетона при введении микронаполнителя. Бетон и железобетон, 1987, № 5, с. 10-11.

16. Курочка П.Н., Гаврилов A.B., Пахрудинов И.П. Влияние мелкодисперсных добавок на цементную матрицу. В сб. «Современные материалы и технологии в строительстве» Новосибирск, 2003, с. 77-80.

17. Вознесенский В.А., Выровой В.Н., Керш В.Я. Современные методы оптимизации композиционных материалов. Будивельник. Киев, 1984. 144 с.

18. Setter N., Roy D.M. Mechanikal Flatures of Chemikal shrinkage of Cement Paste. Cem. And Coner. Res. № 5, 1978, p. 623-624.

19. Бабков B.B., Мохов B.H., Капитонов C.M., Разрушение цементных бетонов. Уфа, 2002, с. 220 234.

20. Иоффе А.Ф. О прочности на разрыв тонких стеклянных нитей и слюдяных пластинок. Избранные труды А.Ф. Иоффе. Наука, JI, 1974, с. 28283.

21. Келли А. Высокопрочные материалы. Мир, М, 1976, 261 с.

22. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение, «Высшая школа», М., 2002, с. 337.

23. Блещик Н.П. Структурно-механические свойства и реология бетонных смесей. Минск, 1977, 170 с.

24. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика Избр. тр. П.А. Ребиндера. М., 1970, 421 с.

25. Чураев Н.В. Свойства смачивающих пленок жидкостей. В сб. «Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость в коллоидов», Наука, М. 1974, с. 81-89.

26. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. Стройиздат. М, 1981,464 с.

27. Ахмыловский Б.А., Шмыгальский В.Н. Структурные типы, критические и равновесные состояния бетонных и растворных смесей. В сб. «Исследования по строительным материалам», Новосибирск, 1970, с. 23.

28. Баженов Ю.М. Высокопрочный мелкозернистый бетон для армоцементных конструкций. Стройиздат, М, 1963, 128 с.

29. Баженов Ю.М. Многокомпонентные мелкозернистые бетоны. Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2001, № 10, с. 24.

30. Баженов Ю.М. Применение промышленных отходов в производстве строительных материалов. Госстройиздат. М., 1986, 56с.

31. Баженов Ю.М. Алимов J1.H. Воронин В.В. Развитие теории формирования структуры и свойств бетонов с техногенными отходами. Изв. вузов. Строительство 1996, № 7, с. 55-58.

32. Баженов Ю.М. Алимов Л.А., Воронин В.В. Прогнозирование свойств бетонных смесей и бетонов с техногенными отходами. Изв. вузов. Строительство 1997., № 4. с. 68-72.

33. Левкова Н.С., Горностаева Т.А., Повышение эффективности комплексного использования сырья за счет отсевов дробления щебня из изверженных пород. Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. 2003, №5, с.308-311.

34. Лукьяненко В.В., Киреев К.В., Костина Н.В. Принципы подбора состава бетонов с загрязняющими примесями. Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. 2003, №5, с.145-148.

35. Шейкин А.Е. О применении в бетоне мелких песков. В кн. «Применение мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона», Стройиздат, М., 1961, с. 7-12.

36. Скрамтаев Б.Г., Баженов Ю.М. Исследование свойств бетона на мелких и крупных песках. В кн. «Применение мелких песков в бетоне и методы подбора состава бетона», Стройиздат, М., 1961, с. 152-161.

37. Лукьяненко В.В., Печеный Б.Г., Кирсев Б.Г. К вопросу о влиянии пылевидных фракций заполнителя на качество бетона. Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. 2003, №5, с.76-78.

38. Грушко И.М., Александров Г.Г. Исследование подвижности легкого заполнителя, обработанного гидрофобизатором. В сб. «Реология бетонных смесей и ее технологические задачи», Рига, 1979, с. 42.

39. Ратинов В.Б., Иванов Ф.М. Химия в строительстве. Стройиздат, М., 1969, с. 117-120.

40. Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Добавки в бетон. Стройиздат М. 1989. 188 с.

41. Курочка П.Н. Стойкость бетона в органических агрессивных средах. Автореферат докт. дисс. С.П., 2000, 36 с.

42. Пчелин В.А. Связанная вода в дисперсных системах. Изд-во МГУ, М, 1970, с. 74.

43. Батраков В.Г. Фаликман В.Р., Виноградов Ю.М. Перспективы производства и применения добавок-модификаторов для бетона и железобетона/ Бетон и железобетон. 1989. - № 4. - С.2-3.

44. Афанасьев Н.Ф., Целуйко М.К. Добавки в бетоны и растворы. -Киев: Будивельник, 1989. 128 с.

45. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.: Стройиздат, 1990. 400- с.

46. Добролюбов Г.В., Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Прогнозирование долговечности бетона с добавками. М.: Стройиздат, 1983. 212 с.

47. Химические добавки для бетонов /Под ред. В.Г. Батракова В.Р. Фаликмана. М.: НИИЖБ, 1987. 151 с.

48. Бетоны с эффективными модифицирующими добавками. Сб. научн. Тр. / под. Ред. Ф.М. Иванова, В.Г. Батракова. М.:НИИЖБ,1985-157 с.

49. Динамике новый пластификатор для строительства. ОАО «Полипласт» Строительные материалы, 2003, № 6, с. 30

50. Шаповалов H.A. Косухин М.М., Лесовик Р.В., Белолапоткова О.Н. Теоретические аспекты механизма действия суперпластификаторов. В сб. «Современные проблемы строительного материаловедения», Белгород, 2001, с. 608-611.

51. Доманская И.К., Мохорт Е.С., Исакова К.Ю., Использование тонкодисперсных материалов в качестве компонентов для производствастроительных смесей. В сб. «Проблемы и достижения строительного материаловедения», Белгород, 2005, с. 50.

52. Гаркави М.С., Шумова Л.В., Долженкова Л.С., Фетисова Л.А. Роль активных центров в формировании структуры цементного камня. Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005, № 9, с. 59-61.

53. Сычев М.М., Сычев В.М. Природа активных центров и управление элементарными актами гидратация. Цемент, 1990, №5, с. 6-10.

54. Комохов П. Г., Сватовская Л. Б., Шангина Н. Н., Лейкин А. П. Управление свойствами цементных смесей природой наполнителя. Известия вузов. Строительство. 1997, №9, с. 51-54.

55. Сватовская Л. Б., Сычев М. М. Активированное твердение цементов. Стройиздат. Л., 1983, с. 159.

56. Гридчин А. М., Ядыкина В. В., Лесовик Р. В. Эффективный бетон с использованием кремнеземсодержащих материалов с учетомдопорно-акцепторных свойств их поверхности. РААЕН. Вестник отделения строительных наук. 2005, выпуск 9, с. 169-180.

57. Сватовская JI. Б. Модели строения твердого тела и процессы твердения. Цемент. 1990, №5, с. 11-12.

58. Комохов П. Г., Шангина H. Н. Конструирование композиционных материалов на неорганических вяжущих с учетом активных центров поверхности наполнителя. Вестник отделения строительных наук. М, 1996, выпуск 1, с. 31.

59. Фиголь A.A. Управление трещиностойкостью тонкослойных композиционных покрытий на цементной основе добавками и наполнителями различной природы. Автореф. канд. дисс. С-П, 2004.

60. Чернаков В.А. Закономерности изменения основных тепло и механофизических свойств пеноматериалов в зависимости от композиционной цементной основы Автореф. докит, дис. С-П, 2004, 40 с.

61. Сватовская Л.Б., Комохов П.Г. Герчин Д.В., Шангин В.Ю., Бородуля A.B. Особенности получения и свойства композиционных покрытий из неорганических вяжущих. В сб. «Новые исследования в материаловедении и экологии»: ПГУПС, С Пб, 2003, с. 4.

62. Соловьева В.Я. Смирнова Т.В. Степанова И.В. Новые добавки полифункционалыюго действия, улучшающие деформативные свойства, бетона. Тезисы докл. Междунар. Конф. «Бетон и железобетон», Ростов- на Дону. 2002, с. 332-335.

63. Авраменко C.B. Стехин A.A., Яковлева Г.В., Белоусов А.Ю. Электромагнитная активация связанны состояний воды в процесса твердения цементных паст. Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века, 2002. № 12, с. 28-29.

64. Ядыкина В. В. Влияния состояния поверхности заполнителей на структурообразование и качество бетонов. В сб. «Новые научные направления строительного материаловедения»: ч. II, Белгород, 2005, с. 208215.

65. Арбеньев А. С. Синергетические эффекты при технологии бетонирования с электропрогревом смеси. Строительные материалы, 2003, №1, с. 18-20.

66. Талышина Н. М., Толстой А. Д., Рокитченко К, С. Обработка цементных композиций в электромагнитном поле сверхвысокой частоты. Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова, 2005, №9, с. 221-223.

67. Сулименко JT.M. Майснер Ш.Н. Влияние механоактивации на технологические свойства портландцементных сырьевых смесей. Изв вузов. Химия и химическая технология. 1986, № 1 с. 80-84.

68. Комохов П.Г. Механико-энергетические аспекты процессов гидратации, твердения и долговечности цементного камня. Цемент, 1997, № 2, с. 20-22.

69. Ядыкина В. В., Гричайников В. А., Лукаш Е. А., Лесовик Р. В., Механоактивизация наполнителей для производства дорожного цементобетона. Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова, 2005, №9, с. 438-444.

70. Хамидулина Д. Д., Гаркави Р. С. Применение дробленных песков для производства мелкозернистых бетонов в сб. «Проблемы и достижения строительного материаловедения», Белгород, 2005, с. 238-239.

71. Парконец В. С. Механоактивационная технология производства эффективных дорожно-строительных материалов из местного и техногенного сырья. В сб. «Новые научные направления строительного материаловедения», ч. II, Белгород, 2005, с. 95-107

72. Кравчук В.Г. исследование процесса виброуплотнения бетонных смесей. Материалы IV всесоюзн. симпоз. «Реология бетонных смесей и ее технологические задачи». Юрмала. 1982, с. 184-187.

73. Плужников A.B. Магнитно-вибрационная технология формирования армоцементных изделий. Автореф. Канд. дисс. Днепропетровск, 1991, 18.с.

74. Руденко И.Ф. Выбор оптимальных режимов виброформования. Бетон и железобетон, 1994, № 12, с. 20.

75. Савинов O.A. Лавринович, E.B, Теория и методы вибрационного формирования железобетонных изделий. Стройиздат, JL, 1972, 152 г.

76. Головачев И.М. Инъекционный способ формования тонкостенных изделий из мелкозернистых бетонов. Труды НИИЖБ, М., 1978, с. 35-37.

77. Гусев Б.В. Руденко И.Ф. Савинов O.A. Перспективные формовочные процессы и оборудование в заводской технологии. Бетон и железобетон, 1988 № 9, с. 34-36.

78. Гусев Б.В., Гончаревич И.Ф. Вибрационные технологии для строительства и промышленности строительные материалов. Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века. 2002, № 1, с. 34-35.

79. Зеленов К.И. Попов JI.H. Импульсно-частотная ударно-волновая технология обработки и уплотнения бетонных смесей. Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века, 2002, № 5, с. 18-29.

80. Афанасьев А. А., Матвеев В. П. Пенстрационный метод уплотнения бетонных смесей. Доклады международной конференции «Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений», Белгород, 1997, с. 125-126.

81. Кушка В.Н., Гаркави М.С. Подифоров С.В. Спиридонов Е.С. Оценка истинной формы зерна высококачественного щебня. Строительные материалы, 2002, № 4, с. 35.

82. Методика определения прочности и деформационных характеристик бетонов при одноосном кратковременном статическом сжатии. МИ 11 - 74, М. 1975, 79 с.

83. Горбунов С. П., Трофимов Б. Я., Федоров Ю. Б., Олюнин П. С. Влияние тонкодисперсных минеральных добавок на свойства цементного теста. Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова, 2005, №75, с. 72-75.

84. Чаповский Е.Г. Лабораторный практикум по грунтоведению и механике грунтов. Недра. М. 1975. 60 с.

85. Долгов С.И. О связанной и капиллярной воде в почве. Почвоведение, 1973, № 9, с. 24.

86. Островская С.С. Структурно-механические свойства цементно-зольных и цементно-золо-песчаных растворов инъекционного формирования. Канд. дис. Ростов-на Дону, 1985, с. 66-68.

87. Баженов Ю.М. Бетонополимеры. Стройиздат М., 1983, с. 93-95.

88. Курочка П.Н. Физико-химические основы процессов коррозии бетона при воздействии органических веществ. Изд-во Северо-Кавказского научного центра высшей школы., Ростов на - Дону., Ростов-на-Дону, 2001, 160 с.

89. Шулепов Ю.В., Овчаренко Ф.Д. Тарасевич Ю.И. Адсорбция воды глинистыми минералами. В сб. «Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов», «Наука», М., 1974 с. 188-192.

90. Короновский Н.В.Основы геологии Высшая школа, М.,1991,386 с.

91. Вассоевич Н.Б. Справочник по литологии. Недра, М., 1983,296 с.

92. Саранчина Г.М. Петрография магматических и метаморфических пород. Недра, JI, 1967, 214 с.

93. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. «Химия», М., 1974,518 с.

94. Вигдергауз М.С. Расчеты в газовой хроматографии «Химия» М., 1978. 172 с.

95. Киселев А.В? Яшин Я.И. Газоадсорбционная хроматография «Наука», М, 1967,216 с.

96. Жуховский A.A., Туркельтауб Н.М. Газовая хроматография. «Гостоптехизыскания» , М., 1962, 442 с.

97. Тютюнников Б.Н. Химия жиров. «Пищевая промышленность», М., 1974, с. 103-109.

98. Братошевская В.В., Мирсоянов В.Н. К вопросу коррозии бетона при действии многоатомных спиртов. В сб. «Современные материалы и технологии в строительстве» Новосибирск, 2003, с. 43-45.

99. Добавки в бетон. Справочное пособие под редакцией B.C. Рамачандрана. Перевод с англ. Т.П. Розенбург и С.А. Болдырева под редакцией A.C. Болдырева и В.Б. Ратинова. Стройиздат, М., 1988. с. 95.

100. Моррисон С. Химическая физика поверхности твердого тела. Перевод с англ. Под редакцией Ф.Ф. Волькенштейна «Мир», М, 1980, 488 с.

101. Чич. Ю.Н. Формирование армоцементных изделий, локально-ориентированным высокочастотным вибрированием. Канд. дисс. Краснодар, 1999, с. 64-65.

102. Pistill M.F. Variability of Condesed Silika Fume Fume from a Canadion Sourse and influence on tne Properties of Cement. Cem., concr. Fnd. Aydr 1984, V 6., № 1, p. 33-37.

103. Соломатов В.И. Композиционные строительные материалы и конструкции пониженной материалоемкости. Киев, 1991, 276 с.

104. Комохов П.Г. Наукоемкая технология конструкционного бетона как композиционного материала. Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2002, № 4с. 36-37, № 5 с. 26-27.

105. Копаница М.А. Аниканова JI.A., Макаревич М.С. Тонкодисперсные добавки для наполненных вяжущих на основе цемента. Строительные материалы, 2002, № 9, с. 2-3.

106. Буравчук Н.И. и др. Ресурсосбережение в технологии вяжущих и бетонов. Издв-во СКНЦВШ, Ростов на Дону, 1999, с. 60 - 61

107. Берней И.И., Белов В.В. Пластифицирующее действие химических добавок на двух и трехфазные дисперсные системы. В сб. «Реология бетонных смесей и ее технологические задачи» Рига, 1979,с.39-40.

108. Воларович М.П. и др. Исследование структуры и теплот испарения пленок влаги из дисперсных материалов. В сб. «Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов». Наука, М, 1974, с. 133.

109. Будницкий В.М. и др. Минеральные добавки из горелых шахтных пород и зол для вяжущих и бетонов. Изв. вузов. Сев. Кав. Регион. Технические науки, 1998, № 4.

110. Соломатов В.И. Коренкова С.Ф., Чумаченко Н.Г., Новый подход к проблеме утилизации отходов в строительстве. Строительные материалы, 1999, № 7-8, с. 12-13.

111. Ярлушкина С.Х. Формирование контактной зоны цементного камня с заполнителями при твердении бетонов в различных температурных условиях. Сб. трудов НИИЖБ, Стройиздат, М., 1975, с. 88-96.

112. Ярлушкина С.Х. Физико-химические процессы и их роль в формировании прочности цементного камня с заполнителями. Сб. трудов НИИЖБ «Структурообразование бетона и физико-химические методы его исследования». Стройиздат, М, 1980. с. 60-69.

113. Любимова Т.Ю. Влияние состояния поверхности и диперсности кварцевого заполнителя на кристаллизационное твердение цемента и свойства цементного камня в зоне контакта. Коллоидный журнал, 1967, № 1, с. 544-55.

114. Блок A.M., Симоненко В.Ф. Измененность растворяющих свойств воды в поле поверхностных сил минеральных систем. В. Сб. «Поверхностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов» «Наука», М., 1974, с. 72-75.

115. Баженов Ю.М. Высокопрочный мелкозернистый бетон для армоцементных конструкций Стройиздат, М, 1963, 128 с.

116. Головачев И. М. Исследование технологии инъекционного формирования тонкостенных изделий из мелкозернистого бетона. Автореф. Канд. дисс. Л. 1973.

117. Миронков Б.А., Стерин B.C. Мелкозернистый бетон в гражданском строительстве Санкт-Петербурга. Бетон железобетон, 1993, № 10, с. 16-20.

118. Судаков В.И. Технология изготовления конструкций из мелкозернистого бетона. Учебное пособие. Хабаровский политех, инс-т, 1984, 102 с.

119. Оганесянц С.Я. Львович К.И. Проектирование составов песчаных бетонов в зависимости от технологии их изготовления. В. сб. «Совершенствование методов проектирования состава и контроля качества бетона» М., 1982 с. 48-51.

120. Краснов A.M. Высоконаполненный мелкозернистый песчаный бетон повышенной прочности. Строительные материалы, 2003, № 1, с. 36-37.

121. Баженов Ю.М. Магдеев У.Х. Алимов JI.A. Воронин В.В., Гольденберг Л.Б., Мелкозернистые бетоны. Учебное пособие Моск. гос. строит, ун-т, М., 1998.

122. Гаркави М.С., Волохов A.C. Некрасова С.А., Хамидулина Д.Д. Использование песков из отсевов дробления при изготовлении мелкоштучных элементов мощения. Строительные материалы, 2003,№6,с. 38.

123. Калашников В.И., Коровкин М.О., Марусенцев В.Я., Агишев P.A. Влияния песка на водоредуцирующий эффект суперпластификатора в мелкозернистых бетонах. В. кн. «Современные проблемы строительного материаловедения. Белгород, 2001, с. 180-182.

124. Вагнер Г.Р. Физико-химия процессов активации цементных дисперсий. «Наукова думка», Киев, 1980, 200 с.

125. Соломатов В.И. и др. Высокопрочный бетон с активированным минеральным наполнителем. Бетон и железобетон, 1986, № 12, с. 10-11.

126. Методика определения характеристик структуры и пределов прочности бетона на основе измерения контракционного объема. МИ 84-76, Издательство стандартов, М. 1977. 27 с.

127. Методические указания по порометрии капиллярно-пористых строительных материалов. Киев, 1983, 70 с.

128. Шейкин А.Е. Чеховский Ю.В. Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. Стройиздат. М., 1979, 343 с.

129. Чернов A.B. Курочка П.Н., Киреева Ю.И. Показатель удельной поверхности цементного камня и бетона. Бетон и железобетон, 1987, № 6, с. 16-17.

130. Шейкин А.Е., Добшиц JI.M. Цементные бетоны высокой морозостойкости. Стройиздат JI, 1989, 128 с.1. РЕСПУБЛИКА ^»г ДАГЕСТАН

131. ОБЩЕСТВО с ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ

132. СТРОИТЕЛЬНАЯ КОМПАНИЯ «МОНОЛИТ»

133. Согласно рекомендации Ростовского государственного университета путей сообщения при изготовлении мелкоштучных стеновых блоков (19x19x40) из отсевов дробления, были применены рекомендации РГТУ ПС.

134. По данной технологии в сентябре 2005 года изготовлено 3200 шт. стеновых блоков, были использованы следующие материалы и добавки на 1 мЗ бетона: отсев 1680 кг, цемент - 250 кг, суперпластификатор С-3 - 1,25 л., глицерин - 2,5л.

135. При изготовлении блоков была принята рекомендуемая технология раздельного перемешивания,- 1 стадия перемешивания отсев + 2/3 воды- 2 стадия перемешивания цемент + С-3 + глицерин+ 1/3 воды

136. Вибрация блоков производилась на виброустановке.

137. Термовлагоустойчивость обработки осуществлялось по режиму 2,5+7+4 часа.

138. Испытания образцов показало прирост прочности образцов по сравнению с образцами изготовленными обычным методом и без добавки на 35%.

139. Экономический эффект от внедрения составил 1,5 руб. на один блок.

140. Ахвахский район, с. Карата1. Телефоны:2 » 4jP 200sf г.1. АКТ ВНЕДРЕНИ1. Г.К. Гаджиев

141. ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «КОМБИНАТ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ № 1»1. ЗАО «КСМ №1»)344023, г.Ростов-на-Дону, ул. Страны Советов, д. 7. Тел/факс 254-77-33

142. Шгрждаю /т^/Гетф^жшьш директор1. Л.Н.Горяипов 2005г.1. Ъ^«;-" -Тавнедрения рекомендаций по технологии изготовления мелкозернистого бетона из отсевов дробления песчаника

143. В период май-октябрь 2005г. в ЗАО «КСМ-1» внедрены «Рекомендации по изготовлению мелкозернистых бетонов на основе отсевов щебня», разработанные Ростовским государственным университетом путей сообщения.

144. По указанным рекомендациям изготовлено 150м3 поребрика для укладки тротуарной плитки. При этом были использованы отсев песчаника Сулинского карьера Ростовской области и цемент М500.

145. Соотношение компонентов составило 3:1, при расходе материалов на 1м3: отсев 1660 кг, цемент - 550 кг, водоцементное отношение - 0,42.

146. В бетонную смесь добавлялся суперпластификатор С-3 в количестве 5,5л на 1м3.

147. При изготовлении поребрика была принята рекомендуемая технология раздельного перемешивания компонентов:- перемешивание отсева и 2/3 воды;- добавление цемента и 1/3 воды с окончательным перемешиванием.

148. Добавка С-3 вводилась на втором этапе перемешивания.

149. Термовлажностная обработка осуществлялась по режиму 2,5+7+4ч.

150. Прочность полученного мелкозернистого бетона (по контрольнымобразцам) составила 26Мпа.

151. Экономический эффект от внедрения составил 70 руб. на 1м3 бетона.

152. Главный инженер ЗАО «КСММ.I»1. РОССИЙКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

153. РЕСПУБЛИКА ДАГЕСТАН ОБЩЕСТВО с ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ1. ЭНЕРГОСТРОЙМОНТАЖ»

154. Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. Гагарина 5а тел. 8 8722 62 97 64; 68 13 5010 » ¿глср/лс 200Х"г. №1. Патахов 200^£г

155. При изготовлении бетона использовались следующие материалы: портландцемент М500 ОАО «Новоросцемент», отсев дробления 0,14-0,5 мм. щебкарьера ОАО «Дагнеруд» г. Кизилюрт РД.

156. Вибрирование глубинным вибратором.

157. Во время производства работ были изготовлены и отобраны контрольные бетонные образцы размером 15 х 15 х 15 см, которые прошли лабораторные испытания.

158. Прочность полученного бетона из отсева дробления соответствовало марке 200.

159. При использовании рекомендаций расчетный экономический эффект составит 90 руб. на куб бетона.1. Главный инженер1. У. 3. Умаров1. Нач. участка1. Н.К. Гусейнов