автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Керамобетон на основе вторичных заполнителей из кирпичного боя для мелкоштучных стеновых изделий

На правах рукописи

Хаджиев Магомед Рамзановнч

КЕРАМОБЕТОН НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ ИЗ КИРПИЧНОГО БОЯ ДЛЯ МЕЛКОШТУЧНЫХ СТЕНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

9 СЕН 2015

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Грозный - 2015

005562097

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М.Д. Миллионщикова».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Муртазаев Сайд-Альви Юсупович.

Официальные оппоненты:

Хархарднн Анатолий Николаевич - доктор технических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова», кафедра «Материаловедение и технология материалов», профессор;

Мантуров Загир Абдулнасирович - кандидат технических наук, доцент Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Дагестанский государственный технический университет», кафедра «Строительные материалы и инженерные сети», доцент.

Ведущая организация:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет».

Защита состоится «26» сентября 2015 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д212.052.03 при ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный технический университет» по адресу: 367015, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70, каб. 202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке н на сайте ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный технический университет» http://www.dstu.ru/. Сведения о защите и автореферат диссертации размещены на официальном сайте ВАК Министерства образования и науки РФ http://vak.ed.gov.ru/ .

Рассылка автореферата состоится «25» августа 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В настоящее время строительство зданий и сооружений вследствие существенного увеличения объема и интенсивности работ диктует аналогичное увеличение производства строительных материалов требуемого качества, для переработки исходного сырья которых необходимы минимальные энергозатраты и капиталовложения. Такой подход позволяет застройщику быстро и надежно строить и обеспечивать потребителя жильем высокого качества и долговечности. В соответствии с программой «зеленого строительства» к таким материалам относятся так называемые «зеленые композиты» на основе техногенного сырья, как наиболее эффективные с точки зрения минимальных энергозатрат при их производстве и экологически эффективные с точки зрения охраны окружающей среды.

В результате реализации государственных, региональных и ведомственных программ по сносу устаревших зданий и сооружений, природных и техногенных катастроф, вооруженных конфликтов в различных регионах страны и мира накоплено большое количество техногенного сырья в виде кирпичного и бетонного лома, производственного брака технологических производств строительной индустрии, которое в первую очередь должно быть использовано для реализации вышеуказанных задач в строительном производстве.

В настоящее время в Чеченской Республике, как и во всем мире, ощущается острая потребность в эффективных строительных материалах, особенно стеновых, способных в полной мере обеспечить требуемые теплотехнические параметры. Как показывает зарубежный и отечественный опыт, при комплексном подходе к решению проблемы рационального использования имеющейся базы техногенного сырья с внедрением передовых эффективных технологий ее обработки, можно разработать технологию и предложить конкурентоспособную строительную продукцию, не уступающую по качественным показателям отечественным и зарубежным аналогам. В полной мере это относится к технологии получения легких керамобетонов в виде мелкоштучных стеновых изделий на основе вторичных заполнителей из керамического кирпичного боя (ККБ) и производственного брака кирпича (ПБК). Такой подход позволит значительно снизить дефицит стеновых материалов для строительства и восстановления разрушенных зданий и сооружений, расширить сырьевую базу строительных материалов и повысить экологическую безопасность в регионе.

Степень изученности проблемы. На основании анализа работ Ю.М. Баженова, Л.Д. Чумакова, B.C. Лесовика, М.Ф. Пистилла и других отечественных и зарубежных ученых можно сделать вывод о недостаточной изученности состава и свойств продуктов дробления ККБ и ПБК и об отсутствии отечественного опыта переработки и вторичного его использования.

В связи с этим предлагается использовать в строительном производстве новый относительно дешевый местный строительный вторичный материал, который до этого, в лучшем случае, использовался в качестве подсыпки дорожного полотна — керамический кирпичный бой и производственный брак кирпича. Объемы имеющихся в отвалах отходов ККБ и ПБК позволяют говорить об эф-

фективности их использования вместо природного сырья, поскольку ежегодное образование отходов сноса зданий и сооружений в нашей стране составляет более 17 млн. тонн, 40 % из которых — кирпичный бой.

Таким образом, разработка альтернативных способов использования ККБ и ПБК является актуальной задачей развития программы так называемого «зеленого строительства и зеленых композитов». >

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью диссертационного исследования является разработка научно обоснованных способов получения керамобетонов на основе использования вторичных заполнителей из керамического кирпичного боя и производственного брака кирпича для производства мелкоштучных стеновых изделий.

В соответствии с целью исследования в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

— изучены особенности состава и свойств техногенного сырья в виде ККБ и ПБК и вторичных заполнителей на их основе с целью получения легкого кера-мобетона для стеновых материалов;

— изучен механизм действия химических добавок на процессы структуро-образования керамобетонных смесей, полученных с использованием вторичных заполнителей;

— разработана рецептура легких керамобетонных смесей с использованием заполнителей из ККБ и ПБК для производства мелкоштучных стеновых материалов и изучены их свойства;

— проведена оптимизация гранулометрического состава вторичных заполнителей и рецептуры легких керамобетонных смесей;

— разработаны нормативные документы и ТЭО полученных результатов экспериментальных, теоретических исследований и опытно-промышленного внедрения.

Научная новизна диссертационного исследования. Предложены принципы получения легких керамобетонов на основе вторичных заполнителей с улучшенными теплофизическими и эксплуатационными свойствами, заключающиеся в оптимизации матричной структуры керамокомпозиционного материала за счет использования современных модификаторов, выбора оптимального соотношения между составляющими бетонной смеси и обогащением зернового состава заполнителя. Полученные составы керамобетонов характеризуются: меньшей теплопроводностью (0,35-0,50 Вт/[м °С]), плотностью - 1310-1750 кг/м , низкой себестоимостью — более 30 %, при прочности на сжатие (в пределах В10-В25) и морозостойкости- до БЮО.

Изучен механизм влияния химических добавок на основные свойства легких керамобетонных смесей на основе вторичных заполнителей. Исследованы водоредуцирующий, цементосберегающий и пластифицирующие эффекты от применения химических добавок, заключающиеся в снижении В/Ц с 1,1 до 0,5, уменьшении расхода вяжущего до 25 % и увеличении подвижности с П1 до ПЗ.

Исследованы параметры поровой структуры легких керамобетонов на вторичных заполнителях и установлено, что водопоглощение их составляет не бо-

лее 6-7%, а структура, по сравнению с бездобавочными составами, представлена более мелкими (к =1,5-1,9 мкм) однородными по размеру (а = 0,4-0,5) порами.

Получены зависимости основных свойств легких керамобетонных смесей и керамобетонов от различных факторов — зернового состава вторичного заполнителя, наличия в нем пылевидной фракции, его водопоглощения,- прочности, технологии приготовления смеси и др.

Теоретическая значимость диссертационной работы обоснована тем,

что:

- предложены принципы получения легких керамобетонов с оптимальными технологическими, физико-механическими и эксплуатационными свойствами для производства мелкоштучных стеновых изделий путем использования вторичных заполнителей из отходов разборки зданий и сооружений;

- развита теория гидратации и твердения клинкерных минералов в многокомпонентной системе «вяжущее — вторичные заполнители — добавки - вода», а также раскрыты основные положения теории ее струюурообразования;

-изложены основные положения, касающиеся повышения энергоэффективности технологии производства легких керамобетонных смесей для мелкоштучных стеновых изделий с использованием отходов в виде ККБ и ПБК;

-раскрыты механизмы снижения объемной массы керамобетона с сохранением при этом плотности, однородности и других эксплуатационных показателей за счет использования суперпластификаторов и оптимизации структуры композита;

- изучено влияние структуры вторичных заполнителей из ККБ и ПБК с повышенным водопоглощением на основные эксплуатационные характеристики стеновых изделий;

-применительно к проблематике диссертации эффективно использованы методы математического планирования эксперимента со статистической обработкой результатов и стандартные методы испытания;

Теоретические выводы, сделанные в результате исследования, могут быть использованы в преподавании следующих учебных курсов: «Технология строительной керамики и искусственных пористых заполнителей», «Бетоны и растворы на основе техногенного сырья», «Технология бетона, строительных изделий и конструкций», «Строительные материалы и изделия», «Строительные композитные материалы» и др.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что:

- существенно расширена сырьевая база для производства легкого керамобетона, предназначенного для мелкоштучных стеновых изделий, за счет использования вторичного заполнителя из ККБ разборки зданий и ПБК производственных предприятий;

- разработаны рациональные рецептуры легких керамобетонных смесей на основе использования вторичных заполнителей и химических добавок-водопонизителей;

- предложена технология получения вторичных заполнителей из ККБ и ПБК и легких керамобетонов на их основе, предназначенных для производства мелкоштучных стеновых изделий, и установлена эффективная дозировка химической добавки для обеспечения оптимальной рецептуры керамобетонной смеси, позволяющая получить значительный водоредуцирующий и цементосбере-гающий эффекты.

Методы исследования базируются на известных положениях теории твердения клинкерных минералов, бетонов и строительных растворов на их основе в нормально-влажностных условиях, математической логики, теории автоматизации и управления технологическими процессами и производствами. Исследования проводились с учетом действующих государственных стандартов и рекомендаций.

Основные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследований гранулометрического, химического и минерального составов отходов ККБ и ПБК, а также вторичных заполнителей из продуктов их дробления;

- свойства легких керамобетонных смесей и керамобетонов на основе заполнителей из ККБ и ПБК;

- оптимальные составы легких керамобетонов для производства мелкоштучных стеновых материалов с улучшенными технологическими, физико-механическими и эксплуатационными свойствами;

- особенности технологических переделов сортировки, дробления и фракционирования продуктов дробления ККБ и ПБК с получением вторичных заполнителей, а также приготовления легких керамобетонных смесей и мелкоштучных стеновых материалов на их основе;

- результаты апробации.

Внедрение результатов работы. Полученные результаты были апробированы в промышленных условиях на предприятии ООО «Мустанг» при строительстве малоэтажных жилых и общественных зданий в Чеченской Республике и в Республике Дагестан с использованием в ограждающих конструкциях мелкоштучных стеновых блоков в количестве 80000 штук, изготовленных из керамобетонной смеси с общим объемом 900 м3.

Для внедрения результатов работы при строительстве, ремонте и реконструкции зданий и сооружений разработаны следующие технические документы: , - технологический регламент на производство мелкоштучных стеновых материалов из легкого керамобетона на вторичных заполнителях из керамического кирпичного боя и брака;

- рекомендации по получению керамобетонов с использованием вторичных заполнителей из ККБ и ПБК;

- стандарт предприятия «Пористые вторичные заполнители из керамического кирпичного боя и производственного брака кирпича для бетонов и строительных растворов и теплоизоляции».

Результаты работы использовались при реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России

на 2009-2013 годы» и республиканской целевой программы «Энергоснабжение и повышение энергоэффективности в Чеченской Республике на 2009-2013 годы». В результате этого получены эффекты как экологического и экономического, так и социального содержания.

Основные положения диссертационного исследования, подтвержденные результатами промышленного внедрения, включены в содержание учебно-методических материалов при подготовке специалистов, бакалавров и магистров, обучающихся по направлению «Строительство».

Достоверность полученных результатов диссертационных исследований подтверждается применением:

- апробированных методов экспериментальных исследований;

- поверенного оборудования и математического аппарата планирования эксперимента;

- при обработке экспериментальных данных современного программного обеспечения.

Апробация результатов исследования. Наиболее значимые результаты диссертационного исследования были доложены и обсуждались на:

1. Международной молодежной конференции «Экологические проблемы горнопромышленных регионов», г. Казань, 2012 г.;

2. П Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в производстве, науке и образовании», г. Грозный, 2012 г.;

3. 15-м Московском международном салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед - 2012», г. Москва, 2012 г.;

4. III Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в производстве, науке и образовании», г. Грозный, 2013 г.;

5. Международной заочной научно-практической конференции «Наука и образование в жизни современного общества», г. Тамбов, 2013 г.;

6. V Международной конференции «Современные концепции научных исследований». Редакция Евразийского союза Ученых «ЕСУ», г. Москва, 2014 г.;

7. Международной научно-практической конференции «Современные строительные материалы, технологии и конструкции», посвященной 95-летию ФГБОУ ВПО «ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова», г. Грозный, 2015 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 работ, в том числе 4 - в рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста, содержащих 38 таблиц, 46 рисунков и структурно представлена введением, пятью главами, заключением, списком литературы из 104 наименований и 4 приложениями.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационной работы, рабочая гипотеза, цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость обоснованы и представлены во введении.

Первая глава посвящена анализу состояния вопроса с целью обоснования направления дальнейших исследований в соответствии с предложенной рабочей гипотезой о возможности использования отходов ККБ и ПБК в технологии бетона.

Для обоснования рабочей гипотезы о возможности получения легких керамобетонов на основе отходов ККБ и ПБК для изготовления мелкоштучных стеновых изделий изучены научные труды и разработки отечественных и зарубежных ученых в области бетоноведения, проанализирован опыт ведущих научных школ Ю.М. Баженова, В.И. Соломатова, B.C. Лесовика, П.Г. Комохова, Д.М. Роя, Г.Р. Гоуда и других, который показал, что выпуск вторичных строительных материалов, в том числе и «зеленых композитов», получаемых с использованием доступного, дешевого, часто не востребованного местного сырья, к которому помимо природных ресурсов, относятся и отходы разборки зданий и сооружений, в том числе и ККБ и ПБК,является одной из важнейших проблем современной строительной индустрии.

Поскольку применение продуктов дробления ККБ и ПБК в настоящее время существенно ограничено, то разработка альтернативных способов вторичного их использования в технологии легкого керамобетона является актуальной задачей в области повышения эффективности их применения в практике строительного материаловедения, что возможно, как показал проведенный литературный анализ, только при рациональном поэтапном подходе к решению данной проблемы.

Таким образом, предлагается исследовать химический, минеральный, зерновой составы и свойства ККБ и ПБК, разработать рецептуры эффективных керамобетонов для мелкоштучных стеновых материалов, исследовать их основные свойства, разработать нормативно-техническую документацию, включая рекомендации по отбору проб из отходов ККБ и ПБК, получению вторичных заполнителей, приготовлению бетонов и стеновых изделий на их основе. А также предложить технологию комплексного использования ККБ и ПБК с получением эффективных для изготовления стеновых изделий керамобетонных смесей и керамобетонов.

В результате литературного обзора поставлены цель и основные задачи диссертационного исследования.

Во второй главе рассмотрены методики проведения исследований и основные свойства сырьевых материалов. Представлена информация о химическом и минералогическом составе, дисперсности и влажности материалов, используемых в работе в качестве минеральных вяжущих и заполнителей.

В качестве исходных материалов для получения легких керамобетонов на основе отходов ККБ и ПБК в работе использовались: портландцемент (ПЦ) ЦЕМ 142,5 Н производства ФГУП «Чири-Юртовский цементный завод», соот-8

ветствующий ГОСТ 31108-2003; химические добавки - «С-3» и «Хидетал», соответствующие ТУ 6-36-0204229-625-90 и ТУ 5745-019-57330160-12 соответственно, мелкий и крупный заполнитель- вторичные продукты дробления ККБ и ПБК - кирпичный щебень и песок, а также для регулирования плотности и прочности природный плотный кварцевый песок Червленского месторождения.

Для определения прочности легких керамобетонов на основе отходов ККБ и ПБК использовались известные разрушающие способы и методы неразру-шающего контроля. Для определения морозостойкости использовался дилатометрический метод его ускоренного определения с помощью прибора «БЕТОН-ФРОСТ». Теплопроводность полученных керамобетонов изучали с помощью измерителя теплопроводности ИТП-МГ4 "250", предназначенного для определения теплопроводности, а так же для измерения термического сопротивления исследуемого образца.

Макро- и микроструктура легких керамобетонов и химический состав исходного сырья изучались с помощью дисперсионно-энергетического спектрометра (ДЭС) растрового электронного микроскопа Quanta 3D 200i с интегрированной системой микроанализа GenesisApex 2 EDS от EDAX. Обработка спектров производилась при помощи программного обеспечения EDAX TEAM. В работе применялись математические методы планирования эксперимента с системой их статистической обработки, а также стандартные методики исследования предлагаемых составов легких керамобетонов на основе отходов ККБ и ПБК.

Экспериментальные исследования проводились в научно-техническом центре коллективного пользования «Современные строительные материалы и технологии» (НТЦКП «ССМиТ») и научно-исследовательском центре коллективного пользования «Нанотехнологии и наноматериалы» (НИЦКП «ННМ») Грозненского государственного нефтяного технического университета имени академика М.Д. Миллионщикова.

Во второй главе также представлены результаты исследованияотходов ККБ и ПБК, продуктових дробления, а также их свойства и влияние на физико-механические показателиполучаемых керамобетонов.

Исследованиями установлено, что продукты переработки ККБ имеют ту же структуру, что и изначальный материал - кирпич, обладающий своей проектной прочностью, стойкостью и пористой структурой.

Для оценки пригодности заполнителей из ККБ и ПБК исследовалось: содержание пылевидных и глинистых частиц;соотношение между щебеночной и песчаной фракцией; соотношение частных и полных остатков щебня, на стандартном наборе сит; модуль крупности песка из ККБ и ПБК и другие показатели вторичного заполнителя.

График просеивания мелкого заполнителя (рисунок 1), характеризующий зерновой состав песка из отсева дробления ККБ и ПБК, показывает, что полученная кривая практически вся располагается в области допустимых значений мелкого заполнителя для легкого бетона. Участок кривой на границе раздела зерен 2,5 мм, выходящий за рекомендуемую область значений песка, имеет несу-

щественное значение показателя зернового состава песка из ККБ и ПБК. Таким образом, полученный вторичный песок из ККБ и ПБК можно рекомендовать для приготовления легких керамобетонов.

Результаты исследования вторичных заполнителей из ККБ и ПБК приведены в таблице 1.

Особенностью вторичного заполнителя из ККБ, как показали исследования, является то, что его зерна состоят из фрагментов керамического кирпича и растворной части (рисунок 2), количество последнего в зависимости от конструкции дробимой части здания находится в пределах 15-20 % от массы перерабатываемой продукции.

Таблица 1 - Основные характеристики вторичных заполнителей из ККБ и ПБК

Наименование показателя Вторичный песок Вторичный щебень

Фракция, мм 0,5 5-10 10-20 20-40

Процентное соотношение зерен фракций, мм, в продукте дробления, % по массе 27,54 9,78 24,04 38,64

Пустотность, % 33 40 45 48

Прочность песка при сдавливании в цилиндре, МПа 10,8 12,1 12,4 13,2

Насыпная плотность, кг/м3 1170 863 848 822

Истинная плотность, кг/м3 2580 2580

Содержание пылевидных и глинистых частиц, % 0,2 -

Содержание глины в комках, % нет нет

Модуль крупности песка 2,6 -

Водопоглощение, % по массе 12 12

Пористость, % 16 16

0.160.315 0.63 1,25 2.5 5.0

Ра шоры кии грольных сит, мм Рисунок 1 - Кривая просеивания песка из отсева дробления ККБ и ПБК, нанесенная на график зернового состава мелкого заполнителя

Таким образом, по результатам исследования заполнителей из ККБ и ПБК можно констатировать эффективность их использования в составах легких конструкционно-

теплоизоляционных бетонов.

В третьей главе:

- обоснована возможность получения оптимальных составов легких керамобетонов на основе вторичных заполнителей из ККБ и ПБК;

- представлены технологические принципы получения легкой керамобетонной смеси и керамобетона;

- изучены динамика набора прочности керамобетонов и изменения структурной организации и жизнеспособности керамобетонных смесей;

- получены зависимости основных свойств вторичных заполнителей и керамобетона на их основе от вида дробимого сырья;

- проведены сравнительные исследования вторичных заполнителей из ККБ и ПБК и легкого керамобетона на их основе.

Поскольку отходы в виде ККБ и ПБК складываются из различного рода включений (кирпичный бой, кладочный раствор, брак в виде недоженных или переженных кирпичей и др.), отличающихся размерами, составом и прочностью, нами проводились сравнительные исследования вторичных заполнителей, получаемых из указанных отходовв виде ККБ и ПБК и легкого керамобетона на их основе.

Установлено, что ККБ по сравнению с ПБК более однороден. Зерна вторичного заполнителя из ККБ, состоящие из дробимых кирпичей и кладочного раствора между ними, отличаются однородной, схожей друг с другом структурой и имеют одинаковые прочности при сдавливании в цилиндре. Это объясняется тем, что дробимый керамический стеновой материал, прошедший контроль ОТК на заводе-изготовителе и использованный в строительстве, имеет одну и ту же марку, прочность, возраст, условия эксплуатации и т.д. И поэтому вторичный заполнитель, полученный из такого сырья, характеризуется свойствами, присущими рядовому керамическому кирпичу.

Состав заполнителя из ПБК представлен разнородными включениями в виде недожега, пережега, брака с известковыми дутиками и т.д. Кирпич с такими негативными дефектами имеет низкие показатели прочности и однородности по сравнению с нормальными или пережжёнными керамическими изделиями. И это относится к недостаткам вторичного заполнителя из ПБК. Но данный недостаток легко устраняется современными технологическими решениями по сортировке и фракционированию такого заполнителя. Однако вопрос использо-

Рисунок 2 - Структура вторичного заполнителя из керамического кирпичного боя: 1 - зерна, состоящие из кладочного раствора и кирпича; 2 - то же, из кирпича; 3 - зерна, состоящие отдельно из кладочного раствора; 4 — частицы < 5 мм (отсев дробления); 5 - частицы <0,16 мм (каменная мука)

вания тех или иных сепараторов для повышения качества заполнителей для бетона решается технико-экономическим обоснованием его применения, поскольку каждый технологический цикл производства и обогащения заполнителей влияет на его себестоимость.

Поэтому в ряде случаев экономически выгодно смешивать заполнитель со слабыми зернами с другими более прочными заполнителями и получать из него однородную смесь, пригодную для использования в бетонах.

А при получении вторичного щебня и песка из ККБ и ПБК вопрос однородности заполнителя решается еще легче, поскольку в процессе измельчения и последующей сортировки продукт дробления интенсивно перемешивается и получается однородная масса из зерен ККБ и ПБК с содержанием слабых зерен не более 10 %.

Результаты сравнения физико-механических показателей керамобетонов из сортированного однородного и несортированного смешанного заполнителей из ККБ и ПБК показали, что их свойства почти одинаковы в возрасте 28 суток, что доказывает эффективность использования смешанного заполнителя из ККБ и ПБК, вместо того, чтобы использовать трудо- и энергозатратные специальные сепараторы-классификаторы.

Анализ результатов исследования бездобавочных керамобетонов показали, что на основе вторичных заполнителей из ККБ и ПБК можно получать легкие керамобетоны классов по прочности на сжатие В7,5-В15 с плотностью, не превышающей 1750 кг/м3. Однако, данные составы в виду особенностей вторичных заполнителей из ККБ и ПБК с большим водопоглощением и пористостью, состоящих из фрагментов кирпича и растворной части, использованного при его кладке, имели существенные недостатки- высокие значения В/Ц, большой расход воды и цемента при существенно низких показателях удобоукладывае-мости бетонной смеси и др.

Было установлено, что заполнитель с повышенным водопоглощением из-за значительной пористости его зерен своеобразно влияет на процессы раннего струкгурообразования керамобетона. В результате чего меняются реотехноло-гические свойства керамобетонных смесей. При введении в бетонную смесь такой заполнитель сначала поглощает жидкую фазу из бетонной смеси, а затем, в процессе образования капиллярно-пористой структуры цементного камня, отдает ее, т.е. происходит своеобразное отсасывание влаги из пор заполнителя в твердеющий цементный камень, что положительно влияет на процессы струк-турообразования бетона.

Следовательно, были подобраны составы керамобетонов с использованием различных добавок, улучшающих как реотехнологические, так и физико-механические свойства бетона.

Исследовались водоредуцирующий, пластифицирующий и цементосбере-гающий эффекты вышеуказанных добавок (таблица 2).

Анализ полученных результатов (см. таблицу 2) показывает, что оптимальные значения показателей расхода цемента, подвижности бетонной смеси и прочности бетона достигаются при дозировании добавок от массы цемента в количестве 2 % и 1,5 % С-3 и Хидетал соответственно (рисунок 3 и 4). 12

Таблица 2 - Составы и свойства керамобетонных смесей и керамобетонов

№ состава Расход материалов, кг, на 1 м3 бетона В/Ц Марка по подвижности Плотность р, кг/м3 т,28 к сж, МПа,

Ц щ П В Добавка (%) смеси бетона

С-3 «Хиде-тал»

Водоредуцирующий эффект добавок (составляет до 30 %)

1 310 760 530 289 - - 0,93 П1 1889 1695 17,1

2 310 775 540 264 3,1(1) - 0,85 П1 1893 1728 21,2

3 310 795 550 232 6,2 (2) - 0,75 П1 1894 1734 24,8

4 310 800 550 224 9,3 (3) - 0,72 П1 1894 1737 25,2

5 310 780 535 275 - 3,1 (1,0) 0,89 П1 1892 1722 19,4

6 310 795 540 238 - 4,7 (1,5) 0,78 П1 1895 1742 24,1

7 310 795 550 235 - 6,2 (2,0) 0,76 П1 1897 1738 24,8

Пластифицирующий эффект добавок (составляет до 50 %)

8 310 760 530 289 6,2 (2) - 0,93 П2-ПЗ 1887 1725 19,6

9 310 760 530 289 - 4,7(1,5) 0,93 П2 1892 1712 20,1

Цементосберегающий эффект добавок (составляет до 30 %)

10 230 800 585 256 6,2 (2) - 0,90 П1 1875 1721 17,5

11 242 800 575 267 - 4,7 (1.5) 0,90 П1 1884 1716 18,8

О 1

Расход добавок, %

Расход добавок, "о

Рисунок 3 - Зависимость прочности керамобетона от расхода добавки (во-доредуцирующий эффект)

Рисунок 4 - Зависимость расхода цемента от дозировки добавок (цемен-тосберегающий эффект)

Результаты исследования динамики изменения структурной организации и жизнеспособности керамобетонных смесей показали, что подвижность бетонной смеси на заполнителях из ККБ и ПБК, с течением времени, заметно быстро меняется по сравнению с традиционными бетонами на плотных заполнителях

(рисунок 5). Значение осадки конуса (ОК) бетонной смеси, которое на момент приготовления составило 14-15 см, через 40 мин уменьшается до 3-6 см, а через 1 час смесь вовсе становится жесткой. Это связано с тем, что пористые заполнители обладают значительным водопоглощением и при введении их в бетонную смесь отсасывают из цементного раствора часть воды. Наиболее интенсивно этот процесс происходит в первые 10-15 мин после приготовления бетонной смеси, причем количество воды, поглощаемой заполнителем, зависит от состава бетонной смеси: оно увеличивается в литых и подвижных смесях при высоких значениях водоцементного отношения и уменьшается в жестких бетонных смесях при низких значениях водоцементного отношения.

Чтобы компенсировать влияние водопоглощения пористого заполнителя из ККБ и сохранить подвижность бетонной смеси, приходится увеличивать расход воды (рисунок 6).

20 -III 60 Время, мин

Юн

Рисунок 5 - Динамика изменения структурной организации и жизнеспособности керамобетонных смесей: ОК - осадка конуса

1-1-1-1-1-1-1-Г-

25 20 15 10 5 2 4 6 8 10 Жесткость, с ОК, см

Рисунок 6 — Водопотребность бетонной смеси на пористом заполнителе из ККБ и плотном щебне с одинаковой предельной крупностью 20 мм

Установлено, что степень повышения водопотребности бетонной смеси зависит от расхода легкого заполнителя, его водопотребности: чем выше водопотребность заполнителя и его расход, тем больше расход воды для получения определенной подвижности бетонной смеси.

Использование пластифицирующих добавок также влияет на водопогло-щение пористого заполнителя, особенно при введении ее с водой затворения, поскольку вода, при этом, приобретает в определенной степени свойства вязко-текучей жидкости, что затрудняет сам процесс капиллярного всасывания жидкой фазы.

Кроме того, повышенная водопотребность песка и щебня из ККБ не может быть отнесена к его недостаткам, а, наоборот, такой заполнитель с повышен-

ным водопоглощением существенно влияет на водоудерживающую способность бетонной смеси, уменьшает склонность к расслаиванию у литых и подвижных смесей и позволяет применять смеси с высоким водоцементным отношением. А это имеет большое значение для получения конструктивно-теплоизоляционных легких бетонов.

Исследование динамики набора прочности керамобетонов с пластифицирующими добавками показало, что по действию на интенсивность набора прочности данные добавки значительно отличаются.

Для сравнительных исследований были выбраны три состава (один бездобавочный и два с добавками) с одинаково заданной прочностью на сжатие в возрасте 28 суток (см. составы 1,10 и 11 в таблице 2).

Испытания бетонных образцов через 1, 3, 7, 14, 21 и 28 сутки показали, что керамобетоны с С-3 и Хидетал в возрасте 7 суток набирают от проектной прочности около 70 % и 90 % соответственно, в то время, как бездобавочный состав в том же возрасте - 58 %от проектной прочности (рисунок 7).

На основании проведенных исследований установлена эффективность использования указанных добавок в составах легких керамобетонных смесей.

Возраст керамобетона. су I

Рисунок 7 - Динамика набора прочности керамобетона с пластифицирующими добавками

Наиболее высокая эффективность по показателям подвижности бетонной смеси, плотности, прочности бетона зафиксирована у суперпластификатора С-3 при его введении в бетонную смесь в количестве 2 % от массы цемента. А по интенсивности набора прочности керамобетона эффективным оказалась добавка Хидетал ГП-9, оптимальная дозировка которого установлена - 1,5 % от массы цемента.

Таким образом, экспериментально доказано, что на вторичных заполнителях из ККБ и ПБК с использованием современных химических добавок можно

15

рекомендовать эффективные составы легких керамобетонов классов по прочности на сжатие В12.5-В20 и выше для изготовления на их основе облегченных стеновых изделий и конструкций.

В четвертой главе приведены результаты исследования структуры легкого керамобетона на основе ККБ и ПБК, а также основные физико-механические, деформативные, теплофизические и другие свойства керамобе-тоновна вторичных заполнителях.

Общеизвестно, что среди многочисленных факторов, эффективно влияющих на теплотехническиеи физико-механические свойства цементобетонов, ведущую роль играют параметры порового пространства и пористость цементного камня.

Отличительным свойством цементного камня и бетона является наличие сложной сети разветвленныхпор с размерами ячеек от 1 мм и меньше, вплоть до размера молекул. При этом характер, типоразмер, структура и объем пор и капилляров в цементном камне в значительной степени влияют на основные свойства получаемого бетона, включая теплофизические, эксплуатационные и другие важные показатели.

Нами для изучения пористости керамобетона использовался метод, заключающийся в исследовании пористости по кинетике водопоглощения бетона. При этом определялись: водопоглощение Жт, показатели среднего размера пор А, однородности размера пор а и удельной поверхности Бо (таблица 3) согласно ГОСТ 12730.3-78 и ГОСТ 12730.4-78.

Водопоглощение легких керамобетонов, изготовленных на основе вторичных заполнителей из ККБ и ПБК без добавок, составляет 8-9%, а с добавками С-3 и Хидетал - 6-7%. Структура керамобетона с пластифицирующими добавками представлена по сравнению с бездобавочными составами более мелкими порами (А, = 1,5 - 1,9 мкм) однородными по размеру (а = 0,4-0,5).

Керамобетоны с использованием плотного кварцевого песка в количестве 200 кг и 400 кг на 1 м3 бетона характеризуются более плотной структурой с менее развитой поровой поверхностью. При этом их водопоглощение составляет около 6 %, а поры заметно мелкие (Х= 1,5 мкм), также однородные по размеру (а = 0,5). Значение удельной поверхности пор этих бетонов с кварцевым песком заметно меньше, по сравнению с бетонами на полностью пористых заполнителях. Однако, при замене пористого песка из ККБ и ПБК плотным кварцевым песком существенно увеличивается плотность (более 1800 кг/м ) и прочность (до 41 МПа) получаемых керамобетонов, что переводит их в категорию тяжелых бетонов.

Однако, по показателям поровой структуры и водопотребности предлагаемые керамобетоны на заполнителях из ККБ и ПБК близки к конструкционным и конструкционно-теплоизоляционным керамзитобетонам на традиционных заполнителях.

При исследовании контактной зоны вторичного заполнителя и цементного камня предлагаемого легкого керамобетона изучен фазовый состав проб в зоне «цементный камень - заполнитель» и получены микрофотографии, позволяющие прослеживать картину разрушения керамобетона. 16

Таблица 3 - Физико-механические свойства и показатели структуры легких керамо-_бетонов на основе вторичных заполнителей из ККБ и ПБК_

Расход компонентов бетона, Параметры поровой

кг, на м «Г я структуры бетона а 6

м Й О Д (% от массы Ц) я Плотность бето кг/м3 л & 1 ^ Однородность пор, а я > и -> Э и ¡а о 2

% Ц щ Ппор Ппл В С-3 Хиде-тал « ^ 5 ч О 4) С 6 & <5 ю с/з В.* £ с Я о Ч с ° 2? еа °

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Керамобетоны бездобавочные

1 250 800 550 - 280 - - 1,1 1675 11,5 2,32 0,65 12,53 9,18

2 310 760 530 - 289 - - 0,9 1695 17,1 2,25 0,61 11,44 8,75

3 340 740 525 - 295 - - 0,9 1702 20,8 2,03 0,56 9,13 8,56

4 400 700 515 - 320 - - 0,8 1736 27,2 2,12 0,52 9,06 8,23

Керамобетоны с пластифицирующими добавками

5 310 795 550 - 232 6,2 - 0,75 1734 24,8 1,96 0,60 8,89 7,94

6 310 795 540 - 238 (2) 4,7 (1,5) 0,78 1742 24,1 1,81 0,55 8,58 7,82

7 400 800 545 - 240 - - 0,60 1758 35,6 1,55 0,51 8,02 6,75

8 400 795 540 - 245 6,2 4,7 (1,5) 0,61 1750 34,2 1,64 0,53 7,77 6,81

Керамобетоны с пластифицирующими добавками и раздельным перемешиванием компо-

9 310 795 555 - 227 6,2 - 0,73 1738 26,0 1,95 0,56 8,57 6,93

10 310 795 545 - 233 (2) 4,7 (1,5) 0,75 1739 26,3 1,89 0,48 8,27 6,58

И 400 800 550 - 235 - - 0,59 1749 37,9 1,53 0,48 7,95 6,76

12 400 795 545 - 240 6,2 4,7 (1,5) 0,60 1757 36,8 1,65 0,49 7,51 6,45

Керамобетоны с пластифицирующими добавками с заменой доли песка Ппор плотным

13 310 795 355 200 230 6,2 - 0,74 1762 27,9 1,94 0,57 7,86 6,65

14 310 795 165 400 221 (2) - 0,71 1798 28,6 1,80 0,52 7,25 6,42

15 400 750 315 200 235 6,2 - 0,59 1780 39,4 1,49 0,49 7,46 6,30

16 400 750 115 400 227 (2) - 0,57 1834 41,0 1,48 0,47 6,88 6,15

Примечание: Ц - цемент; Щ - щебень; Ппор - песок пористый из ККБ и ПБК; Ппл -песок плотный (см. таблицу 2.5); В - вода; Д - добавка; В/Ц - водоцементное отношение; Я сж - прочность бетона на сжатие в возрасте 28 суток

Степень гидратации цемента определяли, исходя из степенигидратации трехкальциевого силиката ЗСаОБЮг- СзБ (алита). Рентгенофазовый анализ (рисунок 8) показал, что степень гидратации проб из керамобетона нащебне из ККБ составила 82 %, в то время как бетон на гранитном заполнителе - 76 %.

Кроме того, микроскопические исследования контактных зон между цементным камнем и заполнителем также показали разницу в их структурах. На микрофотографиях, полученных при увеличении в 3000 раз, контактной зоны цементного камня с гранитным щебнем видно разного рода микротрещины и достаточно высокая пористость. На рисунке 9 (а, б) можно различить микротрещины непосредственно на контактной зоне и микротрещины, которые образовались в теле цементного камня, перпендикулярно поверхности заполнителя.

Рисунок 8 -Фазовый состав проб контактной зоны между цементным камнем и заполнителем: а - проба контактной зоны бетона на гранитном щебне (для сравнения); б - то же, на щебне из ККБ

Рисунок 9 - Микрофотографии контактной зоны между цементным камнем и заполнителем в бетоне (увеличение в 3000 раз): а) на гранитном щебне; б) на щебне из ККБ; 1 - заполнитель; 2 - цементный камень; 3 - контактная зона «цементный камень-заполнитель»; 4 - разрушение (трещина) в контактной зоне и в цементном камне; 5 - разрушение (трещина) по заполнителю

В образцах бетонов на щебне из ККБ трещин в зоне контакта не наблюдается (см. рисунок 9, б). Это свидетельствует о плотном и хорошем сцеплении цементного камня с заполнителем, характеризующимся шероховатой поверхностью.

Таким образом, установлено, что высокая шероховатость поверхности лёгких вторичных заполнителей обеспечивает хорошее сцепление между цементным камнем и заполнителем, а значительная деформативность последнего способствует уменьшению отрицательного влияния на структуру бетона усадки

цементного камня, предотвращая появление усадочных микротрещин.

Общеизвестно, что к основным характеристикам стеновых материалов относят плотность, массу, теплопроводность, морозостойкость, водопоглощение, предел прочности при сжатии и др. Все эти характеристики имеют значительное влияние не только на прочность стеновой конструкции и ее долговечность, но и на такие показатели как сопротивление теплопередаче и стоимость квадратного метра стеновой конструкции.

Теплопроводность бетона в значительной мере определяется видом используемого заполнителя. Развитие производства пористых заполнителей для легких бетонов сделало возможным массовое применение легкобетонных стеновых панелей наружных стен в жилищном строительстве, теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов различного назначения.

В ряде регионов страны, где отсутствует мелкий заполнитель, широко распространено производства стеновых изделий из крупнопористого бетона (рисунок 10).

Цементное тесто на поверхности зерен

Контактная зона с небольшой раздвижкой зерен

Крупный заполнитель

из ККБ

Воздушные крупные

межзерновые поры

Рисунок 10 - Структура крупнопористой легкой керамобетонной смеси, полученной с использованием щебня из ККБ

Следовательно, важно исследовать теплопроводность, плотность и другие свойства предлагаемых керамобетонов, в том числе и крупнопористых, и получать взаимозависимости их друг с другом.

Эти и другие свойства легких керамобетонов исследовались на различных составах, которые отличались разным видом их структуры (керамобетоныплот-ной и крупнопористой структуры), плотностью и прочностью (таблица 4).

По результатам исследований установлено, что разработанные составы обычных легких керамобетонов имеют достаточно низкие показатели теплопроводности в пределах 0,49-0,98 Вт/(м °С) по сравнению с обычным бетоном, теплопроводность которого составляет 1,4-1,86 Вт/(м-°С).

Класс керамобетона по морозостойкости этих составов находится в пределах от Р50до РЮО.

Самый высокий показатель морозостойкости РЮО имеет состав с плотным кварцевым песком (состав 6, см. таблицу 4), однако теплопроводность и плотность у этого состава также заметно выше по сравнению с другими составами.

Таблица 4 - Теплопроводность, плотность и морозостойкость керамобето-

нов на основе вторичных заполнителей

Л Расход материалов, кг, на 1 м3 керамобетона р бе- т>28 К сж, МПа, Теплопровод- Класс по мо-

и Добавка (%) В/Ц тона, ность, Вт/(м-°С розо-

о 2 ц Щ П В С-3 «Хиде-тал» кг/м3 ) стои-кости, F

Обычный легкий керамобетон

1 250 800 550 280 - - 1,1 1675 11,5 0,49 50

2 340 740 525 295 - - 0,93 1702 20,8 0,51 50

3 310 795 550 232 6,2 (2) - 0,75 1734 24,8 0,53 50

4 310 795 540 238 4,7(1,5) 0,78 1742 24,1 0,52 50

5 400 750 505 235 8,0 (2) - 0,59 1758 35,8 0,53 75

6 400 750 115+ 4400* 227 8,0 (2) - 0,57 1834 41,0 0,98 100

Крупнопористый легкий керамобетон

7 250 980 280 - - 1,1 1310 7,2 0,35 25

8 400 915 _ 283 - - 0,80 1398 17,2 0,37 25

9 400 948 - 265 8,0 (2) - 0,66 1413 18,8 0,37 35

Примечание: * - смесь двух видов песков (115 - песок из ККБ, а 400 - плотный кварцевый песок Червленского месторождения).

Крупнопористые легкие керамобетоны характеризуются самыми лучшими показателями теплопроводности - около 0,35 Вт/(м-°С), и плотности - 13001400 кг/мэ. Однако из-за больших открытых пор и пустотности крупнопористые легкие керамобетоны имеют невысокую морозостойкость и прочность.

В работе также определялись прочностные и деформативные характеристики легких керамобетонов в 28-суточном возрасте, используемые в расчете конструкций - призменная прочность, модуль упругости и коэффициент Пуассона и другие (таблица 5).

Результаты испытаний показали, что при твердении легкого керамобетона из подвижных бетонных смесей приведенного состава в течение 28-ми суток на воздухе с температурой 20±2 °Си относительной влажностью 60-70% показатель призменной прочности находитсяв пределах 10-30 МПа. Показатель модуля упругости колеблется в широком диапазоне в зависимости от значения ку-биковой прочности и находится в пределах 9-30-103МПа.

Таблица 5 - Прочностные и деформативные свойства легких керамобетонов __ на основе вторичных заполнителей_1_1_

№ п/п № состава из табл. 4 р бетона, кг/м3 МПа /?лл МПа КПР К/СУБ ЕвЮ3, МПа И Усадка, мм/м КР (*м,%массе

1 1 1675 11,5 9,66 0,84 12,0 0,24 0,6 0,73 2,6-2,8

2 3 1734 24,8 20,1 0,81 23,3 0,22 0,5 0,76

3 6 1834 41,0 32,0 0,78 30,1 0,21 0,4 0,82

4 9 1413 18,8 15,4 0,82 8,9 0,22 0,6 0,73

Примечание: р - плотность бетона; Якув — кубиковая прочность; Кпр - призменная прочность; Еб - Модуль упругости; Им - влажность бетона на момент испытания; ц — коэффициент Пуассона; Кр — коэффициент размягчения

Отношение (коэффициент) призменной прочности к кубиковой (Япр/Якуб) находится в пределах от 0,78 до 0,84. Эти отношения достаточно выше, чем для керамзитобетонов на основе портландцемента и имеет меньший разброс, что свидетельствует о более высокой однородности свойств и повышенной хрупкости материала. Причем с увеличением класса керамобетона по прочности на сжатие это соотношение уменьшается.

Коэффициент Пуассона, показывающий во сколько раз относительное уменьшение поперечного размера деформируемого образца больше относительного увеличения его длины при его растяжении, равный 0,21-0,24, свидетельствует о более хрупком строении изучаемого материала. У обычного бетона известного состава, для сравнения, этот показатель находится в пределах 0,20-0,22.

Показатели деформаций усадки керамобетона находятся в пределах требований нормативов и не превышают 0,6 мм/м. Это достаточно хороший показатель по сравнению с легкими бетонами известных составов. Например, для ке-рамзитобетона деформации усадки составляют 0,3-1 мм/м, аглопоритобетона — 0,5-0,9, шлакопемзобетона — 0,25-0,85, для бетона на топливном шлаке — 0,32,3 мм/м.

Коэффициент размягчения исследованных составов легкого керамобетона (показатель водостойкости бетона), характеризующий значение изменения прочности образца при насыщении его водой и определяющий как отношение прочности на сжатие насыщенного водой образца к прочности на сжатие сухого бетона, составляет 0,73-0,82. Такой показатель водостойкости позволяет отнести легкие керамобетоны к водостойким материалам.

Таким образом, разработаны научно обоснованные способы получения керамобетонов на основе использования вторичных заполнителей из керамического кирпичного боя и производственного брака кирпича с улучшенными свойствами для производства мелкоштучных стеновых изделий.

В пятой главе приведены результаты производственного внедрения и результаты оценки технико-экономической эффективности применения разработанной технологии получения легких керамобетонов для мелкоштучных стеновых материалов.

Для широкомасштабного внедрения результатов диссертационной работы в строительстве жилых зданий разработаны нормативно-технические документы на производства легких керамобетонов для мелкоштучных стеновых материалов:

- стандарт организации на производство вторичных заполнителей из керамического кирпичного боя и производственного брака кирпича;

- рекомендации по получению керамобетонов с использованием вторичных заполнителей из керамического кирпичного боя и производственного брака кирпича;

-технологический регламент на производство мелкоштучных стеновых материалов из легкого керамобетона.

Опытно-производственное внедрение результатов теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в рамках данной работы, осуществлялась на предприятииООО «Мустанг» (г. Хасавюрт, респ. Дагестан) при строительствеЗ-х этажного административного зданияс использованием кера-мобетонных мелкоштучных стеновых блоков.

Экономический эффект в размере 1400-1800 руб. на 1 м3 керамобетона, получен за счет использования взамен керамзитобетона легких керамобетонов с вторичными заполнителями, применения химических добавок, значительного снижения расхода вяжущего путем изменения типа структуры с получением крупнопористого бетона с минимальным цементным камнем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны научно обоснованные способы получения легких керамобетонов для мелкоштучных стеновых изделий с использованием вторичных заполнителей из керамического кирпичного боя (ККБ) и производственного брака кирпича (ПБК), позволяющих улучшить их теплотехнические, физико-механические и эксплуатационные свойства.

2. Изучены особенности состава и свойств ККБ и ПБК и вторичных заполнителей на их основе: соотношение пылевидной, песчаной и щебеночной фракций, их прочность, плотность, пустотность, водопотребность и другие свойства, позволившие разработать и рекомендовать на их основе легкие керамобетоны для производства мелкоштучных стеновых изделий.

3. Предложены принципы получения легких керамобетонов на основе вторичных заполнителей с улучшенными теплофизическими и эксплуатационными свойствами, заключающиеся в оптимизации матричной структуры керамо-композиционного материала за счет использования современных модификаторов, выбора оптимального соотношения между составляющими бетонной смеси и обогащением зернового состава заполнителя. Полученные составы керамобетонов характеризуются меньшей теплопроводностью в пределах 0,35-0,50 Вт/[м-°С], плотностью - 1310-1750 кг/м3, низкой себестоимостью - более 30 %, при достаточных значениях прочности в пределах В10-В25 и морозостойкости — до Р100.

4. Изучен механизм влияния химических добавок на основные свойства

легких керамобетонных смесей на основе вторичных заполнителей. Исследованы водоредуцирующий, цементосберегающий и пластифицирующие эффекты от применения химических добавок, заключающиеся в снижении В/Ц с 1,1 до 0,5, уменьшении расхода вяжущего до 25 % и увеличении подвижности с П1 до ГО.

5. Выявлена закономерность изменения структурной организации и жизнеспособности керамобетонных смесей и изучена динамика набора прочности ке-рамобетона с пластифицирующими добавками. Установлено, что керамобетоны с добавками С-3 и «Хидетал» в возрасте 7 суток набирают от проектной прочности около 70-90 % соответственно, в то время, как бездобавочный состав в том же возрасте — 58 %, а жизнеспособность их смесей составляет около 1 часа в виду значительного водопоглощения вторичного заполнителя.

6. Исследования параметров поровой структуры легких керамобетонов на вторичных заполнителях позволили установить, что водопоглощение их составляет не более 6-7 %, а структура по сравнению бездобавочными составами представлена более мелкими (1= 1,5-1,9 мкм) однородными по размеру (а = 0,4-0,5)порами.

7. При исследовании контактной зоны вторичного заполнителя и цементного камня предлагаемого легкого керамобетона изучен фазовый состав проб в зоне «цементный камень - заполнитель» и получены микрофотографии, позволяющие прослеживать картину разрушения керамобетона. Установлено, что высокая шероховатость поверхности лёгких вторичных заполнителей обеспечивает хорошее сцепление между цементным камнем и заполнителем, а значительная деформативностьпоследнего способствует уменьшению отрицательного влияния на структуру бетона усадки цементного камня, предотвращая появление усадочных микротрещин.

8. Разработаны нормативно-технические документы и предложена технология получения вторичного заполнителя из ККБ и ПБК и легкого керамобетона на их основе для мелкоштучных стеновых изделий.

9. Промышленной апробацией результатов работы, выполненной при строительстве административного здания в г. Хасавюрт предприятием ООО «МУСТАНГ» с использованием опытной партии мелкоштучных стеновых керамобетонных блоков, установлен экономический эффект в размере 1400-1800 руб. на 1 м керамобетона, получаемый за счет использования взамен керамзи-тобетона легких керамобетонов с вторичными заполнителями, применения химических добавок, значительного снижения расхода вяжущего путем изменения типа структуры с получением крупнопористого бетона с минимальным цементным камнем.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ

ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

I) статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК:

1. Хаджиев, М.Р. Использование керамического кирпичного боя для получения легких керамобетонов / С-А.Ю. Муртазаев, В.Х. Хадисов, М.Р. Хаджиев // Экология и промышленность России. - 2014. -№10. - С.22-25.(0,5пл. (авт. -0,17пл.)).

2. Хаджиев, М.Р. Сцепление стальной арматуры с бетонной матрицей на вторичных заполнителях из керамического кирпичного боя / С-А.Ю. Муртазаев, М.С. Сайдумов, М.Р. Хаджиев [и др.]// Экология и промышленность России. -2014. -№11. - С.38-41. (0,51 п.л. (ает. -0,12пл.)).

3. Хаджиев, М.Р. Ячеистый керамопенобетон на основе заполнителей из вторичного сырья / С-А.Ю. Муртазаев, В.Х. Хадисов, М.Р. Хаджиев [и др.] // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2014. -№3 (34).. С.74-81. (1,0пл. (ает. -0,25 пл.)).

4. Хаджиев, М.Р. Мелконпучные стеновые изделия из легкого керамобегана для ограждающих конструкций зданий и сооружений / М.Р. Хаджиев, В.Х. Хадисов // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2014. -№4 (35). - С.137-142. (0,68пл. (авт. -0,3пл.)).

II) статьи, опубликованные в других научных журналах и изданиях:

5. Хаджиев, М.Р. Исследование на пористость ремонтного состава на основе добавок магистральных остатков НПЗ г. Грозного / И.С. Тепсаев, М.Р. Хаджиев, И.И. Тепсаев // Материалы межвузовской студенческой научно-практической конференции посвященной 85-летию Грозненского государственного нефтяного института имени академика М.Д. Миллионщикова, 23 декабря 2005 г. -Грозный: ГГНИ, 2006. - С.172-173. (0Д5п.л. (авт. -0,08пл.)).

6. Хаджиев, М.Р. Проектирование составов бетонных композитов на основе золошлаковых смесей для условий сухого жаркого климата / С.А. Алиев, М.Р. Хаджиев, А.З. Эльмурзаев // Экологические проблемы горнопромышленных регионов: сборник докладов Международной молодежной конференции, 11-12 сентября 2012 г. - Казань: КНИГУ, 2012. -С.413-417. (0,31 пл. (ает. -0,1 пл.)).

7. Хаджиев, М.Р. Бетонные композиты с использованием некондиционного сырья для условий сухого жаркого климата / C-AJO. Муртазаев, М.Р. Хаджиев, И.Г. Гайрабеков [и др.] // Инновационные технологии в производстве, науке и образовании: сборник трудов П Международной научно-практической конференции. - Махачкала: Изд-во «ООО «Риасофт»», 2012. -4.2. - С.230-234. (0,25 пл. (ает. -0,06пл.)).

8. Хаджиев, М.Р. Микроструктура и морфология тонкомолотых минеральных добавок золы-уноса и шлака грозненской ТЭЦ / С-А.Ю. Муртазаев, М.Р. Хаджиев, Н.В. Чернышева [и др.] // Инновационные технологии в производстве, науке и образовании: сборник трудов Ш Международной научно-практической

конференции, 6-8 декабря 2013 г. -Грозный: ГТНТУ, Махачкала: АЛЕФ, 2013. -С. 142-152. (0,64пл. (авт. -0,16пл.)).

9. Хаджиев, М.Р. Применение керамопенобетона в строительстве / А.З. Абуханов, М.Р. Хаджиев, Ш.И. Апкаров [и др.] // Наука и образование в жизни современного общества: сборник научных трудов по материалам Международной заочной научно-практической конференции, 29 ноября 2013 г. -Тамбов: Изд-во «Бизнес-Наука-Общество», 2013. -№15. -С. 7-8. (0,13пл. (авт. -0,03пл.)).

10. Хаджиев, М.Р. Бетонные композиты на заполнителях из керамического кирпичного боя / М.Р. Хаджиев // Современные концепции научных исследований: материалы V Международной конференции, 29-30 августа 2014 г. - М.: 2014. - №5. - 4.3. - С.37-40. (0,4 пл. (авт.-0,4 пл.)).

И.Хаджиев, М.Р. Динамика набора прочности керамобетонов на основе вторичного заполнителя из кирпичного боя / С-А.Ю. Муртазаев,М.Р. Хаджиев, В.Х. Хадисов [и др.] // Молодежь, наука, инновации: материалы Ш Всероссийской научно-практической конференции, 24-26 октября 2014 г. - Грозный: ГТНТУ, 2014. -Т.2. - С.581-584. (0,38п.л. (авт. -0,1пл.)).

12. Хаджиев, М.Р. Керамопенобетон на основе кирпичного боя и производственного брака кирпича / С-А.Ю. Муртазаев, В.Х. Хадисов, М.Р. Хаджиев [и др.] // Труды КНИИ РАН. -Грозный, 2014. -Вып. № 7. - С.53-60.(0,44п.л. (авт. -0,10пл.)).

13. Хаджиев, М.Р. Легкий керамобетон на заполнителе из кирпичного боя для изготовления мелкоштучных стеновых материалов / С-А.Ю. Муртазаев,' В.Х. Хадисов, М.Р. Хаджиев //Труды КНИИ РАН. -Грозный, 2014. -Вып. № 7. - С.61-66.(0,38пл. (авт. -0,13пл.)).

14. Хаджиев, М.Р. Оценка качества вторичных заполнителей из ККБ и ПБК и легкого керамобетона на их основе / С-А.Ю. Муртазаев, В.Х. Хадисов, М.Р. Хаджиев // Высокотехнологичные и энергоэффективные технологии и материалы в современном строительстве: материалы Всероссийской научно-технической конференции, 23-25 октября 2014 г. - Махачкала, 2014. -С.102-107.(0,38пл. (авт. -0,13п.л.)).

15. Хаджиев, М.Р. Высокопрочный мелкозернистый бетон с пропитанным заполнителем на основе вяжущего, активированного гиперпластификатором / Д.К-С. Батаев,М.Р. Хаджиев, И.С. Тепсаев // Современные строительные материалы, технологии и конструкции: материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 95-летию ФГБОУ ВПО «ГТНТУ им. акад. М.Д. Мил-лионщикова», 24-26 марта 2015 г.- Грозный: ФГУП «Издательско-полиграфический комплекс «Грозненский рабочий», 2015. -Т.2. - С.82-86. (0,63пл. (авт. -0,20п.л.)).

16. Хаджиев, М.Р. Теплотехнические и физико-механические характеристики легких керамобетонов на основе вторичных заполнителей из кирпичного боя /М.Р. Хаджиев, В.Х. Хадисов II Современные строительные материалы, технологии и конструкции: материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 95-летию ФГБОУ ВПО «ГТНТУ им. акад. М.Д. Миллиошцико-ва», 24-26 марта 2015 г.- Грозный: ФГУП «Издательско-полиграфический комплекс «Грозненский рабочий», 2015. -Т.2. - С.257-263. (0,75пл. (авт. -0,38пл.)).

Формат 60x84 1/16. Бумага офсет 1. Печать ризографная. Гарнитура Тайме. Усл.п.л. 1,5. Заказ № 106-15. Тир. 100 экз. Огпеч. в тип. ИП Тагиева Р.Х. г.Махачкала, ул. Батырая, 149. 8 928 048 10 45 "ЧЭ а F» МАТ"