автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Керамзитобетоны, модифицированные вторичным поливинилхлоридом

РГ6 од

4 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ОРДЕНА ПУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ аО^О-ИСХХВВДВАТЕЛЬСЮЙ! ЛРОШШ-КОНОВШОРСКИЙ И ТШОЛОШЕСКИЙ ШСШУТ БЕТОНА И ШЕ30БЕ10НА (НШБ)

На правах рукописи

ЖНКИН Виталий Петрович

Ж.1Р 556.9^,2

ШМЗЮОБЕЮШ, ШД№5ЙЦЙРОВАННЫЕ ВТСРИЧШ

'пожшинишорда

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

А вто р е $е р а т диссертации на соискакие ученой степени кандидата технических наук

Москва 199$

Работа- выполнена в "Государственном ордена" Трудового' Коасног прое./<Тг/б - коыструмтоАс/ссЛ) ц т^уполо лиц г е. ¿ол( - "и научно-исследовательское институте бетона и железобетона

Знамени

1НЙИНБ), корпорации "Центр'инжсельстрой" Минсельхозпрода РСФСР.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

ВЕДУШАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

- доктор технических наук,

■ профессор,заведующий'лабора-■ торией легких бетонов. НЙЙКБ Путляев й.Е. ,/'-' .

- Доктор технических -наук, профессор

Фрейдин A.C. ,

- Кандидат- технических наук Соловьев Г.К.

- Объединение "Калининградагро-. стро?" • .

г.Калининград обя.

Защита состоится * 27 " иак 1993 года е __часов

на заседании специализированного совета К 033.03.02 па заците диссертации на со искан::«- ученой степени кандидата технических но

в Государстьенком odkeks Трудового Киаскогс Знамени каучно~исс."с

/7pO^T/j£^K^c7Py<Jc>/>^A/OAI и TeyrtO'iö »H Ч ескИ'Ч, „ „ долательскомпягсткгуе бетона и хэлезобетона по адргсу: lOS4t8,

г.Чоскве, 2-я Институтская ул.,д.б.

С диссертацией «окне ознакомиться в библиотеке Н'Л'НБ.

Ав?оое*ерат разослан

" (^^/^tX-i-lJL 1Э9_3_г/

Ученый секретарь ' '

специализированного совета, —.

кандидат технических наук " Г.П.КОРОЛЕВА

Актуальность темы. В настоящее время в Рос;:йской Федерации I вубекои больное внимание уделяется проблеме использования ¡тонах вт о ру. ч'г;. у. материалов,включая полимерные,с целью полу-:я конструкций и изделии с белее эффективными эксплутационннмк :ствами.

По прогнозу зарубежных . экспертов, вторичные падииеркие натек зачну? к Г995 г. в промышленности по -переработке пластичес-на.сс такое же место,какое сейчас занимает вторичное сирье в ллургии. Проблема эта четко оформилась еще в 70-е годи,чему обствовали следующие причины: *

- значительные иаатабк загрязнения ояру^пэдей человека срс-тходамн.содеркащини пластмассы {экологический асп-зпт);

- существенное снижение запасов ископаемого енпъя,прежде

0 нефти и газа,из которых производит лолннерм. 1 пластмассы, ернвно ловыааюцаяся__стоииость энергии,яе.сбходимой для лрев-икя сирьн в материал«,э материалов - з.изделия (экергехи-ий аспецт); '-'■'. .. .

- развитие работ з"области физйко-хпми^ес'ой «одибнкаийй '

явленных я бытовых. отходов пластмасс,позволивших. обеспечить

!

отельный экономический эффект от . использования отходов {технический аспект), • . -Другой важной проблемой современности'является создание г материалов, отличающихся повышенно:'! унизерсальнасТья :тв ,в", -частности .разработка легких Сетонов,предназначенных 'атъ при воздействии рязличних факторов. Например,полы в ксводческих лоие'цеииях.подвергаппиеся комплексному ьоздей-

1 средн.требуя? дли их изготовления специальных' видов лег-¡еточев,удовлетворяющих современной требованиям санитарках

.. Научно-иЕследоват.ельские разработки и опит отечественного и зарубежного \;испадь&овани? отходов полимеров з легких бетонах свидетельствуй? о больших возможностях получения новых материалов, обладающих' рядом положительных строительно-технических свойств; - . .

Кельа -работы является'создание новнх зидов легких бетонов, модифицированных -отходами ПВХ, и изучение их основных .физико-ме-ханических,$и.зико-хи>.1ичесКих и тепло-физических свойств..;

■ "ля достикения поставленной цели необходимо было разить следующие частные задачи-:

- изучить состояние вопроса в области легких бетоксв с различит! использование)/, полимеров,а также отходов П"Х я его пере-р с о.т к и;

-'вобрать исходный ыа:ериалы,оптимизировать их -составы, лсследовать свойства ПВХ и пластификаторов;-.

- разработать технологию легких бетонов,модифицированных смесью пластифицированного' ПВХ;

- исследовать основные физико-мехэнические.физико-химлчес--кие,гидрофизические и" тепло-физические свойства разработанных-бе гонов; • : . ' *

- исследовать структуру и контактную зону модифицированных бетонов методами рентгенофазовсго' анализа и растрозой микроско-

ч ' . - :

пии; - -

- испытать новый вид легкого бетона в производственных условиях,составить соотпетствуицие нормативные документы и сделать технико-экономическое обоснование. - -

А а тор занкпает:

- результат'! разработок оптимальных состазоь и технологии производства бьтокоа.модкрицкрсварких отходами ПВХ,совмещенного

• -3- о

с дибутилфталатом (ДЕЗг);

- результаты исследований фкижо-ыеханичэсккх,гидрофизических л теплофизичееких свойств,а также химической стойкости в агрессивных средах.новых разработанных легких бетонов и целесообразность из применения ь полах животноводческих помещений.

Научная .ноакзна .работа.; состоит в разработке нового легкого бетона.кодифицированного смесью ПВХ+ДБШ,отличающегося улучшен- ' ными фкзико-кехеническт/л я физико-химическими свойствами;

- новые результаты исследования основных .средств разработанного легкого бетона в условиях животноводческих помещений и получении научно£? информации об изменении этих свойств при комплексном воздействии факторов различной природы.

Практическое.значение работы:

- установлена целесообразность использования отходов ПВХ

в конструкционно-теплоизоляционных легких бетонах. Это позволило снизить требуемый расход цемента,улучшить стойкость бетона к кислотам,щелочам и мочесине;

- разработана оптимальная технология приготовления легкобетонных смесей,модифицированных ШХ+ДШ,позволяющая получать повышенную прочность бетона;

- определены прочность и деформативные характеристики бетонов с использованием ПВХ+ДБФ,необходимые для расчета и проектирования конструкций;

- технико-экономическим расчетом доказана экономическая эффективность плит полов животноводческих зданий из легких бетонов,модифицированных ПВХ+ДБФ.' ■

Утилизация и переработка ПВХ в соответствии с рекомендациями , разработанными по результатам проведенных исследований поз-

С;

волит расширить сферу применения ПВХ в строительных материалах и

• -4-

частично распить экологические вопросы в регионах,где имеются заводы по производству полимеров.

Апробация .работа. работ докладывались на

научной конференции "Новые строительиьгз. композита из природных и техногенных продуктов" 3-12 октября 1231г. г.Юркала.

Объем..работьг. Диссертация состоит из введения,шести глав, основных; выводов,списка использованной литературы из 134 наименований, приложения V изложат па 181 страница маэкнопкено-го текста,включая 33 таблица и 57 рисунков.

Диссертационная работа и внедрение ее' результатов выполнялись по плану иаучнс-исслздозагельских- работ лаборатории легких бетонов и -конструкций'НЙИ5Б Госстроя ССОР.

4 ' СОДЕШНИЕ РАБОТУ

босро^ниа^вопроса и рабочая гипотеза

Е основу теоретических и экспериментальных разработок по созданию нового эффективного легкого бетона,модифицированного вторичными отходами ПВХ для пол'Ьв з животноводческих помещения полонена рабочая гипотеза»сущностью которой является то,что отходы ПВХ в тонкоиэмзльчешок состоянии,равномерно распрзделя по объему,вследствии гидрофобности и низкого -водспоглощенкя могут существенно улучшать гидрофизические характеристики бете Кроме того,обладал термопластичными свойствами,частица ПВХ при тепловой обработке бетона будут сккзкпаться с катрицгй и запо! нмтеляк^ококоличивая, таким ойраз^м структуру бетона. При это^

зсоб1й з^£ОТ Оыашш:чяванйя жзжно ожщдать в случав,если в ПЕК ' [дьбаазиггь гахяа простые эфиры как ДБ8 ила диоктилфталатСДОФ). Sa* на» 'днцшыродздноеть 1ШХ значительно ниже те.,ш)провсдвоста щеюотвого кямзя»та теплопроводность бетона в целом также дол-ива бкть шиш, чем у бетона без ПВХ. Батон с добавками ПВХ должен гогячатъся таив поввшвннса стойкостью в агрессивных средах: в к динамическим воздействиям,что обусловлено свойстваш ЕШ- Все это позволило с читать, что легкие бетоны с добавкой ПВХ истаю эффективно использовать в полах жявотноаодческих ломеаений.

Строительные ыатериалк ,испояьзр ваиша а работе

Для проведения экспериментальных исследований использовались натериалы,широко пршеняеше предприятиями строительной индустрии,в частности,Калининградской области.

В качестве вяжущего а работе использовался шлакопортланд-цемент М400 Акмянсяого цементного завода- В качестве крупного пористого заполнителя применялся керамзитовый гравий фракций 5-10им и Х0-20ш насыпной плотности 5S0 ¡tp/«3 я прочностью а цилиндре 2,8 МПа 2ЖВЙ-2 "Каяининградстроя" Уинсзвзапстрся PGSGP.

В. качестве колкого' заполнителя был использован карбонатный пэсо:г фракции 0,14-5иы насыпной плотностьв 1360 кг/м3.

• _Нз х&шичзекмх добавок пригонялись 0Д0 и СЩВ.

В качестве термопластичного полимера использовался вторичный ПВХ - мелко измельченный отход производства дранажных гофрированных труб Фракции 0,С06-0,15ам,более 20^ которого составляет ПВХ, с S уд-2000 сх?/v 2! насыпной плотность» около • 700 кг/л3.

В качестве растворителя и пластификатора ПЗХ использовался ДБЭ.

Результаты зiccпв~;г:-'.о;-;тплмпос исследований. ..

Модификация: батоиаз высокомолекулярными соединении«: -- достаточно изученный способ улучшения их деформативнс-проч-ностшх свойств,коррозийной стойкости: и морозостойкости.Использование в качестве кодификаторов бетонов, особенно легких, твердых отходов термопластов - малоизученной прием»

В качества объекта модификации выбраны кераызитобетоны (табл.I) марок по прочности И75...Н150СВ5,..В7,5) на различных песках:кварцевоы,карбонатном и дробленом керамзитовом.

Составы легких бетонов,предназначенных для модификации смесьв ПВХ+ДБФ Таблица I.

Еетон Цемент, кг Керамзит л по фр. Песок л 5-10ьш Вода Добавки % ы адо лет

Плотный 260 . 360 540 500 190-250 -

МЮ0(В7,5) -

Поризованный 250 ,400 600 350 170-180 0,2 0,2

&Г75(В5,0)

Выбор различных тисов песков обусловлен необходимостью расширять номенклатуру кодифицированных легких бетонов.

Дня модификации структуры кераызвтобетона был использован вторичный ПВХ,предварительно переметанный с ДБй>. Это делалось с целью снижения температуры плавления ПВХ,равномерности распределения его в- смеси и снижения хрупкости композиции^, Соотношение объемов ДБФ я ПВХ долето составлять 0,3-0,5. При соотношении ДБФ и ПВХ кенеа 0,3 сагесь койкуется к ПВХ неравномерно распределяется по ойъещ бетонной саеси- При соотношении ДБФ и ПВХ выше 0,5 ухудшаются свойства бетона. Пзред введением в бетонную смесь состав ДБ2+ПВХ выдерживается в течение 6-ти ч.,в результате чего достигается более полное разрушение комков ПВХ в бетоно смесителе частицами песка.

Установлено,что при модификации кераыэитоветона на пористом керамзитовом песке отходам;! ПВХ наибольший эффект позьпг.-:-ния прочности достигается у бетоноз с воздухоаовлекающимм добавками,т.е. имеющих порисованную структуру. Для поризонакного керамзитобетона увеличение прочности после модификации составляет 100%,а для керамзитобетона плотной структуры - 2С%.

Отформованные отразцы из керамзитобетона с добавками ДБф+ПВХ подвергались термообработке по различным температурке-зремзннаы реякмам: теплсглажностной обработке по рекиму: 4ч. -предварительная ввдеряна,3 - подъем температуры, 5 - изотермическая зыдерккя при 75°С, 8 - естественное остызание(4-3-о-81; сухой прогрев при 1*»0*150°С по ренину 4-1,5-4,5-8,а такте тепло элзлекостная обработка с последующим сучим прогревом (табл.2"-Цель варьирования тепловых режимов - добиться оптимальных усло-е;: для плавления ПВХ и смоноличивания дефектов структуры иемен-тко-песчансй матрицы бетона. Как видно из табл.2,высокотемпера-т'.'ркая сушка является наиболее эффективным способом термообработки керамзитобетона на кварцезом и карбонатном песках модифицированного смесью ДБФ+ПВХ. При расходе ДБФ+ЛВХ в количестве 35-70 кг/м3 прочность керамзитобетона на различных песках увеличивается з 1,5-2 раза (рисЛ). В интервале расхода цемента 180260 кг/м3 прочность керамзитобетона с ПВХ,по аналогии с контрольным бетоном,возрастает линейно,ко.на более высоком уровне. Для равнопрочных бетонов эффект модификации эквивалентен экономии расхода цемента 60-70 кг/м3. Изменение плотности керамзи-тобетонов на кварцевом и керамзитовом песках при увеличении содержания ПВХ характеризуется зависимостями с максимумом,приходящимися на содержание ПВХ в количестве около 60 л/м3 (рис.2). а

Снижение плотности бетона при увеличении концентрации ПВХ виз-

вано разуплотнением структуры бетона выделяющимися в большом объеме газообразными продуктами.

Характер изменения прочности кераызитсбетона в зависимости от расхода ПВХ+ДВ5? (см.рисЛ).можно объяснить,исходя из следующих свойств ПВХ.

20,0 Я 18,5

Г?, О 15,0 _ 14,0

s к

К

о 12,5 х

Р"

а П,0

с ч

О)

ct ю

ОК

9,5 8,0

83,5 U8

Содержанке ПВХ,л/кг на I ыЗ бетонной смеси

1400

1300

3200

И00

1000 \

59 88,5 И8

Содержание ПВХ,л/кг на I ыЗ бетонной смеси

¡3- ДЩ> 0,65 объема ПВХ{кварцевый песок)

ДЩ> 0,5 г 'зек: I ПВХ; сзарцевай песок)

О - ДВЗ 0,3 объема ПВХС/вашек.'Г песок)

е - ДИ> 0,5 объема ШШ.хи -мги-х'О-вый песок) ■-а- то г.е,ко беа поразсцш

сой смеси зоздухововл'-чсзттям добавками - Рис. 1 Зази£имсс?ь .прочности прк

скатки 6ПФПЧЯ ПФ рппрги-О-

д- ДЕ& 0,5 объема ПБХ(кварцевый песок)

в - ДБ$ 0,5 объема ПВХ(керамзитовый песок) а- то же,но без ионизации бетон ной смеси воздухововлекашим добавками

Рис.2 Зависимость плотности бетона от содержания отходов ПВХ.

Основные физико-механические показатели бетонов с ПВХ при различных условиях термообработки

Таблица 2.

Содержание Средняя плотность бетонной н бетона,кг/ыЗ смеси Прочность бетона при сжатии,ДОа

ПВХ, . л/кг на I ыЗ Бет.смеси После пропар., , После сушки в сухом состоянии После пропар. по режиму 4-3-5-3 при 7542 , После пропар., и сушки 150ЫС 6ч. .Подсушки

- 1430/1450 1400/1410 1300/1360 4,0/4,3 9,6/0,0 9,3/11,0

60/35 1520/Ш 1150/1530 . 1440/1500 6,3/6,0 12,5/10,5 17,0/15,5

100/59 1530/1530 1475/1560 1400/1500 5,4/5,0 10,0/10,5 12,0/13,5

Примечание: Над чертой - карбонатный песок,под чертой - кварцейый песок.

Как известно,коэффициент линейной температуркой деформации ЛВХ составляет около 80.Ю-^ 1/°С,что примерно,в 8 раз вше этой характеристик у бетона. Поэтому,мо~.но предположить,что при тепловой обработке в процессе подъема температуры и изотермического ведер?, ¿задал Ш*", распределенный в объеме бетона, расплавляется ~л ¡чивается л объеме. Это к гидростатическое давлен;., побуждает распгая к распространению его в объеме бетона. В процессе дви&гкля расплав ПВХ заполняет определенную часть пор,капилляров,а такне минротрецин,образующихся в бетоне при тепловой обработке. После снижения температуры бетона расплав. ПВХ переходит в твердое состояние и уменьшаясь в объеме,стягивает адгезионно связанные с ним поверхности цементного камня. При этом происходит как бы "еамозале^'вание" микротрешн и "самоуплотнение" за счет уменьшения эффективного радиуса пор и капилляров в модифицированном бетоне.

Снижение прочности бетона при расходах ПВХ свыше 60 кг/м3 монпо объяснить возникновением дополнительных внутренних напряжений: в бетоне,вызываемых избытком массы расплава по сравнению с объемом пустот,которое могут быть им заполнены.

Наследована теплопроводность керакзитобетсна,модифицированного ПВХ+ДВ5. Показано,что несмотря на увеличение плотности бетонов после модификации,теплопроводность их несколь снижается:. на 9% для керамзитобетока на кварцевом песке и на 15% для бетона на карбонатном песке. В сразменяй с раансплотными керамзитобето-наыи снижение коэффициента, теплопроводности у модифицированных

у-

бетонов составляет 15-25%. Снижение коэффициента теплопроводности после модификации обусловлено изменением поповой структуры бзтена к низкой теплопроводностью полимера. Водопоглощенке модифицированного кеоамзитобетона,в зависимости от вида применяв-

о

иого песка уменьшается на 2-5£,а елдсстойкссть практически не изменяется, оставаясь на уровне около 1,0.

Исследована морозостойкость керамзитобетока с добавкой ПВХ+ДБФ. Показано,что после 150 циклов 'попеременного замораяивакня-оттаивания в целом наблюдалось некоторое повышение прочности бетона,что предположительно связано с эффектом "самозалечивания" дефектов бетона при дальнейшей гидратации, »Сараызитобетсны с ПВХ обладают высокой водонепроницаемостью (более 10 ати).

Зависимость признанной прочности при сжатии от расхода ПВХ аналогичная зависимости кубиковой прочности. Коэффициент признанной прочности при сжатии достигает своего наибольшего значения (0,96) при оптимальных расходах ПВХ.

Призызнная прочность на растяжение при оптимальном расходе ПВХ составляет 2,0 МПа,.что на- 60% вше прочности на уастязение ксрэкзктоботона без добавки ПВХ,составляющей 1,2 Wh, я на 50% вше величины, нормируемой С-НиП. Коэффициент притаенной . ; прочности при.растяжении составил 0,108,что на- 35$ вша соответствующей величины нормируемой СНиП. Коэффициент Пуассойа изяенявтся в; првдв- ( лах от 0,188 до 2,что соответствует требовании СНаП. Определены зависимости изменения предельных величин упру-стгх,пластических и полных деформаций от объема вводимой добавки ПВХ (рис.З).

Зависимость предельных упругих деформаций сжатия от расхода ПВХ

Предельные величины упругих деформаций в исследованном диапазоне увеличиваются от 1,55 до 1,85мм/к, т. е. на 20?,предельные пластические деформации - от 0,165 до 0,3ым/ы,или на 100^ и предельные полные - от 1,72мм/к до 2,10ш/м или до 27%.

Зависимость предельных упругих деформаций от содеряания ПВХ описывается'кривой с максимумом, равны?/, 0,176мы/ы,что превышает аналогичную величину у керамзитсбетона без добавки ПВХ более чеы на 5052, Предельные пластинчатые деформации возрастают с повышением содержания добавки ПВХ в исследованном диапазоне от 0,009мм/м до 0,0155мм/м,что на 70% выше исходных значений. Полные предельные деформации составляют 0,191ш/м,что превышает аналогичную величину у бетона без добавки на 55%. Модуль упругости при сжатии с увеличением содержания добавки ПВХ в исследованном диапазоне снижается з'интервале.от 9300-8600 МПа, что существенно ниже соответствующей величины,нормируемой СНиП, которая составляет 11700 МПа.

Зависимость модуля упругости при растяжении, от содержания ПВХ аналогична зависимости прочности. Максимальное значение мо-> дуля упругости при растяжении составляет 21500 МПа,что на 85^ ше аналогичной величину у бетона без добавки ПВХ, а также нормативного значения по СНиП и на 12,® - модуля упругости при сжатии .

Строительные конструкция и элементы животноводческих зда-ний,находящиеся на уровне нулевой отаетки и ниже,подвергается воздействие жидких агрессивных сред. В этих условиях важно обеспекпть требуемую стойкость и долговечность конструкций.Учитывая это,были выполнены исследования на стойкость разработанных легких бетонов в агрессивных средах,синтезированных дая этих

зитобетоны на кварцевом к карбонатном песках с содержанием ПВХ 35 и 70' кг/к3,а также исходные немодифицированные бетоны того же состава. Для сравнения проводились испытания з воде и на воздухе. Режим испытаний: попеременное увлажнение-высушивание при температуре Установлено,что обоим для всех составов бетона является снижение прочности к 2-м мес.испытаний,затем быстрое нарастание прочности к 4-м .месяцам с последующим затуханием ее роста(р'?е.4).

При этом наибольшая стойкость отмечена у образцов,содер-я&тюх ПВХ 35 кг/к3.

Большое внимание б работе уделено изучений ..лкяния добавки ВХ*ДБ1 и вида песка на интегральную и дифференциальную кезгпо-эистисть.сорбционкую и десорбционную влажность,оценке количества сристаллов С-£ -Н и удельной поверхности по воде.

Изотермы сорбции и десорбции воды исследуемых материалов 1ыли сняты по классической методике е помощью вакуумной сорбцкон-[ой установки с микровесами МАК-БЕНа. У всех исследованных ыате-гиалов изотермы сорбции воды имеют 5- образный характер и отно-ятся ко II типу изотерм по классификации "ВЭТ". Сравнение образов керамзитобетона с добавкой ПВХ+ДБ5 на карбонатном и кварцс-ом песках свидетельствуют о том,что участки ОБ изотер сорбции оды( .показывающие значения емкости «онослоя воды,у них

одобни (рис.5). У керамзитобетона на карбонатном песке они немого меньше: емкость монослоя - на 0,1%, а удельная поверхность о воде - на 4 м2/г. Участок ВТ изотерм сорбции воды (¥«12-45ь) арактеризуется количеством средних кристаллов С-.9-Н. В керам-ятобетоне с добавкой ПВХ+ДБФ на карбонатном песке количество зедних кристаллов (£»14-36 нм) С-5-Н в 2,2 раза меньяе.чсы аналогичном образце на кварцевом песке (табл.3).

рцс.4 Изменение прочности на о сжатие керамзитобстона, после задерживания его в агрессивных средах.

1 - керамзитобетон на кварцев.)»?

песке с добавкой ПВХ 70 кг/ыЗ

2 - керамзитобетон на карбо-

натном песке. с добавкой ПВХ - 70 кг/мЗ

3 - керамзитобетон на кварце-

вом песке с добавкой ПВХ 35 кг/ыЗ

4 - керамзитобетон на карбо-

натном песке с добавкой ПВХ - 35 кг/мЗ

з. 4

мкя«»<

Распределен/г; в кристаллах гкдросиликатсв

кадыгия(С-о-Н) керамзитобетона по их размера!.!' (участки ЕК,1Ш к МН на изотерыах дзеорбцкм воды,рис.4)

Таблица 3

Керамзитобетон

ЕК

5сГ

ны

мн

2ш_14нм 14нм Зон?/ 36-и - . ТОООн;.

медкпе средние крупные

V/ иг у п: и'

. V» __ ^-ТГ»

*' ¿г. УУ «и. № "

^ ' ^ "У " % £ *

На квашавам песке без до-бавкиСконтрадь-ный) 0,2 0 0,5 - 0 1,0 - 0

На кварцевом песке с дсбавкой ПВХ+ДШ 0,4 2,0 0 2,0 4 0 1,8 - 0

На карбонатном песке без добавки Сконтральный) од -50 0,9 - 80 1,6 - 60

На карбонатном песке с-добавкой пвхда 0,3 Э -25 0,9 I 1,2 5

Примечанши.

на участке SK удаляется зода из мелких кристаллов С- S-H и мелких мезопор .

отношение

Ii'"

В соответствии с увеличением доли средних кристаллов С-S -Н на участке ОТ. по сравнению с. участком OB растет и разность з количестве кристаллов С-S-Н,образовавшихся сразу после ТО з керамзитобетоне с добавкой ка карбонатном песке,по сравнению с аналогичным образцом на кварцевом песке: на участке OB кристаллов С- S -Н было на 10%, а на участке ОТ - на '¿5% меныде.

Таким образом,в процессе Ю в керамзитубетоне с добавкой ПЗХ+ДБФ на карбонатном песке образовалось меньше кристаллов С-S-Н (за счет средних кристаллов,£=14-36.нм) в сравнении с керамзитобетоном с добавкой на кварцевом песке. При сочетании добавки и карбонатного'песка в керамзитобетоне возникает меньше кристаллов С- S-K,че" при сочетании добавки и кварцевого песка. Однако в керамзитобетоне без "добавки на карбонатном песке кристаллов з процесса ТО возникло значительно больше,чем в керамзитобетоне без добавки на кварцевом песке. В керамзитобетоне с карбонатным песком образуется значительно больше кристаллов С- ~й,чем в керамзитобетоне с кварцевым песком.. В керамзитобетоне на карбонатном песке под действием добавки в процессе Ю было обнаружено больие кристаллов CS-Н (в 1,4 раза),чем в контрольном образце. Количество кристаллов гидросиликатов кальция (С-S -Н),характеризующих глубину процесса гидратации,проч -ность и долговечность^ бетоне на карбонатном песке без ПВХ+ДБФ в 2,2 раза больше,чем ка кварцевом. В керамзитобетоне на карбонатном песке меньше доля крупных мезопор,чем на кварцевом,как в контрольных образцах,так и в образцах с доб .вкой. Добавка

Рис.5. Изотермы (19°С) сорбции и десорбции, вода керамзитобетона с добавкой ПВХ+ДБй. 1,2 - соответственно сорбция и десорбция • керамзитобетона на кварцевом песке^ 3,4 - соответственно сорбция и десорбция

керамзитобетока ка карбонатном леске^

"Уу^акс. - максимальная сорбциокная влазс-ность 4

ШХ+ДШ з сочетании с карбонатным песком создает з коракзитобе-тоне'более плотный или иавае пористый(на уровне ыезопор) цементный кэкень.чем в сочетании с кварцевым песком,подобно то,-.ту,как з яерамзитобетоне цементный камень на карбонатном псске без добавки более плотный(мгнез мэзопористьй),на кварцевсы песке.

Интегральный объем кезопор з керамзитобетоне на карбонатном песке с ÍDX s £,7 раза меньше,чем на кгарпзвем. Считывая исскуп вдакпеть в глзотноводчеек'йх поглощениях, при которой мезопори заполнены водой,мопно прогнозировать узнье:-» эяахность и попиленную теплопроводность моди^щиропо ь. юго бетог;з на карбонатном ксс:х.

3 контрольных составах' {баз добавкаÍ поккгашеА йлоглость-о хар&ктзряг.уез'сл цеггент-й камзнъ нп харЗояатпо» лее Его •гегуальиая :-:c30nopi;cгость а 2 рза мень-чз.чен з образце па кварцевом пескс, преобладают более мзлк;зе ."акропоры, поре городки це-rí&Ht-Horo кзмня ыегду лорами шир-з и прочнее.

"ад^фадзрупщая добавка ПВХ,веденная в к-зрз; 1эятобетон(ка кнарцозоы и :т зтрбонатном пзсках-) значительно снижает иктег-ралы:уо • мезопоркстость.уплотняет цементный камень за счет келч-катащщ ыакропор'.з основном paempesí ICO Причем наиболее ярко это выросло г карамзитобетоне на кзарцевом пгске.

Микроскопические исследования структур!-' бзтоиа проводили на растровом микроскопе фирм " (Япокия4/ с цель« установления характера заполнения порозоП структур} полимерами после термообработки,а тате оценки влияния ПВХ+ДБЗ на *оруирозание контактной зоны "зЕПолнитзль-цекентно-песчпная уятрииа'Ч Уикро-скопичзсккй анализ контрольных и ыодифицирозаиных бетонных образ-цоз показал,что объемные измгнешш яри термообработке п плаз.^э-кйи частичек ПЗХ .принимают различные неправильные формы капель-

ного,нитевидного к пластинчатого характера. Перемещаясьвытекая) из пор крупных в более «едкие поры за счет температурных: градиентов,сорбционных сил и капиллярного давлении расплав полимера превратится как-бн в диспсрсно-аршруюаий компонент це-ментнО-песчаной ыатряци. Г^эме того,проникая внутрь открытых пор заполнителя на границе раздела "керадаит-цеыентно-лесчаная матрица" расхищав ЛВХ+ДЕФ уплотняет контактную зону,уыеклая общую проницаемость бетте.г. Выполнены исследования по определению макропористости разработанных бетонов, Для этих целей был исполь зован бинокулярный стереоскопический ыикроскоп МЕЮ-2(узгличенае от 3,5 до 83 крат) й универсальный микроскоп австрийской фирмы "Райкерт" с увеличением до 600 крат. Показано,что у бетонов без добавки ПВХ+ДБ5 большей плотностью обладает кераггзитобетон на карбонатном песке» Его интегральная ыакропористость в 2 раза каньте,чем у керамзитобетона на кварцевой песке. В кераизитобетонс на 'карбонатном песке преобладает более мелкие ыакропоры.а перегородки цементного камня между поржи шире и прочнее.

Добавка ПВмДВ^ в веденная в кераизитобетсн,приводит к значительному уменьшение интегральной ыакропористости,коль:;.атации ыакронор полимером- Причем наиболее ярко ото шракено в кераы-зитобетоие на кварцевом песке.

На основании выполненных исследований разработан технологи' ческкй регламент на изготовление плит полов животноводческих по иеаений.

Результаты разраовток использованы при выпуске опытно-про-

2

ыышленкой партии площадью 100 к- в заводских услобинх Калининградского 32БИ п/о "Кечеркоземводстройконструкция" Минсельхозпрода РС<ХСР. Экономический эффект от внедрения партии плит поло животноводческих ь^меиенкй составляет в среднем 9,65 руб/м^

' • - и- -

! з ттенах 1?89г.). •

Обгп:е выроди. -

I.. Анализ литературных данных я агтентио'Л т.скуячит'-": '.л -.5 использования НЗХ и его отходов з стлоатгльстве показал,что в литературе имеется мрло данных по его примене.н:п в качеств:-модификатора легких бетсноз. '-чрское применение- огходоз з легких бетонах иаг.ат обеспечить псзышение их кэчвстт. и бзлс? эф;зктявно. релать проблему утилизации атхо-дов -ПВХ.

2. Предложена новая технология модификации кбрамзитобагон0 плас соз по прочности 35,0 37,5 в?оркчянч ПЗХ.аклачаэсая предварительное пгречэ'лнзание пэлчочзнельчэниого порезка по л :■.:<?

*

с пластяЛакатэпом.введение полимерной композ-ицш: в пепемеплвае-муэ бетоннуя смзсь и последующую зыдечхку до набора растплу-бочной прочности и термообработке а воздупно-сухпх условиях ари температуре 140—150°С в течении 4-5 ч. В результате такой нотификации прочность по'ри'зованного керамзитобатона увеличивается на 100^,а керимзитобетона плотной структуры - на 'Л* „что позволяет сникать расход цемента до* 70 кг/и* бетона.

3. !!сследоэанн теплофизическзз свойства разработанного .тзг-. кого бетона. Установлено.что коэффициент теплопроводности ке-

о

рамзитобетока с добавкой ПВХ+ДВЗ снижается на"15-25*, коэффициент теплоусвоения - на Г0-15?>. Сорбционная влажность при этой остается неизменно"; у бетонов с ПВХ+ДК5 на карбонатной песке и несколько увеличивается у бетонов на кварцевой песке. В условиях эксплуатации помещений г васокой злажноеты® теплозацптниз свойства у керамзитобатона с добавкой ПВХ+ДЗЗ на карбонатном пэс^с в 2 раза зкпе.чен у аналогичного бетона,но без добавки."

■I. 'Лссладовани гидэо'-иаяччекпр свойства аодиг.иппрозаянггх легких •'¡втоно;.. Показано,что водовогдоцение их снижается до 5',

, ~ ■-. - /- го. - ; -' -

водостойкость практически не изменяется,водонепроницаемость увели'-п.ваетсд до 1С в?и; Керапзитобетонг с ПВХ+ДБ£,независимо ст вила мелкого заполнителя,обладают высокой чорозостсу.кестьа - боге-; 150 циклов эакорадивания-оттайванкя.

5. Устаковленс.что ксэЗдицменг призменной прочности при сгаткк набольшего значения(0,%) .«сстигает при расходах ТГСХч-ДБ? в колп^сс.-ве 40-60 кг/и* бетона. Аризавиная прочность на растяг.екис п;п: такой расходе П5Х+ДБ$ составляет 2,0 ¡Ша.что на вкз-5 прочности контрохышх образцов ¿1 на 50р выше нервируемой Г1р)чюстч по СНкИ. Вре^егънне величини упругих .пластических к пслкнх деформаций- Есрамьчтобетоьов.содерЕацих 40-50 кг/;.:3. бетона увеличиваются соответственно на 20,1^0.и 21%.

Модуль упругости прк схатви' прк этом снижается на ¿0/5,а при растя* гв и» увеличивается - «а 65'. ' ' '

5. Исследована коррозийная стойкость контрольных -к коди-физисанаших лсерамг?тс5е?снов- в :спецйа1ъно--€ия?е8прованной кпд- ' г с й г.гзессквпоЕ-.средб' «.ьоткрводческих _ помецени'й, а тахяе '-г.- воде !', на воздухе в течекк^ -6 аесОтмечена удовлетвор^тельнЕК химическая' стсйку.-стъ бет-онов .с добавкой ПВХ+ДБё на ;карбонаткос к кв^рсев«м зес'ках,»-частносги прочность при сжатии подк$нцкрс-рэнного хвпЕмзятобетова'на карбонатной песке после экспозиция е зтнх средах повысилась _на '19&.в" .при изгибе - на 40£,,для ке-'рак51!тобетона- на*икварц«гом.уеске '• соответственно' -.ка 20 к .301,'. .'

Г V 7. /Мегодаии серб гни- дёсор'бця'м¿ягт^в'-к пол гветевшд • иикро-ех«1.ом вссаедовакц^ликросг.ругтура''■керамаито§е"?о'ка. „Установлено . что кьтегрпльт/':. 'р€гем' йезщор*•кераизктобетвна. па'^в'рб'о.катнси г.рс-к.е с 13Х+Я5Ф в -2 ¿7; раза кскьае. чем " на ;:Ёгарцевои. £ иекролор .. в 1.2'раза Солъгтр". .Зто^ейутзоБягно : -тем,«ло., в" цекантно;,: Жетона нь "карбокатноц песке в'.значнгелъноы колкчсстпе ирг.сутст-

- гг -

вует тоняо-дпсгсерсяая оракцня менее 0,14 мм. которая з сочетании с ПВХ играет роль уплотки-еля паровой структуры.

В. Микроскопический анализ контрольных я модифицировании!» образцов показал, что уплотнение керамзитобетона от введения добавки достигается вследствие уплотнявшего эМекта композиции "ПВХ+ДБ5*. образующегося- э структуре бетона во время термообработки, Сушяостъ уплоткяищего эффекта состоят в том, что полимер при термообработке расплавляется и "вытекает" из крупных пор в более меляие за счет температурных градиентов, едрбционвых сил

и капиллярного давления. В результате этого частица полимера

о

щдатгимаят различные объемные борки !и основном нитевидного характера! я япдяитсд дкепзреко-ариярупрткм компонентой цекентно-песчаной матрицы. Кроне отого, расплаэ ПВл+ДБ<5. проникая внутрь открытых зерен керамзита, упрочняет кзагоиттиув зону.

-9. Результата «сслгдозг.п'лЗ навзк «трахевпе в технологической регламента па изготовление пли? .яолоя -г яяэотназодяееямх помещегшях а аспальзозакм при аяпуекз осягяз-прогшалетюй партия плит пзоаадуз ГО0 я2" з зазодсхвх условиях Калинантрадского ЗНБЧ. Экономический эф'рэкт от Бнедреькя парт:;:; плит пелоз, изготовленных по разработанной технолог;'« составил 9,65 руЗ. /ч8. Освоение полозенчя диссертации опубхяховвве в следуют работах:

Г.. Путьяев Й.5., Давидах А,И., Яоххин. Б.П. "Легкие бетоны, модифицированнпе отходами полизиналхлорида" (сб.тр. ] НИИПВ -Н.. 1992 - с.155-161.

2. Ложкин В.П., Пэзоез З.А. Производство теплоизоляционного пекогол;:ст!;пола с ¡¡спользовакиеи ппойкелзкннх отходов (Сттяи'телькие материалы) - 1992 - 5 4 - с.Г4

Работа выполнялась при научном консультировании канякратч технических наук, стара его научного сотрудника НИ'* Б А.К.Яазиряка.