автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Легкие и облегченные бетоны на пористом заполнителе из отходов ГОКов

ДНЕПРОПЕТРОВСКИЙ ИНШЕРНО-СТРОИТЕЛЫШ ИНСТИТУТ

Н? правах рукописи

ЛШЬЧЕНКО ЕВГЕНИЯ ВИКТОРОВИЧ

ЛЕГКИЕ И ОБЛЕГЧЕННЫЕ БЕТОНЫ НА ПОРИСТОМ ЗАПОЛНИТЕЛЕ

из отхода гоков

Специальность: 05.23.05 - "Строительные материалы

и изделия"

Автореферат . диссертации на соискание ученоа стедани кандидата технически! наук

Днепропетровск - 1992

/ ■") у',-- *

Рсбота б^шш с <*>жи«).й r,jjiSi-aa lt::r,c

яого 9аааэня гораорудцс.-.i

Научные руководители - академии АККУкраины, доктор

технических наук, профессор Пунагин В.Н.

- кандидат технически! наук Шагай А.Л.

ОДициальнда опгюнанты - доктор технических паук,

профэссор Савин Л.С.

- кандадат технических наук, доцзкт Малыа В.Т.

Еодувдя организация - Даэпродатровскиа филиал ШШСП

Госстроя Укрэкаы ,

Запагта диссертации состоится " ^ " ^изк? ic г

в >Ъ.оо часов на засодзнпп специализированного Сокзта К 063.32.02 Днепропетровского хашюперно-строигелыюго кист тута по адресу: 320092, г. Днепропетровск ул. Чорзышевскст 24а, в ауд. К 202.

Отзыз на автореферат в двух зкземплярах. зэваре'нвъгэ печатью, проста направлять по выхоуказзшюму алросу._

С диссертацией можно ознакомиться в библиотека института .

Автореферат разослан

______J\C\^IddZ г.

Ученый секретарь cix::,'_- v;ic!npüBanBDro Сошта t , ^

каг.ВДэт технически наук, дзцснт s\y Л.К.Ч^рпух:

ОБЩАЯ ХЛРАКТЕРЙСТК5СА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Од::оа из основных задач, стояляя пвред современной строительной индустрией - свкзэниэ массы зданий я соору-'вшгз. В связи с этим возрастает роль лэгкзя и облегченных бетонов па пористых заполнителях. Нэсмотря яа постоянное уваличенкэ производства конструкцка из легких бз-тонов, их доля нэ провышзет 30 % от обпргс обьсмз сборного иолезобетона.

Практически нэт таких областей строитольства, в которых бэтой на пористых заполнителях ко ног бы усгопшо заманить тяявлыа бетон. Трэдишонно легкие бетоны ггрдаонлэт в качестве теплоизоляционных и конструктивно-топлостоляцисц-ных материалов. Однако в обеим обюга конструкция здагаа ограздавдив конструкции состэвляот всего 25-30 %, а несутся - 70-75 %, поэтому на первое место выдвигается необходимость рассиропил производства именно конструктивных ботонов на пористых заполнителя.

Выпуск несущих конструкция из лэгких и облегченных батонов в значительной степени сдерживается отсутствием ига дефицитом эффективных и прочных пористых заполнителей. Больг шая часть пористых заполнителей используется только для ща-изводства ограждающих конструкций.

Особое значение приобретает получение искусственны! пористых заполнителей из местного сырья, в частности отходов горнорудной и металлургической промыгмзнноспт.

Горнообогзтагольными комбинатами страны оетгодно'сальдируется более ТЗО кш.мЗ плгиов. Только в Криворожском ^•элезпрудном басссяне под отвалы занято Солее II тыс. га сельскохозяйственных угодий. Часть отходов обогагрния; крупностью более 0.14 мм используется в качестве псска и ербня. Однако значительная часть отходов имеет крупность кэноз 0.14 нм и в настоящее. врэмя не используется.

Поэтому разработка технологии получения пористых заполнителей для ботонов с использованием тонкодаспэрспих отхо;;ов горнообогатитольчых комбинатов и ботонов па их основе является актуальной научно-техническса и социально»

ИГ-ИП ГЛ'ЗОТЫ является лолучокиэ облегченных ботонов за г,\; к гирл':""!:;: ¡пм^нстсыяк, литгоплониых ¿'3 отходов горло-

- "«гатгл с. ui г.илбтидо.о.

НАУЧНАЯ НОШЕНА РАБОТЫ:

- выгаданы оттаалъныэ содаркапия составлянзих икгг ды получения заполнителя (авт. снул. Н 77Э334 ) пэ основе отходов ГСКов;

- получена математическая модэль гроцэсса сгокзния пихты.в зависимости от ее состава;

- -разработана технология производства пористого заполнителя;

- усгььоажшы зависимости физико-мехапических свойств батона яа основе нового пористого заполнителя от ого состава ;

- усовершенствован физихо-аналитические метод расчета состава бетона па пористом заполнителе.

/STOP гчищАЕГ:

- составы шихт, технологические параметры прогавод-ствя, структура, фазовый состав пористого заполнителя кз отходов ГОКов;

- результаты исследования прочности и дефйразтивности батона на основа вового заполнителя;

- фиэико-анэлипгевския метод расчета и оптимизации составов бетона;

- результаты опытного выпуска строительных конструкция из облегченных ботонов на пористых заполнителях из отходов ГОКов.

■ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ:

- расширена сырьевая'база строительных материалов;

- определена область применения ботонов на основа пористого заполнителя из отходов ГОКов;

- разработанных! метод расчета составов бетона позволяет г. лучать бетоны с заданными свойствами, а следовательно ако-номить его основные компоненты.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Пористый заполнитель из отходов ГОков и бетоны па его основе демонстрировались на Украинской республиканской межвузовской выставке "Охрана окружающей cptv^" (Севастополь, Макеевка, Львов, Киев) I98T г., в Москве (МКСИ, ВДНХ СССР " "00 лет СССР") 1983 г., в Киеве (ВДКХ УССР "Новые материалы и технологии в строительстве") ТУЗ::, 1983 Г.

Огдэльныэ положения даесергащы были доложи,: кз ::са-фарэнции "Повьшенкв качества.и надежности производства г/Эстеьпс строительных материалов", Севастополь, 108в год; па всесоюзно*! совещании "Технология обезвоживания и утилизация тостов "обогатительных фабрик", Москва, 1668 год; на конференции "Актуальные проблемы снижения материалоемкости в строительстве", Севастополь, 19Э0 год; на ежегодных научно -технических конференциях КГРИ. •

Основное содержание работы изложено в 8 печатных работах, в там числа I авторском свидетельства.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введенил, пяти глав и общих выводов.изложенных па I страницах машинописного текста," включая 39 таблиц, 25 рисунков,, список литературы из 185 источников.

ШЮПНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Анализ литературных источников показывает, что производство конструкционных облегченных бетонов и изделия на их-основа в значительной стешпи сдергивается отсутствием высо-, когфочных искусственных заполнителей. В Криворожском тэззо-рудном бассейне имеется болызоо количосгво минерального сырья - отходов горнорудной промышленности, содормзших в основном силикаты, карбоната; серицит, гематит, гидраслюда, т.о. минералы способные при повышенной температуре создавать материал с высокой степенью пористости и прочности, что обусловило возможность создания нового вида искусственного пористого заполнителя из шламов горнообпгзтительных комбинатов и ботонов на его основа. Это голояаниэ определяет рабочую гипотезу работы.

Шихта состоящая из шлама, сланца и корректирующих добавок, позволяя®« с,11и>.иь температуру пб^..'Ования жидкой фазы в момепт виде юния газообразных продуктов, создает структуру материала, позволяющую получить эффективный пористый запол'-нитель, обладающий свойствами присуаши традиционным пористым заполнителям, на основе которого мсгут быть получены легкие и облегчению бетоны.

В связи с изложенным в настоящей работе поставлена цель - получение облегченных ботонов на новых пористых заполнителях, изготовленных из отходов горнообогатигелшых комбинатов.

Для достккэнкя поставленной дали были определены задач;; ксслодованиз:

- взучлгь свойства исходаых материалов;

- исследовать составы, изучить влияние технологических факторов на свойства заполнителя й разработать технологи ого получония;

- установить фазовая и структурный состав заполнителя, а тагам определить ого фкаиха-кзханическиэ свойства;

- исследовать физксо-коханичасккэ и деформативныз своа-ства облегченных Сетонов на основа нового пористого заполнителя

- разработать способ расчета и оптимизаций бетонов на новоа заполнителе;

- произвести опытао-провдшпную проверку результатов исследования; *

- определить технике-окономическую эффективность производства пористого заполнителя и бетонов на его основе.

В качество исходных материалов в исследованиях применяли:

- шам - продукт технологического п^дасса переработки и обогащения бадаьа железных руд горнообогатитольныш комбинатами (ГОКами) и представляет собоа кварцзво-жолезистый кскусстванныа кшшозернистыа госок с содержанием 70-75 % фракции ценео 0.14«а. Химичаскиа состав (мае., %); 510а -БЗ.,,71; ГеО -7.74.. .13.35; АЬО» - 1.18... 3.05; СвО -0.е0,..2.65; МдО - 1.18...8.ОЗ. Ьйшералогическиа состав (нас., %): кварц 50...60; карбонат 7...30; магнетит I...0; гематит 3...9; силикаты 8.1.34.

• - сланец - попутно добываемое сырье при разработке ш-лозорудвых шсторовдзниа. Сланцу месторождения Большая Гле-оватка слонины квардаа, хлоритом, карбонатом, графитом, серицитом, биотитом, пиритом, графитом. Сланцы имеют следущиа химический,состав (нас., %): БКЬ - 60; АЬОз - ю; Ге^ -2.3; Ге - 5.4; Ъг0 -8.8; МдО - 1.7.

- щелочной компонент - катршвое жидкое стекло из си-лккат-глыбы Константиновского завода с модулам 2.8 и плотностью I.' 5 г/см!

- ко^ий заполнитель - квардовьш госок Запорожского

порта с модулей крупности 2.2 и насыотоа плотностью 14.00 кг/и?

- Егжущзе - портландцемент Ка:,танец-Подольского завода карки 500. -

Для решения задач диссертационной работа оксперкгэн-тальиыо исследования проводились с использованкэм мэтодоэ пассивного и активного зксшр:р.!ента, а также математачзсксэ планирование. Обработка экспериментальных данных праизвода-лась с использованная линейного и кяокэствошэтго рзгрэспайного аналкзз, натематпческоа статистики. Кэтодики иоогэдова- . пта были принята согласно десствующих ГОСТ.

Основными сырьевыми компонента™ шихта для- гористого заполнителя служат шлам и сланец, а в качество добасот пс-роЛьзовали патркзвое видков стекло. ГТриготавлетали массы содзркащга 80; 70; 60 % шлама и 20; 30; 40 % сланца. Плед .и сланец совместно изнольчали в паровоз нельпнц!. Еалэо отэ сухая скось поступала в тарельчатая гранулятор, куда пз емкости посредством брызгал подавалось жидкое стекло нэсбюда-иоа плотности и количества, что обестачшзало шзедзпга в киту 0-9 ¡5 его твердого вещества. Варькрованкэм скорости 'врзг,гл:гя И угла наклона гранулятора получали нуниув фракция снрцрвья гранул. Обжиг сырцоЕых гранул происходил в короткой срг^»-сргся печи при температуре 5350, 1050 и ИБО °С.

Для установления влияния тохнолопгеоских фскторзз ггп. среднюю плотность заполнителя и ого прочность приттансз гэтод натоматического планирования зксшргпээта с шс.пэдужчЗЗ "т-томатико-статиотичоскоа обработкой получошос результатов. В исследованиях осусэствлен 3-х факторий з::с1тзр:г"элт па Я-з уровнях.

В качестве параметров оптимизация приняты: средняя плотность и прочность заполнителя. В качества шрзггешпа -расход сланца и жидкого стекла, те!«пзратура обяига.

После матоматнчзскоп обработки фактических результате!» получено два уравнения регрессии в вида полагаема горвоЯ ста-гони. Графическая интерпретация математически' зависютстоа-позволила наглядно установить влиянии расхода компонентов и .•йчгоратури обшга на изучаемые характеристики.

Получен заполнитель прочности Б-в.5 МПа при наттпоЗ •'птчопти 1000-1100 кг/м?

о

Используя результаты продадонныь исследований Сьш1 по-лучоны опьггшз-промыадэнныэ партии пористого • заполнителя из отходов ГОКов по технологии производства корамзигоподобных ■ сгшлнитшва обжигом во Браизюцэйся дачи. Результаты испытанна показали, что полученный в заводских условиях пористый заполнитель кз отходов ГОКов отвечает требованиям ГОСТ €Г757-83 к соответствует марке П 300 при насыпной плотности 10001200 кг/н" и в соответствии с требованиями норм зтог заполнитель можно применять для получения конструкционных легких и облегченных ботснов классом по прочности на сыатда В5-В35.

- .Изучение Фазового состава и структуры гравия производа-ли с помощью рентгенографии, текрографии и сканирующей электронной микроскопии. '

Образцы полученных пористых заполнителей томпо-корич-нэього цьота, мало отличающихся друг от друга, иноктг крупнопористую структуру с кавернами. Поры в основном округлой Аоркы, размером 2БО-1СОО ни.;. Поверхность запаяшггаля час-•пгчи.'1 оплавлена и отличаотся от внутрониих слоев коныиэй пористостью.

Основньо минералы, слагающий заполнитель: муллит, корунд, альбит, нефелин, алшосиликаты даолитовоа структур.

. Свойства батона закладываются оор на стадии приготовления бетонной скаси под цяияшюм ряда технологически факторов: водосодзрианмя бетонной смэси, свойств и'расхода »«яуаюго, физико-иеданичоских и грануломатричоских хэршет-ристик заполните лза, состава бетона, темтратурп, времони и ■ т.п.

Сложность тохнаюгнческях задач, состоящих в получении бетоылоа скоси и батона с заданными свойствами, усложняется тем, что эти свойства дожны бить взаимообусловлены.

С црлыи изучошш влияния искуоргшаисго пористого заполнителя да отходов ГОКов на сшйства ботошюй скоси и батона, а тага» возаоншости прогиозирпванкя атих своасть, исследовалась бятонкио смси с кфош диапазоном изионония кагдчестаз их комлокзнтоа. Расход сааущото кзшдядая в продолах ЙОО-ССО кг/кэ, крушюго наполнителя - 0.4-0.9 н2/м®, шфгргашвоо отвошоки» 0.25-1.24.

К киготвх проф. В.Н.Пуьагина докачти раологичос-к;иэ с г- ¿ппа ботшаой сь-иси яаяйолгэ агишяо и удоЗа»; -опигц-

С = пХ ЬУ - сг, (I)

глз а.Ь.с - соответственно квалстетр« шска, грозия, вяжущего;

С - показатель жесткости смеси;

ХД.Я - относительные структурные характеристики состава бетона;

X - насыпет® бетона пэском;

У - насыщение бетона щебнем;

1 - разжижение юмзнтного теста водой;

г = (Щ/ВЫЦ/3))/(Ц/В) .

ГЦ/В! - дамонтпо-воглоо отнопэпке теста этаугюго нормальной густота.

Кзалиметры а, Ъ и с определяются опытным путем, испытанием бетонных смесей известных составов, т.е. с известными •X, У и г.

Традиционно прочность бетона ставится в завии»гость от П/В. Известно, что при изменении В/Ц от значения, характерного для теста нормальной густоты СВ/ЦТ, до некоторого значения (В/Ц)' изменение каппиляряой пористости цементного камня происходит по одному закону, а при В/Ц >. (В/Щ* по другому.

В тоже время при значении В/Ц = (В/Ц)'* на структуру бетона оказывает влияние расслоение бетонкой смеси, изкенягазэе однородность материала и как следствие, ведущее к изменения вица зависимости Пб - КЙ/В). Таким образом зависимость Вб = Г (Ц/В) имот три участка, ограниченных тремя параметрическими значениями В/Ц (или Ц/В): (Ц/В)< «= С Ц/В]; (Ц/В>» =" ГП/ВГ;. (Ц/Б)» = ГЦ/Я)". Огсгда слэдуот, что 145 = Г(Е/В>' •"'т-тта иметь три вида математического описания.

Вторая параметрическая точка [Ц/В]' по данным проф. И.Н.Ахвердова находится из выражения [Ц/В]'=Ш/В]/1.в5, однако ее величина не является постоянной и колеблется в пределах 2.25-2.50. То же относится и к нижней параметрической точке [Ц/3]", значения которой тагом различны.

На только 4/В влияет на прочность ботона, но и его структура. При одной и том ¡го Ц/В можно получить ботопы различной прочности.

Ксследуекыз составы ботонов, при установлении зависимости Пб = ГШ/Б, структура) и ее дриыагсеэго аяэлш, вырэ-гпг/сь Ч1)[)оп структура ¿о мряэтогистин'л X, и ?,.'

1Й

■ Следует» отаотагь, что с Етл1 С7Т •; г риавкя 2 Еласто Ц/В, интервал вменения ссзстсвов бетонов, а слэдоватольно изменения его прочности становхггся огрыш-чзпньп в пределах О < 2 < I. При 2-0 цэментно-водное отно-^ше равно цэмвнтно-водному Фактору дакентного теста нормальной густоты а прочность бетона достигает максимального значения. При 2=1 цзкентно-водно© отвошнш равно нулю, а -олоддватольно дисперсионная среда бетона состоит из одной вода в его прочность при зтом равна нулю.

Кррвэ того параметрическая точка, зависимости Ю = 1(Ц/В) - (Ц/В>1, которая определяется по данным проф. И.Н.Ахвердова как (Ц/В)» = [Ц/В1/1.65, в данном случав соответствует гп:

[Ц/В]-1Ц/В)/1.в5

=-----:---------- о.зэ (2)

1ЦГВ1

Из (2) следует, что величина 2п но зависит от вида даго пта и ого 1Ц/В] а являотся фиксированной точкой зависимости Ей = X (2). '

Что касается нюхвоя параметрической точки, (Ц/В)», то по данкъи проф. В.Н. Пузагиаа она соответствует значению 2 - 0.65. йгадовательно кздюы три интервала изменения зависимости Кб - Г(7.). В шраом интервала 2 изменяется от 0 до 0.33, во второ?л - от 0.39 до 0.85 и в третьем - от 0.86 до I.

Рассмотрим второй интервал, который соответствует бетонам средней прочности, наиболее широко пржедданьм для про изводства строительных конструкций и изделий. В этом иптер- -езгз продлохано описывать зависимость Ш = 1(2) формулой вцца Пб = АНц(Б -2). Обработав опытные данные на ГОЕЧ по програжэ "НЕСИ!" получим значения коэффициентов А и В душ данного случая: А = 1.5; Б = 0.8772. Следует обратить виима-нпэ па величину коэффициента Б. который незначительно отличается от Б = 0.85, принятого в работах проф. В.Н. Пунагинэ. Прочность бетона выражается формулой:

156 = 1.ШЦШ.8772 - 2) (3)

Тагам образом рассмотренная выше -формула прочности (3) пшате п вполне приемлемой дяя практических расчетов, но не достаточно отражаот физичоскую сущность основных з;т.<-

нсгориостзй, сгр?дагпспза ироъг.*гь '.:« -а-;*- , •* , иеот структуру бетона. Вскрыть эту 35Яэнс:?зрпоеть эа-ас путей учета формулой друпа струстурянх характеристик сээт'гзт» батона - X или Y. Большинство исследователей при прогзоггфо-ваяии прочности бетона принимает кооффицигат "В" шстоянлш,. а значение коэффициента "А" устанавливает в вазпсиаостя от ; вида заполнителя, 1Ц/В], яясткости бетонной сэзся и т.д. Если коэффициент "А" ставить в ззеисеяость от структурою характеристик, то предпочтение необходимо отдать Ï - паса-сэпио бетона крупный зэголготгедзм, т. я. инэпно крупный полните ль в больной стзпэни влияет па свойства лз итого бетона. Влияние структурной хэраэтеристпки Т ея протаость батона усиливается ецо и тем, что она учяпшзэт етоткость (подвижность) бетонной сгюси.

Обработкой •жсдаржгантальннх данных, о уЧетоа структурной характеристики Т, гатодом нзга.аньгях.кЕДГртгоЯ по программе "ПШ1М", получепо уравнение прочности в ещэ:

Пб = По» + А*Пц(Б - Z), (4>

где Аг = ао + a«Y + ciï1;

Roi ^ I.6G9I; ао ь 0.8878; вд = 0.8117;

BI = -0.2973: . Б = О.В772.

0

Обработав данные при Б^0.85 получено уравпенкэ: ТИ = 3.30II + (0.BG7 + П.В35ЭТ - О-МвбУ* >Пц(0.В5 - 2) (Б)

Сравнивая точность вычислена по форпулзя (4) к (5)' гтажо сдоить вывод, что использовапгэ значения коэу^зд'зята Б - 0.85 не снижает точности вычисления прочности бзтспэ, т.к. срэдноквадратетоото отклонения прзктпчоски по язпзтн лись.

Обработав аналогично данные на ГОЕМ получэпо уравпэнго прочности для шрвого интервала измогопия Z. Зависимость Пб - f(Z) в это,,, случао *«о::-эт быть описана цдапешет:

пб ^ О.гле-пц;:.5ЯОО - г), <о)

а с учетом структур: бг.тйна, выражошпа через У:

- í£5 = bot + АдЯц(Б - Z),

12 (7)

где: Ai = во + b»y + в*!*:

Ro»k- 21..43; en = 0.4152; . в« = 0.301Б; ш = -0.0897; Б = 0.85.

Анализируя полученные результаты и точность вычислениа По формулам (в) и (7) мошо сделать вывод, что формула (7), учитывавшая структурную характеристику Y, более адекватно описывает изменение прочности, т.к. при ее применении среда8квадротичэсков отклонение уиеньшаотся со 104 до 19.

Структура формулы (7) аналогична структуре формулы (Б).

В третьем интервале изшнения Z-зависимость FO = í(Z) ко::;ет быть описааа уравнением:

Нб = AsRiUZmax - Z): (8)

гда' Znax »1.

«

Таким образом получены три уравнения, ошсывзядкх зависимость R5=I(Z, структура) в интервала изагавзния Z от О до I, т.е. на всей продав изменения разжигания патентного теста:

I. При извинении Z от.О до Z=Zn=0.39

" IM = R°« + АдйЦ(Б - Z) • (7)

Z. При изменении Z от Zn=0.39 до 0.86

R6 = Roí + А*ПЦ<£ - Z) (5)

3. При изменении Z от 0.85 до I.D0

Кб = ЛяВц^шах - Z): (8)

В формулах (5) и (?) прочность бетона находится в зависимости от разжигания докеятного тоста, иасыкония боп:.11 ,;рупным заполнетолем л к:зстдасти ботошюа скоси, В тоже

вроия установлено, что при Z = Б (в интервал изквнания 2 от О до 0.85) прочность ботоп не равна нуло, а равна дакотсрсз величине RD. Этта уравнения (б) и (7) отличаются от известных уравнение, предложенных для .списания зависимости прочности от соотнесения диспэрсной и дисперсионной ерэд вгеау-еэго, применяемого в данноа батоне.-Т-аким образом ИЗ является векотороа начальной уерэднешюа прочностью бетона в . точке перехода от' одного участка кривой" R6 = f(Z) к другому.

Необходим откатить, что при Z=0.85 прочность бетона , равна R0 и не зависит от насысэния батона крупный загадайте лем и жесткости (подвижности) бетонной скеся.

Если кривые прочности, распокккеняыэ во втором и трз-тьем интервале," стыкупгся строго в одной точ:<э при Z * 0.65 (е этом случае R5 = RD), то стыковка кривых прочности, расположенных в пэрвпн и втерел интервалах изиэнания Z, бодзе сложна и не находится в однеа то-пез. В том случае должно соблюдаться равенство:

R3 = Но. + АдПц(0.85 - Z) = Ео» + ЫЩ(0.в5 - 2), откуда

" По» - Hoi

Znn = 0.85------------" (9)

(Ai - А»)Иц

Так как Рл и А» зависят от структуры бзтена, то еэлям-на Znn зависит такхэ от структуры бэте из и активности полента, а слэдсвательно по язляэтея пеличиноа постогшпоа. Для ксслэдуаных батонов среднее значошга Znn оказалось равпп 0.42, что достаточно близко к величине Zn, опродэ^эпноз на основа предпосылок преф. И.II. Ахюрдова (7, = О.ЗЭ). Т.е. проф. И.Н. Ахвэрдопым установлена усредненная величина Z,' соответствующая перелсму :гр:гво.ч прочности бетона. Как показах'. расчеты, Еэлг-гп-на Znn зависит от Y и Пц и колоблэтея / для зсслэдусид батонсз от 0.23 до 0.42. Чредгстаилыз подгод :с прогиоз:фоваюи! прочности ботона попзолчот опрзхолэть галт-";'лу Znn достаточно точпо.

иоз^ф'диээт пртагганлея протгастя Сэтсна яа искусптасп-::оч пор.гстом ззтшптпхэ из отход» ГС'(св уг.в,г.п:зтугся с ого прочности ;п гттг» от 0.31 О.СЗ.

1 1

Экспзрщэнтагьныо данные показали, что ньблидаотся рост цхгаости батона на растяжение с ростом прочности ка сжатие й ос знячайия превышают* нормативные вэлачины по СНиП для бетонов на пористых папалнитслях.' •

Исслвдуя доформатквниз своаства батонов иа «скусстизн-Еои гористо« заполнителе из отходов ГОКов значительные интерес продставляот получэнкэ зависимости начального кодуля упругости бетона от его структурных характеристик. Обработав дгяныо получено два уравнения:

для 0 <= 2 <= 0.39

1-20.3+ (.ПБ1+ ЛПЗ У - .0333 У1) йц (.85 - 1) (10)

душ 0.30 <= г <= 0.85

I = 0.3131 + (.&73 + .1205 У -.0001 У1) Пц (.85 - 2) (И)

Трзтиг интервал извинения 0.85< 1 <1.0 ие рассматривался, те:: как ото интервал малых прочностеа бетона (Н б Ша), таю:з бетоны на является конструктивными, то и

начального кодуля упругости душ ши не к,га от нракгичэс-юто" глачшгня.

Точки шрогаЗа зависимости I = Г (г, структура) соответствует точкам перегиба зачнсюоста И = 1(2, структура), что позволяет учктиаать формулы шодулл упругости и прочности соц;:астпо.

Началышо кодулп упругости конструкционного бетона на ' пористом заполдэтвлз кз отходов ГОКов (при средкеа шютности 1КЯ-21Ь0 кг/»!*) выше норипруоиих вначвнка для бетонов на ти-чистых запзлтгголях и занимают про^а;:;уточное полохюшгэ г:.з-дду характеристикой для тяаалого и лэгкого бетонов. Коа^и-' ц;энт Пуассона ро шссюркизитальньа данный! находится в пределах 0.14...0.20 и в срэднэм равен 0.21. Продольная сжи^аэ-кость ботонэ пос^аотся с уволичет-аи прочности и находятся В продолах 1.20-2.25 к;/!.;.

Для проектирования составов Сотона за основу принят фи-окта-аналитглоскиа штод, продлохвнцыа проф. В.Н. Цунагишга, а тагка полученные, вависгаости точности бетона и начального кодудл упругости от его структурных характеристик.

Исходньп:; дащзк?.ш для -прошгпфования соотнеси бетона' является трэбуогщэ:

.Пб.тр - прочность; •

Еб.тр - модуль упругости. " гб.тр - срэдаяя плотность;

Огр - ЕЭСТКОСТЬ, • -

Предлагается расчитывать составы Сзтона соежстныу рэ-еэш®и системы уравнения:

upa 0<= Z <*Q,33

га = Ro + А» Нц (Б« - 2> 1

м = lo + А»*" Нц (Б» -z>j

го Ro + А» Пц (Бз - Z) -|

Ю = lo + Ai' Рц (Ба - Z)J

с аХ + ЬУ - cZ

га = 1.15 Ц + П + Ц

V = Щ/рд -h П/рп + П/рц + В

при о.зэ<= z <«=o.es

Тагам образом всо' компоненты бетона о заданныэд свойствами будут наадэны.

На производстве 3 производственного обьэдкпэяия "Крпю-рояягалззобатон" га ботонов па основе пористого запогагголя га отходов ГОКов были изготовлены многопустотные пглты тгоэ ПК дагноа до в и и перегородки по серии 1.030. Получен аяп-помичэсгага эф}окт па I иЗ бетона в 1.5 руб. только аз счет разшада в стойкости заполнителей. В долсч впспоааиоскиа вф-фект от применения нового пористого заполнителя га отходов ГОКов составил Б5.2 тыс. руб.'в-пэиах IBSQ г. ..

ОБЩЖ выводя

1. Разработаны шхпмальша составы шит для получения' искусственного пористого заполнителя на основе плана и сланца - отходах добычи и обогащения ».елезных руд СА.С. N 779334).-

2. Получены математические модели, учитывают« алияниэ технологических факторов на свойства нового заполнителя.

3. Определены осиовныэ свойства нового вида пористого заполнителя, отличающегося высокой механической прочность!). Данные лабораторные исследования подтверждены опытяо-прокьга-

и

лзяаш юлусдаа парггаи заполнителя но разрабсч'онзой технологии. Заполнитель удовлетворяет ТрЗбОВЗЗНЯ.! ГОСТ и откосится п высдоа категория качества.

4. Заполдишль кксзт пористую структуру о преобладанием пор 250 - 1000 МОЯ И СЛОНИН муллитом, корундом, альбИТОИ, Бзродишш и кх-цюралами »эолитовой структуры.

Б. Прочность бетона является функцией плотности вя)яу-еэго, а косвенной характеристикой плотности тшуюго является концентрация дисшрсноп фазы в единиц» обгема вшушрго, догорая иокот быть выражена через разжижение црмзнтвого теста водой - 2. . .

6. Отвгшггельпоа особенностью парамотра 1 является ограничение продола изменения функции прочности 0<- 1 <=1. Продол ко изменения Ц/Е ограничен лшь с одной стороны.

■ 7. Если исл^шчить влияние неоднородности цементного к-л.шя и бетона, то зависимость прочности бетона от разхииа-ция цзкзнтного тоста близка к линоиноа. Однако неоднородность цоконгиогэ камня и бетона при изменении 1 о г О до I, приодет к искривлению зависимости Вб = X (2).

8. На кривое прочности Ш = 1(1) имеются дао характерные точт!, разделяющие всю область-прочности на три участка.

.0. Введение в формулу прочности структурной характошс-тшм У, позволяет более адекватно описывать прочность бетона.

10. На новом шристоы заполни голо из отходов ГОКов мдм-ко получать ботош прочность до 60 МПа и плотностью 1900 -2200 кг/м*.

_ II. Проведошшо экспериментальные исследования показали, что легкие и облегченхше ботош на основе нового пористого ваполютгеля обладают высокими физико-техническими характо-риешками. Значения прочности бетонов па растяжение и модуля упругости зашшаэт промежуточное дадшонио между легкими и тяжелыми бетонами.

• - 12. Получены уравнения прочности бетона и модуля упругости при сжатии с учетом его структурных характеристик.

■ 13. Усовершенствован физико-авалшичоскиа метод расчета И оптимизации составов бетон.

14. Технико-экономические расчеты показали, что себестоимость I м* нового пористого оаполнителя ншо коракзита. Экономически э^фекг при получении I м3 бетона на побегом заполнителе из отходов ГОКов достигается за счет оптимизации

зго состава, снтзпения стоимости ззполпптоля и рас::о.гл aray-, гзго.

ОГНЗВТКЕ ПМОЖНИЯ ДИССЕГТЛШ ОПУБЛИКОВАШ Б СШГПСТГ РАБОТАХ:

1. A.C. 779334. Сырьовая сиось для йзготоблзякя лзпся заполнителей. /Е.В. Лольчонко, Л.II. Стсроггптсо, В.!.!. lUtonja - опубл. В Б.И. 1080, N 42.

2. Лольчоеко Е.В. Ксолпдоваглэ кскусствэавых пориста заполнителей из отходов Кротбасса. / Дэп. в ШПСГПГ, ICCO, I? 0 (104). - С. ICS.

3. Дчльчокко Е.В., Килаио В.Т. Свсйстиз батспа на тсн заполнителе из отходов ГОК. / Дэп. в ВШИТИ, IC32, if б (127).

4. Лолъчепко Е.В., Кияшхо В.Т. Высокопрочные ботогм га пористом заполнителе из отходов ГОК. / Ляп. в НШГО!, IC32, Я Б (127).

Б. Лшплепко Е.В. Отхода промышленности - сыркэ для производства пористого заполнителя. /Тоз. докл.рзсвдбл. науч.-техн. когтф. "Совораюнстзованга совлзспхоа (отарэто-подзомноа) разработки рудных гасторотядашй".- Кривой Рог: 1934. - С. 203.

8. Крупный искусственный заполнитель. / Стаханов П.П., Лильчвпко Е.В., Кияшго В.Ь - 'Строипшт» 1:атср;али к конструкции. IC88, Н I. - С. 22.

Соискатель //¿¿¿^.^ЗГ Е.В. Лшлзико