автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Получение и свойства бетонов с добавками новых типов

РГВ ОД

2 9 ^95

ОВЧИННИКОВА

Вера Павловна

На правах рукописи

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА БЕТОНОВ С ДОБАВКАМИ НОВЫХ ТИПОВ

Специальность 05.23.05 — Строительные материалы

и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1995

Работа выполнена в Петербургском государственном университете путей сообщения.

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

СВАТОВСКАЯ Л. Б. кандидат технических наук, доцент СОЛОВЬЕВА В. Я.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ОБОЛДУЕВ А. Т.

кандидат технических наук, доцент ПУХАРЕНКО Ю. В.

Ведущее предприятие — Ассоциация «Петростромпро-гресс».

Защита состоится 22 июня 1995 г. в 13 час 30 мин на заседании диссертационного совета Д 114.03.04 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ауд. 3-237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан /9 мая 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

И. М. ЧЕРНЕВА

ОБШ ХЛРАКТЁРИСЧШ РАБОТЫ

Актуальность работн, Разработка натериало- и энергосбзрегаю-вдх технологий в промюленнсйгп строителышх натериалоз является актуальной о настодазо' время не'только в связи' с необходимости) снижения себестоимости издсяиа, но и для утилизации отходсз про-шшенности, накаплквапвдхс« по пса больших количествах. • Реш«пк> этих задач способствуют иовнс шди добавок для бетонов,- разработка когорьас прелагается и дапиол работе.

Цель работа заклочзлась в разработке па основе отходоз промышленности (якозадача) новых добавок в цементные снеси, использова->аш которвх позволило бы одновременно сшить расход цемента и энергозатраты гри грэпаривакга, улучтть качзство,и повнеить долговечность изделия. Для досглшгля поставленной цели- взделенн слеяуивде задачи:

- разработать козне дсбапш на основе отходсз, отличавшиеся актишрувен! и таета^ицируагак де"стглсм и исследовать механизм их воздействия на вягушее;

- разработать технология приготовления иезюс добавок и наладить их проинетенный ветусв;

- разработать технология использования добазо:: в бетонах в условиях ТВО, исследовать £:зш:о-ксхй5:ическиэ свойства бетонов, а таксе есвшть прож-лапшй йыгт/ск изделия.

Автор заенкзет:

- технологов получения добавок типа "ЭЯШ", "ОССЕЖ" и "ЗКО?" и иехашзм их воздействия на пяжуше;

- технологии использования в бетонах на основе портландцемента и других вя7.;угах добавок топа "ЭНЕИ", "СССЕПа" и "ЭКОР";

- попиленное качество и долговечность бетсноз с новшги добап-К01-21, пелучешше з резине экономии иечента и энергозатрат при про-трлсанга.

Научная игепзп,?. работн состоит в следуппс".

Разработан?! новко добавки типа "ЗЛЫ!", "0ССЕГ.1" и "ЭКОР" на основе отходсз прокетленности. Добавки обладапт активируюетм и гааспфшгсуппим длодтвисм (уядаьтеяке В/Ц на 0,0!): "00СЕ12" и "ЭКОР" - пластифицирушмм действием, "ЭЛБИ" - еовнестннм пласти-фширупняи и актавирушзш действием.

Установлено, что разработанные новые суспензированные добавки

типа "ЗЯБИ" агсяизирую? процессы-• ьадратации • в • цшеиткых смесях в условиях ТВО, что способствует одновременно сниаени» расхода ца-uaiTa до 15 ... 19%, энергозатрат до %УА в повышению качества изделия. Актисирующсь действие новых добавок основано «а пониженной значении рН добавок, которое в определенном концентрадаоннои интервале способствует усияешю гидролиза н. гадратадш трёхкаяьцлеесго силиката.

Методом рН-нетрии в сочетании с инструменталыилш методами исследования установлен количественный интервал актишру«жего действия добавок nina "ЗЛ&1" _ 0,15 ...0,3 ог иаосн цемента, Показано, что при повышении количества добавки вкве оптккаяьного происходит закисление система и активирующее действие не набладаетея.

Определен твордкЗ нейтрализатор для предварительной централизации водных растворов органических веществ - вксокодиспороннй грс-дукт, преимущественно ионной природы свяги - цитрогипо.

Определены показатели качества добавок теги "ЭЯБЛ" по концентрации активного вещества Сне менее 13,5 касс массовой доля сухих веществ (не кенре 50 ... 55 масс %), плотности добавки (12В0 ... 1330 кг Л:0), концентрации ионов водорода раствора (3,5 ... 4,5 ед рН).

Установлено улучшение дефорпатнвшсс характеристик бетонов е доба.вка*з1 типа "ЭЛШ", "ОССЕЩ" к "ЗКСР" - усадочная дефоргашя у' бетонов с добавками заканчивается к 25 ... 50 суткам, в то время как у бетона без добавок - к 55 ... 65 супшк. Тресзшостойкегть бетонов с добавками увеличивается в 1;3 ... 1,5 раза, .Относительная г.есовая влакность бетонов с добавками в 1,2 ... 2,2 раза лиге, чем у бетонов без добавок. Улучзение дефоркативтк характеристик связывается с наличием более плотиок структура Сетонов, актигпро-ванних разработанными добавкой.

Установлено, что введение суспопзировгннв; добаво:: ко нарушает коррозионно-завитные свойства портландцгаолта го tmiotaet&a к apira-

Т/ре. ■.'•'"

Подтверздено актнвируявее дсйстрйс добавок типа "сЛШ" для бетонов на нови» вякунях - терцосяаковои к. аитишрованноа нефелиновом.

Практическая ценность работы.

Полученные добавки новых типов для бетонов основаны на использовании отходов промышленного производства: 'гоазаого - дяя тага

"ЗЯЕИ", дерозооСрабатетеящего• - для яга "ШССП!", твёрдые со таг-гл из • очкстньк 'соорулеакЯ - для топа "ЗХСР''. Такт образом, решаемся окооадача.

Определен урейепь гюзцпепня про«шости бетона я усяопиях ТВ0 с добавкахи: тапа "ЗЛШ" в нервно сукси атсрдспия от 50 до 100%, а а прос::я!о:» возрасте о? 33 до 62%; мпа "ОССЕОЕ" - прочность бетона на пэптландцемеяте попызаетвя до ЭДь и на термсиэтаковом вякудаи -до 1С;?.; тлиа "СКС?" - прочиегхь бвто(':а на портландцементе повивается'ка 8 ... 10/5. Установлено, что с увеличением расхода дометта процент проста громюсх! для бетонов о добавкам! вше.

Л «кнопка всзузбиссть укенмеикя температуры изотерического гуогрозп бзтеяа до СО0 С и соярвэтия врехзпи ипэтергачсского прогрева да 4 5 часов для бетзвоз о добавиаги типа !,сЛНМ" и

•чхсн:г,

1,6 гг;?а дял бетонов со г,с?-,г'л рззрабокчгшгм дсбавка-ш.

Рссрпбохгиг. '1 до"огсусч* с евгуста а??*1 г. из загеде АС5Г *Уа-гпт г.езгсюа :глгг.ог:" с г. Сечхт-Ястссбурге тзкишк.гичеекзд лишя г л !т"'г.'-стгу дгЛ.псл глга "ЗЛЕ''.".

I еараОсуггнг то:сш:чссжо услсг.чл па ср;оП пяеегафнттор ЯЗЛШ" -71 П."-1 .„""О71ЛУ-ОГ.-З»31, которчЛ г,шт/аз::'..";'гяя па цглгглоэно-бучягшом кепечгато нг. ¿кЙсрго.

"".-о-¡'с:'1 спхпю-прсгя-тлшшл паршя »^«.ппифтоопи.ювого -:го, ".;гл;::рсв"и'ОГО "ЗДй'^, ;;а цссентнс!: саводе Атаиского лт-пос"'ьего печ-тата (сет от 21 гэпя г.).

гпрпаСоташ »йхийчеовш угяогяя па г.идкие добавки для бетона ",ЛП-.Г." ~ 'Я КЗПС77.т8В и «ЗЗЕ^» - Т.! 5743-001-00313071-35.

IV. гп г.'а".^'"Г.ясс схрсигзяшсЗ гзддустгии г. Сашст-Петербур-га л 1\ ¡'иге::-. - ссводн йИ ? 1, 2, I? 3 ЛС2Т п.о. "Баррисада",

"01.11 ипя Сага Лсккяпрпмкс'пяечта, и.о. "Ссзэнергостроя-ггеч" - г'.т;." пглко-грегпгяпн-ше пэрвго изделия из бетона и с до-'-г.-оя "ЗЯШ:.^'. '■Ч г.гжодв ЛГ.1-Э АОЗТ п.о. -"Беррюпдя" добавил "ЗЛЕИ-2" и

г:/.".г с -лгуста' 1С31 г. при з!лзускс бетонных и кене-соботсшгис иазстм ЗССЗ помеакпэдурк* За 10 месяцев с ис пользе ваше« добасо:; Е;т?;у!-аю ШО тцс. :г £&ггт. Экснсния на 1 м° бетона сссташла.? 27 тис.- руб.

Яа дсбав.су "'ЗЛЕ!-^'' пэдан'а заявка (получен приоритет

Г,

3.02.1992 г.).

Разработаны технические } ь.:обия на химическую добавку в бетон "ОССЕГК" - ТУ 254-3337379-7£2-92 и технологический регламент кз производство бетона и железобетона с . химической добавкой "ОССЕГЕ"; "ОССЕГЖ" получается на цсялвяозно-букгнном комбинате г- Ссгеяа и применяется на велезобетонных заводах Карелии; применение добавки уменьнает расход цемента в средне;.' на 10%, улучшает длзико-техни-ческие характеристики бетона. Разработаны технические условия на добавку "ЭКСР" - ТУ 5743-С03-С51С1421-94 - продукт переработки битовых о улетных сооружений п технологический регламент на изготовление бетонных и железобетонные изделий с хи»1чзской добавкой «ЭКОР".

На заводе 2ВИ-3 АШТ п.о. "Баррикада" выпущена опытно-проиьи-«енная партия фундаментных .блоиоз с добавкой "ЭКОР" (акт от 18.12.92 г.)

Апробашя работы.

Основные положения •диесертавяоаиой работы докладывались и об-суадалиоь на Мсхресп^ликаис|»м се:гигаро "Ногио страитеяшие композита из природных и техногенных продуктов" (Враала, 1391 г.), на научно-технической конференции "Прогрессишке строительные материалы и изделия.на основ© использования природного'и техногенного сырья" (г. Санкт-Петербург, 19Э2 г.), на каучно-тесшическкх конференциях'р ШГШе: "Неделя науки - 9.2я., "Неделя наунп - 93",.; "Неделя науки - '¿-Г'4 "Неделя иаукя -95". ,

Структура и объём дпсс ерташм« /мссертадия -состоит. из вводе-г • тя, 5 глав, ебцих вггзодов,'списка -ха-зтсрсиуры, -шдазтаоцзго 1£Э намыеновашш и' кркоааа'.К., Имькена. ка- 12? .страница;, аыгочал 43 рисунка и 30 таблиц, V

'"•■'^ СОДаШШШРДБОШ / ■■

Известно, что дойавш. рарпзора- орядачеземх в'есдетз' 'чаце сссго..шиатся ЩВ, их действие oeuoasao.ua тймифкац'ли бетонной смеси. Больсая -часть ГИБ■ продвигало? собой ведккз раствора вс-есств органической грпроди -,о"£цгдц • прсиаа'одатва цсаяэкоакогбумса-ноЯ прэгшгяшюгт,--.ец'посухзьфизап:. ;В посясдисз врп:л «дагсеуль-фсааед .сгаяи подвергать1:одиф1К£цдо} с 'цеяю удалегш.ив иих -оамод-лится«Д ' 'срдсгая бетона....-:::,■ : 'Х.-';.-

В настоящей работе в качестве твёрдого нейтрализатора ОН) предложен отход, пршмущественно ионной природц связи, высокодис-перснцЯ ци троги пс.

Приготовление добавок типа "ЭЛЕН" состоит из предваряетьного переыесипания водных растворов органических веществ с ТК с целью осшвдекия на сто поверхности ПАВ. Ездкал часть суспензии имеет рН<7, поэтому её введение в определённом проценте в цементную Смесь, имеэсую основную реакции, активирует гидратационные процессы, в основном за счот усиления гидролиза. Твёрдая часть суспензированной добазки в цементной смеси также может способствовать повцаеиив гидратационноя активности системы, так как является твёрдой подлозкой вещества, преимущественно ионной природы связи, которая долг.иа активировать гидратациокнцЯ процесс по топу действия ионного катализатора.

Ка рю. 1 представлены зависимосш р'1 водной суспензии Пикалёа-ского портлгндценента - в соотнокешш 1:1 по наосе, состоящей из чистоя водн или води, содергасей суспензированную добавку. Полученные данные позволит сделать вывод о тон, что добавка в количестве до 0,2% от массы цемента увеличивает рН системы - кривые 0,1; 0,2; 0,3%, по всея видимости, ускоряет основную реакцию: С^ + СпЯ)Н^0-»Са10Н>2 + С^.пН^Э и повышает рН, что является следствием увеличения ЙГ групп и! Необходимо отметить, что при на-греэании, в условиях пропаривания, эффект воздействия добавок возлегает. Кислая среда добавки вместе с температурой усиливают ак-тивиру»1ли эффект гидратации в системе цемент-вода, сопровсгадаю-аШся ростом прочности. Прд повышении количества добавки выше оптимального происходит закисление систе;ы - снижение рН и активирующее действие дсбавки не происходит.

На рис. 2 представлены заЕИсикости рН суспензии Пикалёвского портландцемента от количества добавки во времени. Она также подтверждает повыае!гие рН во все сроки прч содержании добавки в количестве 0,15 ... 0,3$ от кассы цемента.

Были исследованы гидратационные процессы основных минералов портландцегентного клинкера и портландцемента. Установлено, что добавка "ЗЯБИ" усиливает гидратациюОсновными продукта;™ гидратации являэтея низкоссношч--; частично закристаллизованные тоберноритоподобныа гидросияикатн типа С5Н( ¿0, гидросиликаты С^НБ), гидролит ЗСаО.З^^.й^О. в целом в портландцементе с до-

зависимо:™ ph асгенгш гмкалебского

ШР'П1АНДиШШ1А ОТ ВРЕМЕНИ ЗА1ВСРЕНИЯ

зависимости ph суспензии шшёвсшш портландцемшта от количества добавки "элеи-2" во времени

0,1

0,2 ОД Ofi 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1.0 Рис. 2

90 мин, бОмин. 30 мин. 20 МИН" 15мин. Ю.мин-

%ДОШКИ

бавкси "ЗЛЕЙ" степень -гидратация выше, о чем можно судить по образован!» больного количества Са(0Н)(оИ по обтаы потеря* веса, определении! го ДТА,

Добавка "ЗЛБИ-2" усиливает гидратация CgS. Рентгенофазовь-п и КК-спехтральний-анализы псдтверздаот образование большого количества CaiCHJg. Основными продуктами гидратации в первые сроки твердения являются частично закристаллизованные тобер«оритоподобнне гидросиликатн кальция волокнистой структуры. С течением времени степзнь гидратации CgS увеличивается и »кроме шзкоосновного силиката СЗН(П), образуется гидросилика тит гид роли та, что подтвер-адьется-данники ДТА ipuc. 3).

Измелете в степени гидратадии 'активированного добавкой

"еЛИ-2", не вабтэдаетоя. Основныг-гл продуктами гидратации являются низкоосновные гидре силиката типа CgSlKC), При гидратации CgA с до-Йяятгfii* м- бв** ч Ar'tinnurtu образуОТСТ СТабиДЫШГ} П^Д-

роалшинат SCaO.AggOg.GigQ.

В целом в портландцемента степзнь гидратации вкве, так как добавки типа'"ЭЛЕЙ" избирательно вяияпт на гидратации минералов. 06-rsie потери водн практически о,цинаковн, но образование продуктов-таких, как тобер^лсбподсбине-.гичросня'лката, шестиводниЯ гидро-алшяшат, больно.

В дальнсЯяея исследовать технических характеристик бетона проводилось на бетона марки SCO, как наиболее распространённой и добавке "ЗЛШ-2", цаседкей наибольшее применение. Исследования показали, что .независимо от. расхода цемента, процент прироста прочности в перзь-е сутки значительно вдао, чел э 23 суток (рис. 4) и составляет от 53 до 98%, а з проектном возрасте— отЗЗ до 62*. Установлен^, что Totsie бетонные смеси с расходом цемемта 160 ... •200 кг/м'с добавкой "ЭЛЕ1-2" становятся более мягкими и удобсу.ч-яадазаемгеш при формовании изделий. Это позволяет в промышленности шзкемарочнце бетонные смеси делать более гёсткими, что, соответственно,- прегаодит к улучие^'я структуры затвердевшего бетона и улучленил всех его технических свойств.

В связи с возрастгоЁзй стоииосгю анергоресурсоэ большое значение идаяи исследования по укгньгениа теппоэнергозатрат на «'ВО бетона, активированного добавкс-Ti "'ЗШ?И_2".

Было исследовано влияние зссх • этапов ТВ0 на прочностные свойства бетона. Увеличение времени предварительного выдерживания бе-

ФИЗИКО-ЖММЧВСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Cg$ С "ЭЛШ-2 а) рентгенограммы

Wjl St О-

ils. Ъа _

о- M^a^^jtLo.<г

-, У- 1л I рооЛ^ЙЬ-УХ

tes.? S- ti гИ1гус'г2Л

КОНТР.

с "ЭЛБИ-2"

3^20

б) ИК-спектры <¿05

то

~~ Л

3420 У***

1470

__ 715 КОНТР. 875855 515

M0 63b4 ■ 875ßt. S10 855 450

КИНИ1Ш НАБОРА ПРОЧНОСТИ ШША ПАРКИ "300", АКТИВИРОВАННОГО ДСйЛВКОП "ЭЛШ-2"

а) гр1 с;: а гни

б) при изгиба

й / /

г_.

1 23 Зн 6м

6

40 9 В 7 6 5

з, 2 4

югМПа

¿н

1 - без добавки 1!0р:,-ллп:оо 3 - без добавки 2-е добавкся _/ храп«мо ' 4 _ с добавкой

Рис. 4

тот в естествс-птк условиях до 4 ... 5 часов благоприятно для га следуя сего набора прочности при зкзотергическои прогреве. При предварительном вздергивании в 'течение 4-х часов изотермический прогрев С'етсна составил 4 ... 5 чесов - ото не меняет фактическую прочность бетона. Увеличение времени сстцвсиия до 6 ... 7 часов влияет на прочность бетона, которая увеличивается на 15%. Для получения бетона с тробускоЯ прочности» возяопно укенькенив температура изотер-!ического прогрева до 60°С,

В дальиейаен в работе исследовалась вознояность замены одного из кокпонштов "сЛЕ1-2" - лигносуль^сната на фильтрат цитрата нальет л . Это вызвано резкий увеличен;« стоимости лигносульфопата. Исследование различию марок бетона разной пластичности пока-

залп, что наиболее эффективным шляется расход добавки 0,8;? от кассы цемента. За счёт шастифгимр/поэго деастеия добавки возког-ко снижение В/Ц на 0,05. С увеличением расхода цемента увеличивается аффект от применения "ЗЯШ-3". АктавирувЕзе н пласти^одфусвдее действия "ЗЛЕЙ-3й на бетонную смзсь позволили сократить расход цемента, на 15 ... 19%. Наиболее эффективным рвдшш ТВО мсгио считать: 4 + 2 + + 71 Где 4 _ время предвар1телькоа ввдергш, ч; 2 - подъём температуры до 60°С, ч; 4 -изотермический прогрев при. 60°С, ч; 7 - время остывания, ч.

Исследований добавок "ОССЕШ" и °ЭК0Р" показали не только воз-коакость их использования в строительных материалах и изделиях о целью утилизации, но и улучшение ^зико-иехаяичесетх свойств бетонов с этими добавками. Добавки "ОССЕГК" и "ЭКОР" гкастифидоруют бетонные смеси (В/Ц уменьшается на 0,03), позволяя при этом снизить расход цемента соответственно до 10^ к до &%. Эффективность от применения этих добавок возрастает с увеличением расхода цемента. Для бетона с добавкой "ОССЕГК" наиболее благоприятны»' режимом ТВО коздгэ

считать: 5 + 2 + + 7. Для бетона с добавкой "ЭЙСР" сохраняется

стандартный реким ТВО с температурой изотермического прогрева 80°С, Установлена эффективность применсшя разработанных добавок для активированного нефелинового и терыощлакового ввукях. Прочность бетона на териошлаковок вякуцем о добавкой'"ЭЛШ-2" возрастает ка 8 ... 10 МПа. ■

Однородность полученных результатов оценивалась по коэффициенту вариации для каждой партии бетона.

Определены параметры долговечности батонов с разработанными добавками. Морозостойкость в зависимости от карет бетона, составила.

200 ... 300 циклов (на 50 циклов больше, чем в контрольных составах); водонепроницаемость - 4 ... 6 ата Сна 2 ати больше, чем в контрольных составах). Это согласуется с количеством вовлечённого воздуха - для бетона с "ЭЛБИ_2П, 4,0$ - для бетона с "ОССЕШк, 3,9$ - для бетона с "ЭКОР", 3,5$ - для контрольного состава. Бадо-погл ощени е составило 3,5£ для бетона б со добавки, 2,3$ - с добавкой "ЭЛБИ", 2,6?. - с добавкой "СССЕГ£", 3,0% - с добавкоЯ "ЭКО?". Доказаны коррозионно-заштнце свойства бетона с добавкой типа "ЭЛБИ" (рис. 5).

Исследование деформатевньк характеристик бетонов с добавкой*

шяяишданьй КРИВЫЕ СТАЛИ 3 в ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЕ с ДОБАВКОЙ. "ЭЛЕИ-2"

1 - в портландцементе;

2 - в гортяшущемгате с "ЗЯИ-2".

Гпс. 5

пзказаяи прея^упгсотва irx иепользоЕаиия в аонструктавиих изделиях. ¿'садовая деформация для бетона без добавок завершается к 65 суткам, с г2ЛШ-2" 25 'суткам; с "HIFH" - к 40 суткам, с "ОССЕПЯ" -и 50 сутяаа, с "ОЗССР" - к G0 суткам, 'Относмтсятая весовая вяая-ксать для бстопа бсягдсбазоя'завершается к СО суткам, с "ЭЛИ-2" -к 25'суткам, о Г'8Ш1" суткам, с "ОССГО" - к ЕО суткам, с

"ЭХО?" - [t Е5 суткам (рис. б), Триотос топкость для композиция с дсбявггагл таете г&зо, так как 'образование в первые часы твердеим бстошсй ецеси кристаллов гпдроакокинатсв и гздросияикатов в виде геля способствует заполнения псрог.ого пространства.

Создана типовая техвсясгйл применения в бетонных и яелезобетон-икх изделиях ргсработавии* добавок.

Разработан тсхиоясгичссвш регламент на приготовление добавки На А ГОТ "Завод пиноино» т/.слетя" освоен прошшленинЯ issiycK дсбззок "8ЛЙ-2? н **ЗЛ 27-..-3'',

ХАРАКТЕРИСТИКИ УСАДОЧНОЙ И ЕШШОСШОЙ ДЕФОРЯАЩЙ БЕТОНОВ С ДОБЛВЖИ

Ji

50 -

50

100 л m %

Пик п.ц.

+ ЭКОР + ОССЕГЖ

4-ЗЛБИ + 9ЛБИ-2

400 «У™

+ ЭЛБИ-2 + 9ЛБИ

+ ОССВГЖ + 9К0Р

Пик гщ.

Рис. 6

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ПО ДОБАВКАМ

Таблица 1

КГ п/п Название добавки Экономические показатели на И3 бетона, % Новизна разработки: ТУ, Технологический регламент Vir) на добавку (Д) на бетон (Б) Название предприятия Год и регион использования

по цементу по тепло-знерго-ресур-саа внедрения

1 2 3 4 5 6 7

1. ЭЛБИ до 10 до 15 ТУ 254-3387379-053-81 Ш 1. АчинскиЯ гшноэёшиЯ комбинат 2. З-пШ-З А (ВТ п.о. "Барржада" 1. г. Ачинск Краснояр-

2. ЗЛЫ-/. До 15 до 20 ТУ 2752Б077-733-93 . U) 1. Заводы йЕИ АОЗТ п.о. "Баррикада" 2. П.о. "Севзнерго-строапром" 3. Производственная база "Ленаилпроа-коигзлекта 1. г. Сенкт- ЖШ'гг. 2-

Продолжение на с. 16

Таблица 1 (продолжение)

1 р. .. .а 4 5 6 7

с. СЛШ-З ДО 15 до 20 ТУ 5 73^001-СО343071-95 Ш 3-лШ-З АШГ п. о. "Баррикада" г .Санкт-Петербург, 1335 г.

г. сспт: до 10 до 15 1, ТУ 254 -3037373-7® -92 Ш. ' г.л? <б) Производственный кооператив "¿ел езобетои" г. Сегеда Карельской АССР, 13^2 г.

ь. £•10? до В до 10 1 ..ТУ 5743-003-05101421-94 (Б) 2.1? (Б) *. АО "Экология производства" 2. 3-я Ш-3 АОЗТ п.о, саррлкада" 2. г. Санкт- Пщрбург,

результата испытаний огшо-промьиленнкх

ГйРТИЙ изделия с добавкой "2леи-2"

Таблица 2

Ей

Вид

г/п изделия !!б

Расход Расход ценен- добав-ца на ки от

М3.

кг

кассы цем,, кг

О.К.

см

ш

Прочность прЛжаздт, МПа

1 сутки аз сутокта'*

1. Панели огрзадения 2С0 240 204 0,25 3,5 з;о 0,46 0)42 15,1 18 20,5 2з;г 15

2. Зундаменг-нке блоки 200 260 221 0,25 ?;8 0,43 о;4з 13,9 н;э 19,9 22,1 15

3. Кяипян не— прскодгщз 250 337 280 0,25 4,0 0,43 3,'0 0*44- 90 0 2§;4 РА 1 э§;э 17

4. Дорогие© плита 300 за г?г 0,25 3,0 з;о 0,45 21,0 24 ;о 25,5 32|2 15

5. Сваи зсо 435 363 0,25 8,5 6,5 0,43 о;4 34,4 35; 1 39,2 61',4 15

6. Покрытия ДЛЯ гарагей 350 412 350 0,25 4,5 4;о 0,44 0,'4 34,0 ш;7 40.5 43.6 15

7. Сваи 350 420 416 0,25 3,5 ■ з;о 0,44 0|4 аэ,9 42', 8 51,8 5з;1 15

8. Ригели 4С0 525 447 0,25 8,2 б',8 0,41 35,1 37,'2 83,0 39 ,'1 15

9. Какень бортовоя 400 533 447 0,25 4,0 з;о 0,42 0| 33 44.0 45',5 56,3 60,'1 17

10. Еиброогорн 400 4.60 891 0,25 5,0 5;5 0,43 о; 39 34.7 35,'Э 40,5 ■ 42', 2 15

СХЕКА ПРИЁМА, ХРАНЕНИЯ И ДОЗИРОВАНИЯ ДОБАВКИ "ЭЛБИ-2» ИД Ш г, 3 В ЦЕХЕ W 1

' -riPOSKSELlM

XPM с

пнЕездривдс*

KEPVfcií БАЧОК

■ гто cíe« оелки готомя xumsatiï

IPWJl* ь nrcsa»дета

. ШЬ и£ДИЛ1И> ко кантри «змяь'зд

уихичгс*^

е EM«ítV ш ЕЕ

pAlbil'íilKS

4ECC?£:Í ДОИТОГ

путь

хкиацесет цх»ги/ при passte и^а» Wi CES» — КАх CJÎ0CC5 ЛШИЯгИЗЧИЙ

-íxh-

m

„ 1ЭДГ( A« O'Atk

i Kbi

ОБЪЕМ 1.5 и»

..ойЧЕкграяошнса ХИПНЕСЮЙ fC'MM

-ЕС.КССГЬ С Ши,ЕИП№05Л!ВД

дзйзмй

ft«, 7

На все разработанные добавки составлены технические уел оби л. Добавки прошли испытания в СЭС и голучили разрешение на применение их в производстве строительных материалов без ограничения (таблица 1).

Опытно-промышленные партии железобетонных изделий с добавками типа "ЭЛЕ!" выпущены на заводах ЖШ $ 1 и $ 2 АОЗТ п.о. "Баррикада", на п.о. "СсвэнергостроЯпром" ; на Производственной базе Лен-¡гилпроикоиплекта с добавкоЯ "ЭЛБИ-2" изготовлены тротуарные плиты из песчаного бетона методом вибропресоования (таблица 2).

На Ачинском цетентном заводе глинозёмного комбината выпущена партия нефелинового вязусего с добавкой "ЗЛЕИ-2".

На заводе &БИ-3 АОЗТ'п.о. "Баррикада" создана технологическая линия приёма, хранения и дозирования "ЭЛЕИ-2" (pic. 7). Промышленный выпуск изделий с добавкой "ЭЛБИ-2" для всей номенклатуры освоен на заводе с августа 1934 г. За 10 месяцев работы выпущено 200 тыс. м3 бетона с добавкой. Экономия на 1 ма бетона составила 7,27 тыс. руб.

На добавку "ЗЛБИ-2" подана заявка (получен приоритет 3.02.1992 г.).

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Предложены новые актавдруввде и тастицицирулЕие добавки на основе отходов - "ЗЛЕН", "ОССЕИН" и "ЭКОР", лозволяшие одновременно решать экозадачу, а также экономить материальные и энергетические ресурсы npsi изготовлении бетонов и улучшать качество бетона.

Показано, что использованием в цементных смесях активирую них процессы гидратации суспензированных добавок типа "ЭЛШ", являющихся отходаш, возмоано достигнуть одновременно снижения расхода цемента до 15 ... 19 %, энергозатрат - до 20 % и повысить качество изделии. Действие добавок, имгашх пониженное рН, присутствую-"1х в определённом количестве, основано на пластифицировании (уменьшение В/Ц на 0,04) и на активировании реакции гидролиза трёхкальциевого силиката, что о одновременным действием повышенных температур приводит к существенному росту гидратационной активности системы в целом.

2. Предлагаемые суспензированные добавки топа "ЭЛЕИ" получают предвари тельной нейтрализации водных растворов органических веществ (отходов ц«ллюлозно-буманной промышленности и производства лимонной кислоты) высокодиспзрсныш продуктами, преимущественно ионной природы связи - твёрдыми нейтрализаторами (ТН): в качестве ТН использован цитрогипс.

Показано, что введение в цементную суспензию такой добавки в количестве 0,15 ... 0,3$ повышает рН системы, что связывается с ростом количества продукта гидролиза трёх кальциевого силиката Са(0Н)£. При превышении количества добавки над оптимальным происходит закисление системы - снижение рН и активирующего действия добавки не происходит. Методами Дериватографичес кого, рентгенофа-еового и МК-спектроскогмческого исследования подтверждено активирование реакции- гидратации трёхкЕпыгигжого силиката во все сроки твердения оптимальным количеством добавки.

3. Показано, что использование добавки тепа "ЭЛЕИ" в тяжёлых, бетонах в условиях ТВ0 повышает прочность бетона в первые сутки твердения от 50 до 1С0 а в проектном возрасте - от 33 до 62 %. Установлено, что с увеличением расхода цемента процент прироста прочности выке. Доказана возможность уменьшения температуры изо-тершческого прогрева до 60°С и сокраиение времени изотеркичееко-го прогрева до 4 ... 5 часов, что связщается с воздействие}.: добавки, активируй .-¡.ей реакдаэ; акташруоцее дойстЕие добавки подтверждается и доя бетонов на термошлаково^ и актированном нефелиновом вядуглх. Установлено увеличение морозостойкости (на

50 циклов) и водонепроницаемости (на 2 атм) для бетонов с добавками. -.'•-.' '... . ч ..-■-,

4. Показано, что действие добава! "ОоСЕШ" связано с пластификацией бетонной смеси (уменьшение Б/Ц на 0,(34) -в тлазявс батонах в условиях .ТВО, Это .{фнводн* и -поевзовш прочности бетона до 20 % на портландцементе и до 10 % на тергюклакозса вязусе», Установлено, что введение в бетон добашш "ЮСЕГЕ" .увеличивает морозостойкость -и водонепрогйцасгсгть — соответственно, на 50 циклсз

и 2 аты.' Показано, что за счёт уксаьсзпля вреиеаи. вкзогеркическо-го прогрева на 1 ... 2 часа.возасжю,еоаракгако тегаоэнергсзатрат.

5. Доказана возноиост^приксиодея .в. тсккопогия пролзпсдстса бетона и аетезобетена добавь-.! "ЕНО?" - твёрдого -ссгаяса ио.осит-. нес еоодосзиВ.' 'ышй • образом, решается не. тспьхо• окозздача, по

и сникавтся материальные и энергетические затраты, так как добавка "ЭКС?", пластицнцируя бетонную скась (уменьаение В/Ц на 0,04), повышает прочность бетона на 8 ... Ю % и уменьшает время экзотермического прогрева на 1 час. Морозостойкость и водонепроницаег-иость для бетонов марок 300 и выше повышается на 50 циклов и 2 атм.

6. Доказано, что бетоны с добавками типа "ЗЛШ" и "ОССЕИ" по деформативньм характеристикам превосходят обычные бетоны - треет-ностойкость уватачивается в 1,5 ... 1,3 раза, Усадочная деформация бетонов с добавками заканчивается к 25 ... 50 суткам. Относительная весовая влаяность бетонов с добавками типа "ЭЛЕИ" и "0ССЕЩ" нияе, чем у бетона без добавок.

Остановлено, что портландцементы с суспензированными добавками в коррозионном отношении подобны портландцементу и обладают коррозионно-заимтными по отношению ¡с арматуре свойствами.

7. Разработана и в настоящее время действует технологическая линия по производству добавок типа "ЭЛБИ". Контроль качества добавки осуществляется по показателям концентрации активного вещества (не менее 13,5 масс 5»), массовой дели сухих венхзств (не менее 50 ... 55 масс %), плотности добавки (1280 ... 1380 кг/м3), концентрации ионов водорода раствора (3,5 ... 4,5 ед рН).

Разработана и в настоящее время действует технологическая ли га л приёма, хранения, приготовления и дозирования рабочего раствора добавки в бетоннке смеси. Линия разработана для условия завода 1БИ-3 АООТ п.о. "Баррикада" и действует с 1394 г.

8. Разработаны технические условия на добавки:

ТУ 254-3987379-059-91 "Пластифтатор ЗЛЕЙ"; ТУ 27528077-^3-93 "Добавка в бетон 5ЛЕИ-2"; ТУ 5743-С01-СШ43071-95 "Добавка в бетон ЭЛШ-3"; ТУ 254-3587379-769-92 "Химическая добавка в бетон ОССЕГд"; ТУ 5743-003-05101421-94 "Химическая добавка ЗКОР".

Налааен прошдаленнкй вш^ск добавок "ЗЛШ-2" и "ЗЛЕИ-З" на АСВТ "Заво^ лиикшой кислоты". За 10 месяцев работы выпущено 200 тыс. и бетона с добавкой. Экономия на 1 м бетона составила 7,27 тыс. руб.

Основные полоззения диссертации опубликованы в работах:

1. Сватовская Л.Б., Соловьаза В.Л., Яхнич И.М., Сычёв Ü.M. ( Черпаков В.А., Овчинникова В.П. Сухие экологически чистые суперпластификаторы "ЭЛБИ" и "Д2Я" // Новые строительные композиты из природных и техногенных продуктов: Тез. докл. Меаресп, семинара. -Юрмала, 1991. - С. 11.

2. Абакумова Ю.П., Соловьёва В.Я., Овчинникова В.П., Масленников Л.Л., Герке С.Г., Шатрова Т.В., Умань Н.И. Исследование свойств арматуры в вяжу что: материалах различной природы потенцио-метрмческим методом // Цемент. - 1992. - $ 6. - С. 70-74.

3. Овчинникова В.П., Соловьёва В.Я., Сватовская Л.Б., Яхнич ИМ. Сычёв В.М. Свойства бетонов с добавками новых типов // Прогрессивные строительные материалы и изделия на основе использования природного и техногенного сырья: Тез. докл. конф. - СПб., 1992. -

С. 26.

4. Овчинникова В.П., Соловьёва В.Л. inаик о-химичеекие превращения цемента в присутствии новых суперпластификаторов // Неделя науки: Тез. докл.'52 студенческой науч.-теян* конф, - СПб.,

1992. - С. 60.

5. Овчинникова В.П., Соловьёва В.Л. Новые суперпластуфшатори для бетона // Неделя науки: Tea. докл. 52 студенческой науч.-техн. конф. -СПб., 1992. -С. 61.

6. Овчинкикога В.П., Сватовская Л.Б.. Соловьёва В.Я., СычёвВ.К. Использование 1;;£.сг«ф1цсатороа типа "ОССЕШ" и "ЭКОР" в технологии производства бетона // Неделя ■■кзукит.-'Тсз, докл. 53 студенческой ноуч.'-тесн. KOH$i — СПб. ,1292. - С;.6б.

7. Овчинникова В.П., Саатовокая Я.Б., Соловьёва В.Л. fecHKo-хикические превращения клшкершге вднералов в присутствии новых шастифшатороз // Неделя науки: Тез. до;;л. 53 студенческой науч.-техн. конф. - СПб., 1993. С. 70.

8. Овчинникова В.П., Соловьёва В.Я., Прут A.C. Суперцобавка "ЭЛБИ11// Неделя иауки: Тез. докл. 54 студепчоскол гтуч.-тохн. конф. - СПб., 1994. - С. 80.

9. Опедашкова В.П., Сватогсгсая Л,Б.,■ Соловьёва Й.Я., Прут A.C. Новая гоаста^щируютаз добавка для бетона "ЭЙЕ1-2" // Молодые учёные, аспиранты и докторанты Петербургского государственного университета гутеЯ сосбщззыя: Тез. до:ш. П кгзвуз, ко:!ф. - СПб., 1994. -С. 64. ■...■..■.■■

2Z

10. Conouium В.Я», Озчигаадаоза B.fl., Сватовская Л .Б., Чибисов Н.П., Яхга'.ч И.М. Влияние и свис отаст^нсаторов типа "ЗЛЕ1" на гндратанга и твердение пемесгпюс сиессП // Цемент. - 199-1. _ П1 5/й, - С. £3-37.

Н. Оведнипксза В. П. Влияние pasmes ТВО на прочность изделии с добавкой "5ЯСТ-2" // Неделя науки - 95: Тез..докл. 55 студенческой науч.-текп. ксп-!». - СПб., 1995. - С. 85.

12. Сзиянпикова В.П. Исследовгпие де-рортаягакяс характерней« бетспа // Неделя пауки - S5: Тез. докл. 55 счудшческой науч.-1-схн. кст.>. - СПб. , 1935. - С. Об.

13. Овчинникова В.П., Соловьёва В.Я. Опнт проишпеиного применения добавки "2ИРД.-Я" // Неделя науки - S5; Тез. докл. 55 студенческой науч.-техн. кайф. - СПб., 1095. - С. 87.

14. Солов»ова В.Я., Голубцх Н.М., Отганглкова В.П. Определение опяшапыпк технологических параметров изготовления актаЕирсванно-го бетона п rprncíieimei катепатлко-статистичеоис: методов // Неделя науки --Р5: Тез. дстот, 55 студспчссксП науч.-техн. конй. -СПб., 1535. - С. 97.

15. Озгшянкога З.П., Со-^эзг-ева В.Я,, Сгггтовокая Л.5. Исследование влияния дсбавп: Г5ЛШ-2" на тзерде^ио бетона // Молодце учение, еспиргити и дситораити Петербургского государствсшого университета ir/тз:; сообссглл: Тез. докл. Яспзуз. kohíi. - СПб., 1995. ■'.'.-■-...

15. Сцатсг.ская.Я.Б., Опчшшкова В.П., Соловьёва Б .Я., Тарасов Л.В., Чибисов П.П., Нубасз В.Л. Управление активности це-ясйпй* .«.»сеД (¡успедздрогсише:» дсбазкеии типа "ЗЛЕЙ" // Неполно }т;::ко,. 'аепчраитц и докторанта Петербургоасгб государственного угаверситата путей ссоб^аш: Тез. докл. Неглуп, коней, -

спб., тъ.. : '

Подписано к печага ¿£.05.55 г. Формат 60*84 1/16 ■Бумага для ияонш.аял. Печать офсетная Усл.л.л. 1,3

„ '¿ивазХОО пкп._ ja&tSPjZjríi_______________

?ип. ПШС'..■■■I5003I ,С~Петербурр, Иоскозский пр.,9