автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Порошковые и порошково-активированные бетоны с использованием горных пород и зол ТЭЦ

На правах рукописи

Белякова Елена Александровна

ПОРОШКОВЫЕ И ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОРНЫХ ПОРОД И ЗОЛ ТЭЦ

Специальность 05.23.05 — Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 НОЯ 2013

Пенза 2013

005541045

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Тараканов Олег Вячеславович

Официальные оппоненты

Ведущая организация

Хозин Вадим Григорьевич,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет», зав. каф. «Технологии строительных материалов, изделий и конструкций»

Попов Валерий Петрович,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет», зав. каф. «Технология и организация строительного производства»

ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Защита состоится 20 декабря 2013 г. в 13-00 на заседании диссертационного совета Д 212.184.01, созданного на базе Пензенского государственного университета архитектуры и строительства, по адресу: 440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, д. 28, корп. 1, конференц-зал.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Пензенского государственного университета архитектуры и строительства.

Автореферат разослан 15 ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Бакушев

Сергей Васильевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В соответствии с классификацией бетонов, предлагаемой в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства, под бетонами нового поколения понимаются не только высокопрочные и сверхвысокопрочные бетоны марок М1000-М1800, но и бетоны общестроительного назначения марок М150-М600 при удельном расходе цемента на единицу прочности, не превышающем 5-6 кг/МПа. Отличительной особенностью таких бетонов традиционных марок от М150 до М600 является повышенное содержание реологической суспензионной составляющей (водно-дисперсно-тонкозернистой матрицы), количество которой в различных бетонах, несмотря на малое содержание цемента, колеблется от 40 до 45%. Реакционно-порошковые и порошковые самоуплотняющиеся пластифицированные бетоны по существу являются суспензионными, т.к. содержат лишь водно-дисперсно-тонкозернистую матрицу (вода, цемент и молотая каменная мука, микрокремнезем и тонкий песок фр. 0,16-0,63 мм). Благодаря этой матрице обеспечивается реологическое (разжиженное) состояние бетонных смесей в присутствии супер- и гиперпластификаторов (СП и ГП). Увеличение доли водно-дисперсной матрицы достигается введением тонкодисперсных порошков из горных пород осадочного, вулканического и метаморфического происхождения. Большинство порошков, даже тех, которые в суспензии не подвергаются разжижению суперпластификаторами, становятся реологически-активными в смеси с цементом. Некоторые из них являются реакционно-активными, т.е. вступают во взаимодействие с портландитом. У других реакционный процесс растянут при твердении во времени, являясь пролонгированным при образовании гидросиликатов кальция. Наиболее эффективны реакционно-активные дисперсные наполнители типа микрокремнезема, белой сажи и микрокаолина.

Важно в бетонах использовать такие порошкообразные или дисперсные наполнители, которые выполняют две или даже три основные функции: реологическую и реакционно-химическую, связывая портландит в гидросиликаты кальция. К сожалению, природных неорганических материалов с наличием трех функций не обнаружено. Однако, некоторые техногенные материалы, в частности, отдельные золы-уноса ТЭЦ, в самостоятельном виде являются реологически-активными. В то же время, в силу наличия значительного количества кварцевого или алюмосиликатного стекла, зола ведет себя подобно микрокремнезему, т.е. вступает в реакцию с продуктами гидратации цемента или с «собственной» свободной известью. Третья функция состоит в образовании с водой твердеющей структуры. Использование таких зол открывает большие возможности в создании цементно-зольных композиционных вяжущих, что соответствует последним постановлениям Президента и Правительства Российской Федерации по развитию всех видов композиционных материалов.

В настоящее время в технологии бетона ориентация идет на использование реакционно-активных добавок — микрокремнезема, белой сажи, дегира-тированного микрокаолина, которые дорогостоящи и дефицитны. Количество микрокремнезема, выпускаемое пятью предприятиями по производству ферросилиция в Российской Федерации, составляет 150 тыс. т в год, что далеко недостаточно в обеспечении потребности в производстве бетонов. С другой стороны, по данным Всероссийского теплотехнического научно-исследовательского института при сжигании твердых видов топлива ежегодно образуется 40-50 млн. т золошлаковых отходов, причем утилизируется не более 10%. При этом доля золы-уноса составляет около 8 млн. т, т.е. многократно превышает годовое количество производимого микрокремнезема. В связи с этим, использование горных пород и наиболее эффективных зол, которые одновременно обладают реологическими, реакционно-химическими и гидратационно-твердеющими свойствами, является чрезвычайно актуальной задачей.

Цели и задачи исследований

Целью диссертационной работы является разработка составов порошковых и порошково-активированных бетонных смесей различной подвижности как для бетонов общестроительного назначения марок М150-М600, так и высокопрочных марок М1000-М1200 с использованием реакционно- и реологически-активных порошков из горных пород или высокофункциональных по реологии и механизму реакционного действия механо-акгивированных зол-уноса от сжигания углей Канско-Ачинского угольного бассейна.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- выявить критерии выбора реологически-активных тонкодисперсных наполнителей для использования в порошковых и порошково-активированных бетонах нового поколения;

— в соответствии с установленными критериями изучить ряд отдельных горных пород магматического, осадочного и метаморфического происхождения и зол-уноса на пригодность для использования в качестве дисперсных реологически-активных наполнителей бетонов нового поколения;

- изучить влияние замены пылевидного кварца тонкомолотыми горными породами в составах реакционно-порошковых бетонов на их физико-механические свойства;

— выявить влияние реакционно-активного биокремнезема на свойства исследуемых бетонов;

— теоретически обосновать пригодность механо-активированных до-молом зол-уноса ТЭЦ для использования в порошковых и порошково-активированных бетонах нового поколения в качестве реологически-активного компонента;

- подобрать эффективный регулятор схватывания композиционного

цементно-зольного вяжущего и его дозировку для обеспечения сроков схватывания, соответствующих стандартам;

— исследовать реакционную активность зол ТЭЦ в предельно наполненных суспензиях с гиперпластификаторами и цементом;

— разработать составы композиционного цементно-зольного вяжущего и бетонов на его основе; выявить влияние соотношений между цементом и золой на прочностные показатели композиционных цементно-зольных вяжущих и бетонов на их основе;

— исследовать основные физико-механические и гигрометрические свойства цементно-зольного камня и порошково-активированных бетонов на композиционном цементно-зольном вяжущем.

Научная новизна работы

Впервые определены критерии выбора суперпластификаторов и тонкодисперсных горных пород вулканического, осадочного и метаморфического происхождения для использования их в качестве минеральных реологически-активных компонентов в суспензиях в смеси с цементом и СП. Установлено, что одним из определяющих показателей является пористость горных пород, особенно нанометрического масштабного уровня.

Выявлена высокая реологическая активность горных пород вулканического происхождения — гранита, базальта и диабаза и осадочного происхождения - плотного доломитизированного известняка и мрамора в суспензиях с эффективными поликарбоксилатными гиперпластификаторами. Установлено, что растекаемость пластифицированных агрегативно-устойчивых суспензий с объемными концентрациями твердой фазы 60-65% возрастает более, чем в 2 раза по сравнению с суспензиями без СП.

Дано теоретическое обоснование использованию тонкомолотых горных пород в составах реакционно-порошковых бетонов. Установлено, что замена традиционно используемого пылевидного кварца дисперсными добавками вулканического, осадочного и метаморфического происхождения дает возможность также получать эффективные щебеночные бетоны нового поколения без микрокремнезема марок от М500 до М900 с расходом цемента 250350 кг/м3 и удельным расходом цемента на единицу прочности 3,3...5,0 кг/МПа, незначительно уступающими по свойствам бетонам с микрокварцем и микрокремнеземом.

Теоретически обоснован новый подход к получению самоуплотняющихся бетонов нового поколения с использованием высокофункциональной тонкодисперсной механо-химически активизированной золы-уноса, сочетающей в себе свойства реологически-, реакционно-активного и гидратаци-онно-твердеющего компонента, позволяющего заменить молотую каменную муку и микрокремнезем.

Определен эффективный регулятор схватывания и твердения композиционных цементно-зольных вяжущих (ЦЗВ) — гипсовый камень и выявлена его оптимальная дозировка, позволяющая значительно отсрочить наступле-

ние быстрого схватывания композита до 1,5-3 часов за счет реакционного процесса взаимодействия продуктов гидратации золы с двугидратом сульфата кальция, с возможностью применения вяжущего при производстве бетонов.

Методом РФА установлено, что в затвердевших цементно-зольных вяжущих выявлены новообразования АРш-, АРЧ-фаз и гидросиликаты кальция.

Определены физико-механические и гигрометрические свойства бетонов нового поколения, в том числе на цементно-зольных вяжущих.

Определены оптимальные соотношения «цемент : зола : гипсовый камень», при которых литые пластифицированные цементно-зольные суспензии формируют при твердении за счет выявленных реакционных процессов цементно-зольный камень с прочность 110-150 МПа при содержании золы в ЦЗВ от 70 до 50%.

Практическая значимость работы

Разработаны составы порошково-активированных пластифицированных бетонов на основе отходов карьеров камнедробления без введения реакционно-активной добавки, позволяющие помимо щебня полностью использовать отсевы для получения высокодисперсных тонкозернистых наполнителей и дробленого песка-заполнителя для производства бетонов нового поколения, в том числе самоуплотняющихся. Порошковые и порошко-во-активированные самоуплотняющиеся бетоны с расходами портландцемента 650-700 кг/м3, прочностью 102-114 МПа могут быть использованы для производства текстиль-бетона.

Разработана технологическая схема производства фракционированных наполнителей и заполнителей фр. 0-5 мм из отсевов камнедробления.

Разработаны порошково-активированные щебеночные бетоны с расходом цемента 290-310 кг/м3, с прочностью от 68 до 90 МПа, с низким удельным расходом цемента на единицу прочности, равным 3,34-4,41 кг/МПа.

Для утилизации многотоннажных отходов теплоэнергетики — зол-уноса ТЭЦ в производстве бетонов предложен механо-химический метод повышения активности золы путем совместного ее домола с портландцементом и химически-активным регулятором схватывания и твердения — гипсовым камнем и, как наиболее эффективный вариант — с сухим СП. Это дает возможность получения цементно-зольного вяжущего и бетонов на его основе с существенным содержанием золы в ЦЗВ и малым количеством цемента, что определяет значительную энерго- и ресурсоэффективность.

Разработана технологическая схема изготовления цементно-зольных вяжущих и порошково-активированных песчаных и щебеночных бетонов на их основе. Рассчитан экономический эффект при замене значительной части портландцемента механо-активированной золой-уноса ТЭЦ при получении ЦЗВ. Композиционное вяжущее соответствует требованиям Европейского стандарта ЕЫ 197-1 (тип цемента СЕМ V) и Межгосударственного стандарта

ГОСТ 31108-2003 (тип цемента ЦЕМ V) по содержанию клинкера, но вместо используемых шлаков, пуццоланов, глиежей и др. вводится самостоятельно твердеющая, молотая зола-уноса, совместно с портландцементом и добавкой сухого суперпластификатора.

Результаты диссертационной работы получили внедрение на ООО «Эммануил» (г. Красноярск), ООО «Бессоновский домостроительный комбинат» (г. Пенза).

Степень достоверности

Достоверность результатов работы подтверждена сходимостью большого числа данных, полученных в ходе проведения многочисленных экспериментов на оборудовании, прошедшем метрологическую поверку, и обработанных с использованием вычислительной техники; и анализами структуры, выполненными микроскопическим методом и вещественного состава ЦЗВ -методом РФА. Выводы и рекомендации, полученные в работе, официально апробированы и подтверждены результатами производственных испытаний.

Личный вклад автора состоит в исследовании закономерностей реологической и реакционной активности тонкодисперсных горных пород вулканического, осадочного и метаморфического происхождения и активных основных зол-уноса ТЭЦ в смеси с портландцементом, их структурообразо-вания в процессе гидратации; разработке составов и технологий изготовления порошково-активированных бетонов с реологически- и реакционно-активными горными породами и золой-уноса от сжигания бурых углей, подготовленной в смеси с цементом, гипсовым камнем совместной механо-химической активацией, которые характеризуются высокими значениями физико-технических свойств и экономическим эффектом при внедрении в производство; определении технологических и эксплуатационных свойств бетонов на основе разработанных составов; обобщении и анализе результатов исследований и в проведении обработки экспериментальных данных, а также в формулировке основных выводов и рекомендаций.

На защиту выносятся:

— экспериментальное обоснование замены пылевидного кварца дисперсными добавками вулканического, осадочного и метаморфического происхождения, которая дает возможность получения эффективных бетонов нового поколения с низким удельным расхода цемента на единицу прочности;

— механо-химический метод повышения гидратационной активности золы путем совместного ее домола с портландцементом и регулятором схватывания и твердения, а также для повышения реологической активности — с добавкой сухого СП;

— результаты исследования составов и свойств порошковых и порошко-во-активированных бетонов, изготовленных из бетонных смесей различной подвижности, как общестроительного назначения, так и высокопрочных с использованием реакционно- и реологически-активных порошков из горных пород и высокофункциональных по механизму реакционного действия ме-

хано-активированных зол-уноса, цемента и гипсового камня.

Апробация работы

Основные положения и результаты докладывались на Всероссийских и Международных НТК: «Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов» (г. Пенза, 2009 г.), «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (г. Пенза, 2011, 2012, 2013 гг.), «Ресурсоэффективные технологии в строительном комплексе региона» (г. Саратов, 2011 г.), «Проблемы современного строительства» (г. Пенза, 2009 г.), «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии» (г. Тула, 2009 г.), VII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов» (г. Пенза, 2013 г.).

Публикации

По результатам выполненных исследований опубликовано 21 работа, из них в журналах по перечню ВАК РФ — 3 работы.

Конкурсы

2012-2013 г.г. — исполнитель гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых — кандидатов наук МК-3833.2012.8; золотая медаль и диплом I степени в XI Российской ярмарке бизнес-ангелов и инноваторов «Российским инновациям — российский капитал» за проект «Комплексное использование сырьевых ресурсов Пензенского региона в производстве строительных материалов — основа инновационного и социально-экономического развития территорий», г. Н.Новгород, 10-12 сентября 2013 г.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, основных выводов, списка использованной литературы, включающего 150 наименований. Изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит 37 рисунков, 40 таблиц и приложения.

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Технология строительных материалов и деревообработки» ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства».

Автор выражает глубокую благодарность за помощь в проведении экспериментов и научные консультации при выполнении диссертационной работы доктору технических наук, профессору, заведующему кафедрой «Технология строительных материалов и деревообработки» Калашникову Владимиру Ивановичу и кандидату технических наук, доценту Москвину Роману Николаевичу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследований, сформулированы цель и задачи исследований, показана их научная и практическая значимость.

В первой главе формулируются теоретические представления об общ-

ности в составах и элементах структуры бетонов нового поколения. Показано, что в тяжелых песчаных и щебеночных бетонах, а также в легких бетонах старого поколения и переходного поколений с суперпластификаторами, общим дисперсным минеральным компонентом является цемент. В процессе приготовления смеси цемент с водой образует реологическую, а при твердении - цементирующую матрицу. Общим элементом структуры бетонных смесей является водно-цементная дисперсная система, а общим элементом структуры в затвердевшем бетоне — цементный камень, состоящий из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. Тонкая структура цементного камня состоит из микро- и наномасштабных элементов.

В бетонах нового поколения общими дисперсными минеральными компонентами являются цемент, дисперсный и тонкозернистый наполнитель, причем содержание последних значительно превышает абсолютный объем цемента. Общим элементом структуры является повышенное количество высокоплотного композиционного цементно-минерального камня, в котором доля жидкой и газообразной фаз существенно понижена. Повышенный объем суспензионной составляющей позволяет получать самоуплотняющиеся бетонные смеси при малом содержании воды, что невозможно при использовании составов старого и переходного поколений с СП, с контактной структурой грубозернистых компонентов, блокирующих течение смеси.

Приводится классификация дисперсных минеральных наполнителей для бетонов нового поколения и объемы производства бетонов с известняковыми дисперсными наполнителями и золой-уноса ТЭЦ в Евросоюзе, в том числе самоуплотняющихся. Прогнозируется, что золы-уноса ТЭЦ могут стать основной составляющей высокоэффективных композиционных цементов СЕМ V нового поколения с предадсорбционным сухим нанесением суперпластификатора в процессе домола цемента с золой.

Во второй главе приведены характеристики используемых материалов, способы приготовления бетонных смесей, описаны оборудование и методы исследования. Использовались портландцементы российского производства: Вольский М500Д0; Башкирский ЦЕМ I 42,5Н; Щуровский М500Д0; Красноярский ЦЕМ I 42,5Н; Новотроицкий М500Д0; и зарубежного производства: датский белый высокоалитовый цемент СЕМ 52,5 И. А1Ьси£>Уей. Применялись пески: полевошпатовый гравийный классифицированный (г. Красноярск) Мкр=1,86; песок кварцевый полифракционный ГОСТ 6139-2003 (ЕЙ 196-1) для испытаний цемента по ГОСТ 30744-2001; песок кварцевый Сур-ский с Мкр=1,48...1,50; песок кварцевый Богословский с Мкр=1,68...1,70; пески кварцевые формовочные Люберецкого ГОК с Мкр=1,02 и Раменского ГОК с Мкр=1,02. В качестве реакционно-активных пуццоланических добавок использовали микрокремнеземы: Новокузнецкий гранулированный с содержанием 8Ю2>83% (8УД=4660 м2/кг, р=420 кг/м3); Липецкий порошкообразный с содержанием ¿¡02 не менее 88% (8уд=6500 м2/кг, р=170 кг/м3), Челябинский порошкообразный с содержанием 8Ю2 не менее 85%

(SyA=35000 м2/кг, p=250 кг/м3); белая сажа БС-115 (Sy„=115 м2/г); природный диатомит карьера Коржевский Никольского района Пензенской области (Sya=2200 м2/г); термоактивированный диатомит («Биокременезм») производства группы компаний «Diamix», г. Инза, Ульяновской области. В качестве тонкомолотых дисперсных реологически-активных минеральных добавок использовались порошки горных пород: доломитизированный известняк Воронежский; известняк Иссинский (Пензенская область); известняк (Медвежья Гора, г. Тольятти); песчаник Никольский (Пензенская область); песчаник Саловский (Пензенская область); гранит Житомирский; диабаз Кемеровский; базальт Кемеровский; опока плотная (г. Пенза); кварц молотый Люберецкого ГОК по ГОСТ 9077-82. Все тонкодисперсные минеральные добавки имели преимущественно удельную поверхность Sy„=300...500 м2/г. В качестве добавки, сочетающей в себе 3 функции: реологическую (в суспензии с ГП), реакционно-активную и гидратационно-твердеющую, использовались золы-уноса №1 и №2, полученные от сжигания бурых углей Кан-ско-Ачинского месторождения (ГОСТ 25818-91). Применялись пластифицирующие добавки на нафталиновой основе — суперпластификаторы С-3, Fortrise и Fortrise Strong (Россия) и на поликарбоксилатной основе — гиперпластификаторы Melflux 1641F, 2651F, 5581F (Германия, фирма BASF) и Хидетал 9у (Россия).

Для приготовления бетонных смесей использовали турбулентный смеситель (100-900 об/мин.). Для изучения физико-технических и гигрометриче-ских свойств бетонов применялись современные приборы и оборудование отечественного производства. Механические испытания бетонов осуществлялись на гидравлических прессах. Морозостойкость определялась по ГОСТ 10060.0-95 по третьей ускоренной методике для всех видов бетонов, кроме легких со средней плотностью менее D1500. Усадка цементного и цемент-но-зольного камня определялась на призмах 40x40x160 мм, а бетонов — 70x70x280 мм. Микроскопический анализ поровой структуры осуществлялся на микроскопе QX3 фирмы Digital Blue. Рентгенограммы снимались на дифрактометре ДРОН-7. Дисперсионный анализ сверхтонких частиц выполнялся на лазерном анализаторе размеров частиц Shimadzu SALD-3101 (производитель Shimadzu, Япония).

В третьей главе приведены реотехнологические характеристики пластифицированных суспензий из горных пород, зол-уноса ТЭЦ и их смесей.

Исходя из результатов экспериментов, проведенных на кафедре ТСМиД, сделан вывод о том, что многие исследования преследовали своей целью при проектировании составов бетонов использование в качестве тонкодисперсных минеральных добавок молотые кварцевые пески. Однако, во многих регионах России помимо залежей песков имеются месторождения осадочных, вулканических и метаморфических горных пород. При разработке карьеров на щебень в отвалах остается большое количество отсевов камнедробления фракции менее 5,0 мм. Использование их является чрезвы-

чайно важным с позиции энерго- и ресурсосбережения. В связи с этим был проведен анализ основных требований, предъявляемых к минеральным добавкам, используемых в бетонах нового поколения. Выявлено, что в качестве матрично-наполняющего компонента бетонов нового поколения должны быть использованы реологически-активные дисперсные добавки в суспензиях с гиперпластификаторами. Были сформулированы основные требования к реологически-активным добавкам, используемым для порошковой активации:

— должны быть дисперсными и измельчены до микромасштабного уровня;

— должны быть плотными, чтобы не допустить миграции воды и ГП в поры частиц;

— должны обладать реологической активностью сопоставимой с активностью цемента;

— поверхность частиц наполнителя должна быть положительно заряженной или изменять свой заряд в присутствии цемента для лучшей адсорбции ионов ГП.

Показано, что важнейшим признаком пригодности горных пород для использования в качестве дисперсного наполнителя в порошковых и порош-ково-активированных бетонах нового поколения является показатель водо-поглощения горной породы, из которой они изготовлены. Разработаны методы тестирования пористых пород по водопоглощению, реологической активности и водоредуцирующему (водопонижающему) эффектам в суспензиях с СП и ГП. Проведенными исследованиями установлено, что наибольшее водопоглощение отмечается у некоторых пористых горных пород осадочного происхоледения, например, диатомита, меньшее - у известняков и песчаников и напротив — самыми плотными породами с наименьшим водопогло-щением являются породы вулканического происхождения — базальт, гранит, диабаз (табл. 1).

Таблица 1

Водопоглощение горных пород__

Порода Водопоглощение, % Порода Водопоглощение, %

Известняк г. Инза, Ульяновская обл. 8-16 Песчаник Никольский 7-12

Известняк Медвежья Гора, г. Тольятти 0,7-0,8 Диатомит природный Никольский 60

Доломит г. Воронеж 0,5-1 Гранит 0,09-0,15

Мрамор 0,5-0,6 Базальт Кемеровский 0,11

Песчаник Саловский 1,35 Диабаз Кемеровский 0,1

Реотехнологические свойства горных пород определялись по расплы-вам их суспензий на минивискозиметре Суттарда с тремя СП: МеШих 5581Б, Хидетал 9у и С-3, при различных их концентрациях.

Из 6-ти исследованных пород не пластифицируются наиболее эффективным ГП МеШих 5581Б суспензии дисперсных микрокварца, песчаника и

опоки (рис. 1). Реотехнологические эффекты в суспензиях доломитизиро-ванного известняка и гранита уступают суспензии на цементе на 7-23% в зависимости от дозировки ГП. Изучение реотехнологических эффектов смесей цемента с микрокварцем, опокой и диатомитом показало, что лишь суспензии «микрокварц—цемент—вода» существенно разжижаются под действием ГП МеШих 5581Р. Опока и диатомит значительно блокируют действие гиперпластификатора при содержании их в смеси более 20-25% от массы цемента. Суспензии смесей цемента с гранитом имеют близкие значения ре-отехнологической эффективности к соответствующим значениям цементных суспензий до содержания цемент—гранит 1:0,7 по массе (рис. 2).

№ -...........................................................................................................................................................................................................................................................

Пылевидный Песчаник Природный Доломнтнзи- Опока Гранит Вольский микроквари диатомит рованнын плошая Житомиро

и:звестняк кнй

Рисунок 1 — Изменение расплывов пластифицированных цементных и минеральных суспензий в зависимости от содержания гиперпластификатора Melflux 5581F

Цемент 100% Цемент Цемент Цемент Гранитная мука

90%+граннгная 80% »-гранитная 60? ^гранитная 100%

мука 10% мука 20% мука 40%

Рисунок 2 — Влияние суперпластификатора Ме1/1их 5581 на реологические свойства цементно-гранитных суспензий

В свою очередь для бетонов не менее важна реакционно-химическая функция наполнителя. Именно сочетание реологической активности с реакционно-химической активностью по отношению к продуктам гидратации портландцемента определяет его высокую ценность в бетонах.

Тонкомолотая зола в суспензиях с СП различных типов обеспечивает реотехнологические эффекты в пределах от 2,3 до 2,8 в зависимости от дисперсности. Водоредуцирующий эффект изменяется от 2,5 до 3,2. Расплывы цементно-зольных вяжущих ЦЗВ-20, ЦЗВ-ЗО, ЦЗВ-40, ЦЗВ-50 (где число -это содержание цемента в ЦЗВ) с СП в 2,0-2,5 раза больше, чем у водных суспензий без СП. Водоредуцирующие эффекты СП в суспензиях ЦЗВ не уступают таковым в водных суспензиях горных пород. Таким образом, даже при дисперсности 500-600 см2/г зола является эффективной реологически-активной добавкой, способной и в индивидуальном виде, и в ЦЗВ формировать высококонцентрированные, агрегативно-устойчивые суспензии, определяющие получение самоуплотняющихся бетонных смесей.

Кроме этого доказана возможность замены микрокремнезема термооб-работанным диатомитом (биокремнеземом) производства Диатомитового комбината г. Инза, Ульяновской области. В связи с высокой удельной поверхностью (8уя = 22000 см2/г) и содержанием большого количества 8Ю2 (88%) биокремнезем является реакционно-активной добавкой и может успешно применяться при изготовлении реакционно-порошковых бетонов нового поколения, что доказано проведенными испытаниями. Так прочность бетона при сжатии после нормативного срока твердения при введении 10% биокремнезема вместо микрокремнезема достигла 98 МПа в пересчете на базовые образцы размером 150x150x150 мм.

В четвертой главе показана возможность использования в бетонах всех дисперсных наполнителей и заполнителей из отсевов камнедробления, образующихся в больших количествах на карьерах по производству щебня. Были изготовлены реакционно-порошковые песчаные бетоны без введения дорогостоящей реакционно-активной добавки микрокремнезема. Как известно, введение 10% микрокремнезема повышает прочность бетонов на 10-15%. В качестве примера представлены результаты испытания бетона (табл. 2), в котором использованы молотый гранитный наполнитель, гранитный тонкий песок и дробленый гранитный песок фр. 0,63-2,5 мм. Самоуплотняющийся бетон с использованием молотого известняка имеет аналогичные прочностные показатели (табл. 3). Прочность бетона достигла 107 МПа, что сопоставимо с прочностью бетона на Липецком микрокремнеземе, микрокварце

ЛГОК и Раменском тонком песке (11^=107 МПа, Цк" = 6,21 кг/МПа). Исследования других горных пород, таких как базальт, диабаз, песчаник, которые разрабатываются на карьерах в различных регионах страны, также показали возможность полного использования отходов камнедробления при производстве бетонов нового поколения с получением высоких прочностных и эксплуатационных характеристик.

Таблица 2

Порошково-активированный песчаный бетон

на гранитном наполнителе и заполнителе_

Наименование компонентов На 1 м3, кг Объем на 1 м3, л В/Ц, В/Т Р' 3 кг/м гм Гт ц Гз Прочность МПа, через, сут.

Ц ц 1 7 28

Портландцемент Щуровский белый СЕМ 52,5 623 201 0,379 2296 0,47 1,05 0,70 Ксж=22 R«=4,8 Rc«=93 Rra=14,l Rc„=107 R«3=17,6

ГП МеШих 5581Р 1,0% от Ц 6,2 5,6 ЪЛ =2,22 Ц

Грант- молотый Житомирский (Гм), 8УД= 3700 см2/г 294 109 0,117 и:;, =2,26 И?дп =4,89 = 5,82 кг/МПа; Кл =0,17 МПа/кг

Песок тонкий гранитный (Гт), фр. 0,16-0,63 мм 653 242

ЕМд=917 £Мдт=1570 с; =45,6% Сд. =78,0% ЕУВд=546 ЕУВД1=788 Свд =57,5% C,Vvrr =82,9%

Песок крупный гранитный (Гз) фр. 0,63-2,5 мм 436 161

Расплыв конуса Хегер-манна 34 см, ОК=28 см

1Мсу1. Вода 2012 236 713 236

Мб.с. 2248 —

У6с — 950

Таблица 3

Порошковый бетон с использованием известняка (г. Тольятти)_

Наименование компонентов На 1 м3, кг Объем на 1 м3, л В/Ц, В/Т Р' 3 кг/м Им ц пт ц Прочность МПа, через, сут.

1 7 28

Портландцемент Щуровский белый СЕМ 52,5 697 225 0,347 2331 0,47 1,05 Ксж=56 Rc„=98 R„3=10,6 RCJI=106 Rm=18,8

ГП МеШих 5581Е 0,8% от Ц 5,6 5,1 И =2,0 ц

Известняк молотый Толыптинский (Им), Яи=3200 см2/г 348 129 0,115 ИЙ =1,56 Ц£д =6,56 кг/МПа; R^ = 0,15 МПа/кг

Песок тонкий РГОК (Пт), фр. 0,16-0,63 мм 1045 394

£Мд=1045 /■чМ Сд =49,9% ХУВД=614 С^, =60,9%

Расплыв конуса Хегер-манна 33 см, ОК=28,5 см

ХМсу* Вода 2096 260 748 260

Мб.с. 2356 —

у6с — 1008

Разработанные самоуплотняющиеся бетонные смеси могут быть использованы для изготовления текстиль-бетонов, производство которых интенсивно осваивается в Европе. Высокая прочность матрицы, малое водопо-глощение, в основном не превышающее 2,5-3,0%, высокая морозостойкость (более 500 циклов) и коррозионная стойкость является гарантией высокой долговечности текстиль-бетонов.

Изучены водопоглощение, усадка и набухание порошково-активированных песчаных, порошковых и реакционно-порошковых бетонов в течение 110-160 сут. Усадка варьируется от 0,28 до 0,40 мм/м, водопоглощение - 1,7-2,4%. Деформации набухания песчаных бетонов составляют 0,20-0,24 мм/м и во всех случаях меньше деформаций усадки.

В пятой главе проведены работы по исследованию зол-уноса ТЭЦ, це-ментно-зольных вяжущих (ЦЗВ) и бетонов на их основе.

Были проведены испытания на равномерность изменения объема. Осуществлена также оценка активности зол и цементно-зольных вяжущих по набору прочности при твердении. Определено, что по содержанию оксида кальция (22,5-24,0%) и серного ангидрида (0,7-0,8%), золы, образующиеся от сжигания бурых углей Канско-Ачинских месторождений, можно отнести к основным низкосульфатным.

При исследовании зол-уноса было выявлено, что исходная немолотая зола (8уд=2200 см2/г) не выдержала испытания на равномерность изменения объема и саморазрушилась (рис. За). В то время, как тонкомолотая зола с 8уд=5500 см2/г, выдержала такие испытания (рис. 36). Все цементно-зольные вяжущие, начиная от соотношения «цемент : зола» от 10:90 до 50:50, также выдержали испытания на равномерность изменения объема по ГОСТ и при дальнейшем хранении в течение 1 года в воде.

а 6

Рисунок 3 -Лепешки из исходной (а) и тонкомолотой (6) золы ТЭЦ после испытаний на равномерность изменения объема При механической активации золы-уноса путем домола ее до 8уд^5000-6000 см2/г происходит разрушение более крупных остеклованных гранул и их содержимое в виде более мелких гранул алюмосиликатного стекла и час-

тиц пережега СаО и Г^О переизмельчается. Это существенным образом отражается на ускорении процесса гашения СаО и \zlgO, что подтверждается скоростью тепловыделения (рис. 4). То же самое наблюдается при исследовании тепловыделения цементно-зольных вяжущих.

- -я.......I Гсходшя зола-уноса ! 00%. вуд.=22бО см2/г

.....Механа-актйвЕфованнаязомолом зола-уноса 100%. 8уд.=5700 см2/т

—*— Механо-активнровакная совместно зола-уноеа: цемент Красноярский (50:50), 5уд.=6200 смУг

Рисунок 4 — Тепловыделение зольного и цементно-зольного теста на основе золы-уноса Оптимизация соотношений между цементом и золой-уноса проводилась методом математического планирования на цементно-зольном вяжущем (рис. 5). В качестве варьируемых факторов были взяты: содержание цемента в ЦЗВ — X] и водовяжущее отношение — Х2. В качестве оценочного критерия использовали предел прочности при сжатии на 28-е сутки нормального твердения (Ясж, МПа).

0,22

Рисунок 5 — Графическая модель зависимости прочности цементно-зольного камня от содержания цемента и воды после 28-ми суток твердения При испытании чистой тонкомолотой золы установлено, что она быст-

ро гидратируется водой, быстро схватывается и набирает невысокую прочность. В связи с этим дальнейшие исследования были направлены на выявление наиболее эффективного регулятора схватывания и твердения цемент-но-зольного вяжущего и определение оптимальной его дозировки. Было исследовано несколько замедлителей схватывания. Однако, они не позволили получить позитивных результатов. Использование гипсового камня (ГК) решило проблему раннего схватывания и существенно повысило прочность как тонкомолотой золы, так и цементно-зольного вяжущего. При этом установлено, что различные содержания золы в ЦЗВ требуют своей оптимальной дозировки ГК. Испытания прочности цементного и цементно-зольного камня осуществлялось на балочках 40x40x160 мм, изготовленных из литых, самоуплотняющихся суспензий.

О 10 20 30 40 50 150 70 S0 50 100

Количество цемента, 0 о

—i—цзв на основе чоны-уносп М?1 —•— ЦЗВ на основе чолы-;Иоса №2 Рисунок 6 — Зависимость прочности зольного и цементно-зольного камня от содержания тонкомолотой золы-уноса

В результате экспериментов были получены неожиданные результаты (рис. 6): введение цемента в ЦЗВ в количестве 20% позволило достигнуть увеличения прочности цементно-зольного камня из литой пластифицированной самоуплотняющейся суспензии в 4,5-7,0 раз по сравнению с зольным камнем. При содержании золы в ЦЗВ в количестве 40% превышение прочности цементно-зольного камня по сравнению с цементным камнем составило от 3,6 до 10,7%. Необычность поведения золы в реакционном процессе при твердении цементно-зольного камня объясняется несколькими факторами, одним из которых, по нашему мнению, является взаимодействие извести с «собственными» алюмосиликатными стеклами золы. Возможен и реакционный процесс золы с продуктами гидратации цемента. Подтверждение этим предположениям дали исследования содержания вещественного состава золы и цементно-зольного камня методом рентгено-фазового анализа.

На цементно-зольным вяжущем с различным содержанием тонкомоло-

той золы-уноса и оптимальным содержанием Г К были изготовлена серия реакционно-порошковых щебеночных бетонов (25 составов). По консистенции бетонные смеси были высокопластичными, самоуплотняющимися и саморастекающимися с расплывом из стандартного конуса 50-60 см. В результате проведенных исследований было установлено, что прочностные показатели бетона изменяются по линейной зависимости в диапазоне содержания золы от 10% до 50%. Наблюдается монотонное линейное возрастание прочности от 33 МПа до 72 МПа (рис. 7). Наиболее характерные составы реакционно-порошкового щебеночного бетона на цементно-зольном вяжущем с содержанием золы-уноса в количестве 50 и 80% от массы вяжущего представлены в табл. 4-5. В соответствие с тем, что основная часть бетонных смесей была приготовлена высокопластичными, то представляло интерес вычислить объемы суспензионной составляющей цемент+зола+вода: водно-дисперсной (С|'щ ), водно-дисперсно-тонкозернистой (С^г ) с добавлением тонкого песка и растворной (СрЛСТ ) с добавлением песка-заполнителя.

Таблица 4

Порошково-акгивированный щебеночный бетон

на цемситно-зольном вяжущем с соотношением «цемент : зола» = 50:50

Наименование компонентов На 1 и3, кг Объем на 1 м3, л В/В, В/ц, в/т Р, кг/м3 Пт ЦЗВ п3 цзи Прочность МПа, через, сут.

1 7 28

Цемент Красноярский ЦЕМ I 42,5Н + зола № I (50%:50%) + гипсовый камень 5% от золы (ЦЗВ), Syfl=6150 см2/г 473 158 0,313 2373 0,87 1,06 Ксж=29 Rm=5,2 RciK=60 Rm=8,3 RcK=77 Rra=8,9

ЕЯ =1>93 ЦЗВ

0,626

СП Fortrise Strong 2% от ЦЗВ 9,5 7,3 Щ =1,86 ЦЗВ

Отсев рядового песка БКУ (г. Красноярск) фр. 0-0,63 мм (Пт) 411 163 Ивдт=1,51 Km =2,06 *Сп =1,74 Ц£д = 3,07 кг/МПа, ЦЗВ£Д =6,14 кг/МПа; Яцзв = 0,163 МПа/кг

0,065

Песок БКУ (г. Красноярск) фр. 0,63-5,0 мм (Пз) 502 186

Осадка стандартного конуса 17 см 2МД=473 ЕМдт=884 £Мдт=1386 с* =20,9% /—iM сда =39,0% ст =61,2% ЕУВД=306 £Уадг=469 SVpa„=655 Свд =31,2% Сда =47,8% CL, =66,8%

Щебень гранитный мытый фр. 5-10 мм (Щ) 880 326

ХМсух. Вода 2266 148 833 148

Мбс 2414 —

V6.c — 981

^ = 0,98-11 + 23

У'""

V"

. ' / /

/ /

;/ /

О 10 20 30 40 50 60

Количество цемента, % Рисунок 7 — Изменение прочности порошково-активированного щебеночного бетона на основе цементно-зольного вяжущего в зависимости от содержания в нем портландцемента

Таблица 5

Порошково-активированный щебеночный бетон на цементно-зольном вяжущем с соотношением «цемент : зола» = 20:80

Наименование компонентов На 1 м3, кг Объем на 1 м3, л В/В, в/ц, в/т Р. кг/м3 11Т ЦЗВ п3 ЦЗВ Прочность МПа, через, сут.

1 7 28

Цемент Красноярский ЦЕМ I 42,511 + зола № 1 (20%:80%) + гипсовый камень 7% от золы (ЦЗВ), ®уд=6790 см2/г 473 158 0,317 2411 0,87 1,06 Ясж=19 К„:,=3,4 Ксж--30 1^=4,6 Яс»=53

ЕЯ =193 ЦЗВ

1,586

СП Хидетал 9у 1,2% от ЦЗВ 5,7 4,4 Щ =1,86 ЦЗВ

Отсев рядового песка БКУ (г Красноярск) фр. 0-0,63 мм (Пт) 411 163 К = 1,52 =2,06 Кщ =Ь75 Ц™ = 1,78 кг/МПа; ЦЗВ*Д = 8,9 кг/МПа; ЯЦЗВ = 0,112 МПа/кг

0,066

Песок БКУ (г. Красноярск) фр. 0,63-5,0 мм (Пз) 502 186

Осадка стандартного конуса 16 см £Мд=473 ХМда=884 £МДТП=1386 сд =20,9% С.Д. =39,0% /-чМ Сдаг =61,2% ХУВд=308 2УВД1=471 £Ураст=657 Свд =31,3% Свдг =47,9% Сет =66,8%

Щебень гранитный мытый фр. 5-10 мм (Щ) 880 326

£Мсух ХУсух. Вода 2266 150 833 150

Мб.с 2416 —

у6с — 983

Как следует из табл. 4 и 5, объемы водно-дисперсных матриц в бетонах нового поколения значительно выше, также как и объемы растворной смеси, чем в бетонах состава цемент+песок+щебень+СП+вода с содержанием цемента 470 кг/м3. Это превышение объема водно-дисперсно-тонкозернистой реологической матрицы определяет высокую пластичность бетонных смесей нового поколения, что не достижимо в бетонах переходного поколения с водо-цементным отношением 0,36.

В шестой главе предложены варианты технологических схем производства фракционированных наполнителей и заполнителей из отсевов камнед-робления на карьерах и изготовления порошково-активированных щебеночных бетонов на основе цементно-зольного вяжущего. Первая схема предусматривает основные виды оборудования и последовательность переработки отсевов карьеров по производству щебня, начиная добычи щебня в карьере, сортировки по фракциям и дальнейшего помола в планетарной мельнице фракций менее 0,16 мм и частично фракции 0,16-0,63 мм, и заканчивая отгрузкой из силоса на предприятия ЖБИ или транспортировкой в бетоносме-сительный цех для использования в монолитном строительстве.

Вторая технологическая схема разработана для изготовления сборных бетонных конструкций с использованием цементно-зольного вяжущего на основе высокоэффективной механо- и химически активированной золы-уноса ТЭЦ от сжигания бурых углей. Она предусматривает получение как самого ЦЗВ, так и песчаных и щебеночных бетонов с его использованием. Предприятие необходимо дополнительно оснастить силосами для хранения золы-уноса. Механо-химическую активацию золы предлагается проводить путем совместного домола золы с портландцементом и регулятором схватывания. В технологическую линию предлагается включить конусный самоочищающийся смеситель с регулируемым числом оборотов. Для улучшения реотехнологических свойств бетонной смеси перемешивание необходимо проводить двухстадийно: на первом этапе — высокоскоростное приготовление пластифицированной водно-цементно-зольной суспензии, на втором -суспензии с наполнителем и заполнителем при сниженной скорости перемешивания. Заключительной процедурой изготовления бетонов на основе ЦЗВ является формование изделий с последующим твердением их в нормальных условиях или при тепло-влажностной обработке.

Приводятся расчеты технико-экономического эффекта использования цементно-зольных щебеночных смесей в сравнении с щебеночным бетоном старого поколения М500, изготовленного на основе традиционной рецептуры. В порошково-активированном щебеночном бетоне нового поколения с маркой по подвижности по осадке конуса П4—П5 и расплыву РЗ-Р5 (ГОСТ 7473-2010 «Бетонные смеси. Технические условия») экономия за счет снижения стоимости сырьевых компонентов с учетом затрат на механо-химическую активацию совместным домолом золы-уноса, портландцемента и регулятора схватывания составила 1040 руб./м3.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1.На основе анализа отечественной и зарубежной литературы о составах пластифицированных бетонах нового поколения выявлена общность в элементах структуры, заключающаяся в повышенном объеме высокоплотного цементно-минерального камня. Минеральными компонентами состава камня является цемент и минеральный порошковый наполнитель с равной или более высокой дисперсностью.

2. В связи с необходимостью расширения сырьевой базы минеральных дисперсных наполнителей, в том числе из отсевов камнедробления карьеров, исследована реотехнологическая эффективность суперпластификаторов и минеральных наполнителей вулканического осадочного и метаморфического происхождения по растекаемости пластифицированных суспензий с различными супер- и гиперпластификаторами. Показано, что плотные горные породы: известняк, мрамор, гранит, диабаз и плотные песчаники являются хорошими реологически-активными дисперсными наполнителями и имеют реологический эффект в суспензиях не менее 2.

3. Установлено, что пористость известняков снижает реологическую эффективность суперпластификаторов, а очень высокопористые реакционно-активные опоки и диатомиты не пластифицируются в суспензиях всеми видами суперпластификаторов. Разработан метод тестирования порошков пористых пород по водопоглощению.

4. Разработаны составы порошковых и реакционно-порошковых самоуплотняющихся бетонов с исследованными реологически-активными добавками и прочностью 80-115 МПа (с пересчетом на базовые образцы), с удельным расходом цемента на единицу прочности при сжатии Ц*д = 5-6,2

кг/МПа и эффективные щебеночные бетоны для завода сборного железобетона марок М500-М900 с расходом цемента 250-350 кг/м3.

5.Впервые установлено кардинальное повышение активности зол-уноса ТЭЦ путем домола ее с минеральной добавкой, регулирующей схватывание и ускоряющей твердение. Показано, что механо-химически активированная зола в суспензиях с суперпластификаторами при твердении повышает свою прочность с 6-8 МПа до 18-24 МПа, т.е. в 3-4 раза за счет сочетания в себе не только реологически- и реакционно-активных функций, но и гидратаци-онно-твердеющей функции.

6. Установлено, что для получения композиционного цементно-зольного вяжущего (композиционного цемента ЦЕМ V) целесообразен совместный домол цемента, золы-уноса и гипсового камня. Наиболее эффективно добавление при помоле суперпластификатора в количестве 1,5-2,0% от массы смеси для получения цементно-зольного вяжущего низкой водопотребно-сти.

7. Установлено, что разработанная технология получения цементно-зольного вяжущего позволяет увеличить содержание золы в вяжущем до 60-

80%. Цементно-зольный камень, полученный из пластифицированных саморастекающихся суспензий, быстро твердеет и через 28 суток имеет прочность 90-150 МПа при содержании золы-уноса в ЦЗВ от 80 до 50%.

8. Установлены кинетические зависимости набора прочности порошко-во-активированных бетонов на цементно-зольных вяжущих в зависимости от количества золы и состава бетонов. Прочность находится в пределах 50100 МПа при содержании золы в ЦЗВ от 50 до 80%. Уникальные значения прочности объясняются высокой плотностью бетона при малом содержании воды (реологическая функция); взаимодействием алюмосиликатного и силикатного стекла с «собственной» известью золы (реакционная функция) и синтезом цементирующих новообразований из минералов золы, продуктов гидратации цемента с золой и гипсом. Все гидратационные процессы подтверждаются рентгено-фазовым анализом.

9. Определены гигрометрические свойства бетонов. Водопоглощение стандартных образцов из порошковых и реакционно-порошковых бетонов с использованием дисперсных горных пород находится в пределах 1,7-2,4% по массе. Усадка таких бетонов составляет от 0,28 до 0,40 мм/м. У щебеночных бетонов на цементно-зольных вяжущих: водопоглощение — 1,5-2,5% по массе; усадка — 0,30-0,35 мм/м. Морозостойкость щебеночных бетонов с использованием ЦЗВ с содержанием золы в количестве 20% от массы вяжущего составила 280 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

10. Экономический эффект от снижения стоимости сырьевых материалов с учетом изготовления ЦЗВ с повышенным содержанием золы-уноса, равным 70% от массы вяжущего, при производстве щебеночного бетона нового поколения марки М500 в сравнении с щебеночным бетоном старого поколения аналогичной марки составил 1040 руб./м3 бетонной смеси.

11. Осуществлена опытно-промышленная апробация разработанных составов бетонов на реакционно-порошковой матрице на основе тонкомолотых горных пород в производстве декоративных фасадных искусственных камней в ООО «Бессоновский домостроительный комбинат» (г. Пенза) и стеновых панелей в ООО «Эммануил» (г. Красноярск).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

Публикации в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ:

1. Калашников, В.И. Бетоны нового поколения на основе сухих тонкозернисто-порошковых смесей / Калашников В.И., Тараканов О.В., Кузнецов Ю.С. Володин В.М., Белякова Е.А. // Инженерно-строительный журнал. — 2012. — №8(34). — С. 47-53.

2. Калашников, В.И. Применение водных суспензий природных пуццоланических добавок в производстве бетонов / Калашников В.И., Тараканов О.В., Москвин Р.Н., Мороз М.Н., Белякова Е.А., Белякова В С., Спиридонов Р.И. // Системы. Методы. Технологии.-2013.-№1(17).-С. 103-107.

3. Калашников, В.И. Новые направления использования зол ТЭЦ в порошково-

активированных бетонах нового поколения / Калашников В.И., Тараканов О.В., Белякова Е.А., Мороз М.Н. // Региональная архитектура и строительство. — 2013. — №3. — С. 22-27.

Публикации в других изданиях:

4. Тараканов, О.В. К вопросу о влиянии органоминеральных добавок на прочность цементных композиций / Тараканов О.В., Журавлев В.М., Белякова Е.А., Тараканова Е.О., Логинов Р.С. // Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов: сб. трудов междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: ПДЗ. — 2009 —С. 200-203.

5. Тараканов, О.В. О повышении эффективности комплексных органоминеральных добавок в цементно-песчаных растворах / Тараканов О.В., Белякова Е.А., Тараканова Е.О. // Проблемы современного строительства: сб. науч. тр. междун. науч.-тех. конф. — Пенза: ПГУАС.-2009.-С. 271-275.

6. Тараканов, О.В. Об эффективности применения суперпластификаторов в комплексных минеральных добавках / Тараканов О.В., Белякова Е.А. // Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии, сб. материалов 10 междунар. науч.-технич. конф. — Тула: Тульский гос. университет. —2009. — С. 7-8.

7. Тараканов, О.В. Применение местных сырьевых ресурсов как фактор развития территории Пензенской области / Тараканов О.В., Белякова Е.А. // Управление земельно-имущественными отношениями: материалы V междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: ПГУ АС. - 2009. - С. 14-18.

8. Тараканов, О.В. Влияние минеральных добавок на прочность цементно-песчаных растворов. Часть 1. / Тараканов О.В., Белякова Е.А., Тараканова Е.О. // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. Сухие строительные смеси. — 2009.-№4(12).-С. 16-18.

9. Тараканов, О.В. Влияние минеральных добавок на прочность цементно-песчаных растворов. Часть 2. / Тараканов О.В., Белякова Е.А., Тараканова Е.О. // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. Сухие строительные смеси. — 2009.-№5-6 (13-14).-С. 59-61.

10. Тараканов, О.В. Влияние суперпластификаторов на пластичность цементных и минеральных паст / Тараканов О.В., Белякова Е.А. // Популярное бетоноведение. - 2011. -№39. С. 26-28.

11. Тараканов, О.В. Влияние суперпластификаторов на реологические свойства нечетных. и минеральных паст / Тараканов О.В., Белякова Е.А. // Композиционные строительные материалы: сб. статей Международной науч-технич. конференции. - Пенза: ПДЗ.-2011. -С. 123-129.

12. Тараканов, О.В. Оценка влияния разжижителей на формирование начальной структуры цеменшо-песчаных растворов / Тараканов О.В., Белякова Е.А. // Ресурсоэф-фективные технологии в строительном комплексе региона: сб. научных трудов Всероссийской науч.-практич. конференции.-Саратов: изд-воСГТУ.-2011. — С. 12-16.

13. Тараканов, О.В. Повышение эффективности применения комплексных противо-морозных добавок в технологии зимнего бетонирования / Тараканов О.В., Белякова Е.А. // Вестник отделешм строительных наук РААСН: сб. науч. тр. Вып. 16. — Москва: 2012. -С. 146-151.

14. Суздальцев, О.В. Высокоэффективные и высокоэкономичные малоцементные пластифицированные бетоны нового поколения / Суздальцев О.В., Володин В.М., Калашников В.И., Мороз М.Н., Москвин Р.Н., Белякова Е.А. // Новые достижения по приоритетным направлениям науки и техники: сб. докладов Междунар. науч.—техн. конф. — Пенза: ПГУ АС. - 2012. - С. 265-271.

15. Калашников, В.И. Влияние тонкости помола и качества каменной муки на прочностные свойства порошкового бетона нового поколения / Калашников В.И., Мороз

М.Н., Ананьев С В., Володин В.М., Тараканов О.В., Белякова Е.А, // Энергия молодых -строительному комплексу: материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов, молодых ученых. — Братск: ФГБОУ ВПО «Братский государственный университет». - 2012 —С. 17-21.

16. Тараканов, О.В. Структурообразование и твердение цементных материалов с минеральными добавками / Тараканов О.В., Белякова Е.А. // Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики: сб. материалов 8-ой междунар. конф. по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики. — Тула: Тульский гос. университет. — 2012. — С. 197-203.

17. Калашников, В.И. Стабилизация водной суспензии высокодисперсного биокремнезема для использования в производстве растворов и бетонов / Калашников В.И., Тараканов О.В., Москвин P H., Мороз М.Н., Белякова Е.А., Тростянский В.М. // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сб. статей междунар. науч -технич. конф. Пенза: ПДЗ. -2012. -С. 35^0.

18. Калашников, В.И. Высокопрочные наливные покрытия нового поколения для высоконагруженных промышленных полов / Калашников В.И., Мороз М.Н., Ананьев С В., Володин В.М., Москвин P H., Белякова Е.А. // Актуальные проблемы проектирования и возведения зданий и сооружений с учетом энергосберегающих технологий и методов строительства: сб. науч. статей II междунар. науч.-практич. конф. — Пенза: ПГУАС. — 2012. - С. 220-227.

19. Тараканов, О.В. Влияние тонкодисперсных активных добавок на свойства наполненных цементных композиций / Тараканов О.В., Белякова Е.А. // Ключевые вопросы в современной науке: материалы IX междунар. науч.-практич. конф. Том 37 Здание и архитектура. София: ООД «Бял ГРАД-БГ». - 2013. - С. 65-68.

20. Калашников, В.И. Исследование реологической активности известняковой муки для изготовления высокопрочных бетонов / Калашников В.И., Мороз М.Н., Белякова Е.А., Москвин Р.Н., Белякова B.C., Суздапьцев О.В., Мороз А.Н. // Новые достижения по приоритетным направлениям науки и техники: сб. докладов Междунар. науч.-техн. конф. 8-9 апреля 2013 г. - Пенза: ПГУАС. - 2013. - С. 115-120.

21. Белякова, Е.А. Новые композиционные цементно-зольные вяжущие с повышенным содержанием золы и бетоны на их основе / Белякова Е.А. // Теория и практика повышения эффективности строительных материалов: сб. статей VIII Междунар. конф. молодых ученых - Пенза: ПГУАС.-2013. -С. 20-24.

Белякова Елена Александровна

ПОРОШКОВЫЕ И ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОРНЫХ ПОРОД И ЗОЛ ТЭЦ

Специальность 05.23.05 — Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Подписано к печати 14.11.2013. Формат 60x84 1/16 Бумага писчая белая. Печать на ризографе. Усл. печ. л. 1,0.

_Заказ № 223 Тираж 100 экз._

Издательство ПГУАС.

440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28.

E-mail: maksimova@pguas.ru

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

04201451222

Белякова Елена Александровна

ПОРОШКОВЫЕ И ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОРНЫХ ПОРОД И ЗОЛ ТЭЦ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Диссертация

на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

д.т.н., профессор Тараканов О.В.

На правах рукописи

Пенза 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...........................................................О................ 4

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ В ОБЛАСТИ ПРОИЗВОДСТВА БЕТОНОВ НОВОГО v ПОКОЛЕНИЯ............................................................ 12

1.1. Общность в составах минеральных дисперсных компонентов

и элементах структуры в бетонах нового ^ поколения................................................................. 15

1.2. Дисперсные и тонкозернистые минеральные наполнители -основа получения бетонов нового поколения..................... 21

1.2.1. Реологически-активные дисперсные наполнители и возможности расширения их сырьевой базы............. 22

1.2.2. Реакционно-активные пуццоланические добавки....... 26 ;

1.2.3. Гидратационно-твердеющие механо-активированные дисперсные наполнители.........................................................30 ■

1.2.4. Золы-уноса ТЭЦ и возможности использования их в

. композиционных цементах................................... 33

1.3. Производственный опыт использования дисперсных наполнителей в производстве в России и за рубежом........... 41

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ......... ............................ 49

2.1. Характеристики и основные свойства материалов................ 49

2.2. Характеристики применяемых пластифицирующих ^ добавок... ' • , ,, 55,

, 2.3. Методики оценки реологических, технологических и физико-

механических свойств порошковых и порошково- ;'-

активированных растворов и бетонов..............................................58 |

ГЛАВА 3. РЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАС- | ТИФИЦИРОВАННЫХ СУСПЕНЗИЙ ИЗ ДИСПЕРСНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД И ОТДЕЛЬНЫХ ЗОЛ ТЭЦ И ИХ СМЕСЕЙ С ЦЕМЕНТОМ............................................. 63

3.1. Основные требования к порошковым реологически-активным добавкам для бетонов нового поколения............ 69

3.1.1. Оценка пригодности порошковых компонентов из горных пород по значениям их водопоглощения....... 78

3.1.2. Оценка пригодности порошковых компонентов по реотехнологическим характеристикам суспензий из горных пород и их смесей с цементом..................... 85

3.2. Реотехнологические свойства суспензий зол от сжигания

углей Канско-Ачинских месторождений................................102

3.3. Реотехнологические свойства суспензий биокремнезема, стабилизированного добавками от расслоения.................. 105

Выводы по 3 главе........................................................... 112

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БЕТОННЫХ СМЕ- ; СЕЙ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫХ БЕТОНОВ С ; ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД...... 113

4.1, Реотехнологические свойства бетонных смесей и физико- . , механические свойства порошково-активированных бетонов..?......................¿¿.L.................................;„.................... ИЗ

4.2. Пирометрические свойства порошково-активированных бетонов на основе различных горных пород... .........С........ 127

Выводы по 4 главе.......................................... 129

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАКЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ЗОЛ Ч ОТ СЖИГАНИЯ КАНСКО-АЧИНСКИХ УГЛЕЙ И БЕТОНОВ НАЖ ОСНОВЕ..../...Л............................... 131

5.1. Исследование равномерности изменения объема и активности зол №1 и №2 и цементно-зольных вяжущих в суспензиях с гиперпластификаторами................................................ 131

5.1.1. Исследование равномерности изменения объема исходных, тонкомолотых зол и цементно-зольных вяжущих..................................„...?..........................131

5.1.2. Изучение тепловыделения и реакционной активности

зол и цементно-зольных вяжущих......................... , 138

5.2. Выбор вида регулятора схватывания и его дозировки для обеспечения сроков схватывания композиционного

вяжущего........................................................... ,149

5.3. Влияние соотношений между цементом и золой на , . прочностные свойства затвердевших композиционных цементно-зольных вяжущих и бетонов на их основе............ 158

5.4. Изучение пирометрических свойств цементно-зольного камня и порошково-активированных бетонов на композиционном цементно-зольном вяжущем...........................................167

5.5 Рентгенофазовый анализ исходной золы и затвердевших

зольных и цементно-зольных вяжущих...............................169

Выводы по 5 главе.............................................................. 170

ГЛАВА 6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫХ БЕТОНОВ........................172

- 6.1. Технологические схемы производства........................................172

6.2. Технико-экономическая эффективность внедрения

порошково-активированных бетонов..........................................176

Выводы по 6 главе..................................................................,177

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.......... .................................................. 178

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..............'............................. 181

ПРИЛОЖЕНИЯ

i í

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

В соответствии с классификацией бетонов, .предлагаемой в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства, под бетонами нового поколения понимаются не только высокопрочные и сверхвысокопрочные бетоны марок М1000-М1800, но и бетоны общестроительного назначения марок

л t

М150-М600 при удельном расходе цемента на единицу прочности, не

- í

превышающем 5-6 кг/МПа. Отличительной особенностью таких/ бетонов

традиционных марок от М150 до М600 является повышенное содержание

1 ■> i • \' 'i

реологической суспензионной составляющей (водно-дисперсно-тонкозернистой1

i {

матрицы), количество которой в различных бетонах, несмотря на малое содержание цемента, колеблется от 40 до 45%. Реакционно-порошковые и

4

порошковые самоуплотняющиеся пластифицированные бетоны по существу

являются суспензионными, т.к. содержат лишь водно-дисперсно-тонкозернистую

i

матрицу (вода, цемент и молотая каменная мука, микрокремнезем и тонкий песок фр. 0,16-0,63 мм). Благодаря этой матрице обеспечивается реологическое (разжиженное) состояние бетонных смесей в присутствии супер- и

гиперпластификаторов (СП и ГП). Увеличение доли водно-дисперсной матрицы ,

i

достигается введением тонкодисперсных порошков из горных пород осадочного, вулканического и метаморфического происхождения. Большинство порошков, даже тех, которые в суспензии не подвергаются разжижению суперпластификаторами, становятся реологически активными в ' смеси с цементом. Некоторые из них являются реакционно-активными, т.е. вступают во взаимодействие с портландитом. У других реакционный процесс растянут при твердении во времени, являясь пролонгированным при образовании гидросиликатов кальция. Наиболее эффективны реакционно-активные дисперсные наполнители типа микрокремнезема, белой сажи и микрокаолина.

Важно в бетонах использовать такие порошкообразные или дисперсные наполнители, которые выполняют две или даже три основные функции: реологическую и реакционно-химическую, связывая портландит в гидросиликаты

кальция. К сожалению, природных неорганических материалов с наличием трех

1 « w

функций не- обнаружено. Однако, некоторые техногенные материалы,, в частности, отдельные золы-уноса ТЭЦ, в самостоятельном виде являются

реологически-активными. В то же время, в силу наличия значительного

?

количества кварцевого или алюмосиликатного стекла зола ведет себя подобно микрокремнезему, т.е. вступает в реакцию с продуктами гидратации цемента или с «собственной» свободной известью. Третья функция состоит в образовании с водой твердеющей структуры. Использование таких зол открывает большие возможности в создании цементно-зольных композиционных вяжущих, что соответствует последним постановлениям Президента и Правительства Российской Федерации по развитию всех видов композиционных материалов.

N. -4

В настоящее время в технологии бетона ориентация идет на использование реакционно-активных добавок — микрокремнезема, белой сажи, дегиратированного микрокаолина, которые дорогостоящи и дефицитны. Количество микрокремнезема, выпускаемое пятью предприятиями по производству ферросилиция в Российской Федерации, составляет 150 тыс. т в год, что далеко недостаточно в обеспечении потребности в производстве бетонов. С другой стороны, по данным Всероссийского теплотехнического научно-исследовательского института при сжигании твердых видов топлива ежегодно образуется 40-50 млн. т золошлаковых отходов, причем утилизируется не более 10%. При этом доля золы-уноса составляет около 8 млн. т, т.е. многократно превышает годовое количество производимого микрокремнезема. В связи с этим, использование горных пород и наиболее эффективных зол, которые одновременно обладают реологическими, реакционно-химическими и гидратационно-твердеющими свойствами, является чрезвычайно актуальной задачей.

Цели и задачи исследований

Целью диссертационной работы является разработка составов порошковых и порошково-активированных бетонных смесей различной подвижности как общестроительного назначения марок М150-М600, так и высокопрочных марок

V5'' 1 '

1 V р I

М1000-М1200 с использованием реакционных и реологически-активных порошков из горных пород или высокофункциональных по реологии и механизму реакционного действия механо-активированных зол-уноса от сжигания углей Канско-Ачинского угольного бассейна.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: '

- выявить критерии выбора реологически-активных тонкодисперсных наполнителей для использования в порошковых и порошково-активированных бетонах нового поколения;

- в соответствии с установленными критериями изучить ряд отдельных горных пород магматического, осадочного и метаморфического происхождения и зол-уноса на пригодность для использования в качестве дисперсных реологически-активных наполнителей бетонов нового поколения;

- изучить влияние замены пылевидного кварца тонкомолотыми горными породами в составах реакционно-порошковых бетонов на их физико-механические свойства;

- выявить влияние реакционно-активного биокремнезема на свойства исследуемых бетонов;

- теоретически обосновать пригодность механо-активированных домолом зол-уноса ТЭЦ для использования в порошковых и порошково-активированных бетонах нового поколения в качестве реологически-активного компонента;

- подобрать эффективный регулятор схватывания композиционного цементно-зольного вяжущего и его дозировку для обеспечения сроков схватывания, соответствующих стандартам;

- исследовать реакционную активность зол ТЭЦ в предельно наполненных суспензиях с гиперпластификаторами и цементом;

- разработать составы композиционного цементно-зольного вяжущего и бетонов на его основе; выявить влияние соотношений между цементом и золой на прочностные показатели композиционных цементно-зольных вяжущих и бетонов на их основе;

- исследовать основные физико-механические и пирометрические свойства цементно-зольного ' камня и порошково-активированных ' бетонов . на

композиционном цементно-зольном вяжущем. . *

< ►

Научная новизна работы

Впервые определены критерии выбора суперпластификаторов* и

, 1

тонкодисперсных горных пород вулканического, осадочного и метаморфического происхождения для использования их в качестве минеральных реологически-активных компонентов в суспензиях в смеси с цементом и СП. Установлено, что одним из определяющих показателей является пористость горных пород; особенно нанометрического масштабного уровня.

Выявлена высокая реологическая активность горных пород вулканического 1

4

происхождения - гранита, базальта, диабаза, а также осадочного происхождения -плотного доломитизированного известняка в суспензиях с эффективными

поликарбоксилатными гиперпластификаторами. Установлено, что растекаемость

*

ц

пластифицированных агрегативно-устойчивых суспензий с объемными концентрациями твердой фазы 60-65% возрастает более чем в 2 раза по сравнению с суспензиями без СП.

г

Дано теоретическое обоснование использованию тонкомолотых горных пород в составах реакционно-порошковых бетонов. Установлено, что замена традиционно используемого пылевидного кварца, добавок микрокремензема дисперсными добавками вулканического, осадочного и метаморфического происхождения дает возможность получать эффективные щебеночные бетоны нового поколения марок от М500 до М900 с расходом цемента 250-350 кг/м3 и удельным расходом цемента на единицу прочности 3,3... 5,0 кг/МПа, незначительно уступающими по свойствам бетонам с микрокварцем и микрокремнеземом.

Теоретически обоснован нетрадиционный подход к получению самоуплотняющихся бетонов нового поколения с использованием высокофункциональной тонкодисперсной механо-химически активизированной золы-уноса, сочетающей в себе свойства реологически-, реакционно-активного и

гидратационно-твердеющего компонента,, позволяющего заменить молотую

t

каменную муку и микрокремнезем. ,

Определен эффективный регулятор схватывания и твердения композиционных цементно-зольных вяжущих (ЦЗВ) - гипсовый камень и выявлена его оптимальная дозировка, позволяющая значительно отсрочить наступление быстрого схватывания композита до 1,5-3 часов за счет реакционного процесса взаимодействия продуктов гидратации золы с двугидратом сульфата кальция, с возможностью применения вяжущего при производстве бетонов.

Определены оптимальные соотношения «цемент : зола : гипсовый камень», при которых литые пластифицированные цементно-зольные суспензии формируют при твердении, за счет выявленных реакционных процессов, цементно-зольный камень с прочность 110-150 МПа при содержании золы в ЦЗВ от 70 до 50%.

Методом РФА установлено, что в затвердевших цементно-зольных вяжущих ' ( выявлены новообразования AFm-, AFt-фаз и гидросиликаты кальция.

Определены физико-механические и пирометрические свойства бетонов нового поколения, в том числе на цементно-зольных вяжущих. j <

(г

Практическая значимость работы ^

Разработаны составы порошково-активированных пластифицированных бетонов на основе отходов карьеров камнедробления без введения реакционно-активной добавки, позволяющие помимо щебня полностью использовать отсевы для получения высокодисперсных тонкозернистых наполнителей и дробленого песка-заполнителя для производства бетонов нового поколения, в том числе самоуплотняющихся. Порошковые и порошково-активированные самоуплотняющиеся бетоны с расходами портландцемента 650-700 кг/м3, прочностью 102-114 МПа могут быть использованы для производства текстиль-бетона.

Разработана технологическая схема производства фракционированных наполнителей и заполнителей фр. 0-5 мм из отсевов камнедробления.

Разработаны порошково-активированные щебеночные бетоны с расходом цемента 290-310 кг/м3, с прочностью от 68 до 90 МПа, с низким удельным расходом цемента на единицу прочности, равным 3,34-4,41 кг/МПа.

Для утилизации многотоннажных отходов теплоэнергетики — зол-уноса ТЭЦ в производстве бетонов предложен механо-химический метод повышения активности золы путем совместного ее домола с портландцементом и химически-активным регулятором схватывания и твердения - гипсовым камнем и, как наиболее эффективный вариант - с сухим СП. Это дает возможность получения цементно-зольного вяжущего и бетонов на его основе с существенным содержанием золы в ЦЗВ и малым количеством цемента, что определяет значительную энерго- и ресурсоэффективность.

Разработана технологическая схема изготовления цементно-зольных вяжущих и порошково-активированных песчаных и щебеночных бетонов на их основе. Рассчитан экономический эффект при замене значительной части портландцемента механо-активированной золой-уноса ТЭЦ при получении ЦЗВ. Композиционное вяжущее соответствует требованиям Европейского стандарта ЕК 197-1 (тип цемента СЕМ V) и Межгосударственного стандарта ГОСТ 31108-

I

2003 (тип цемента ЦЕМ V) по содержанию клинкера, но вместо используемых

£

шлаков, пуццоланов, глиежей и др. вводится самостоятельно твердеющая, молотая зола-уноса, совместно с портландцементом и добавкой сухого суперпластификатора.

Результаты диссертационной работы получили внедрение на ООО «Эммануил» (г. Красноярск), ООО «Бессоновский домостроительный комбинат» (г. Пенза).

Степень достоверности

Достоверность результатов работы подтверждена сходимостью большого числа данных, полученных в ходе проведения многочисленных экспериментов на оборудовании, прошедшем метрологическую поверку, и обработанных с использованием вычислительной техники, и анализами структуры, выполненными микроскопическим методом и вещественного состава ЦЗВ —

методом РФА. Выводы и рекомендации, полученные в работе, официально апробированы и подтверждены результатами производств