автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Разработка и исследование технологии приготовления бетонных смесей на наполненном активированном цементном тесте

РГВ ОД

- 7 ИЮИ ¡993 ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

САЛИХОВ

Бахтияр Гафурович

На правах рукописи

УДК 666.972.2

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ НА НАПОЛНЕННОМ АКТИВИРОВАННОМ ЦЕМЕНТНОМ ТЕСТЕ

05.23.05 — Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1993

Работа выполнена в Ташкентском ордена Трудовой Красного Знамени институте инженеров железнодорожное транспорта.

Научный руководитель —

академик Академии архитектуры и строительных наук России доктор технических наук, профессор СОЛОМАТОВ Василий Ильич

Научный консультант — кандидат технических наук, доцент АДЫЛХОДЖАЕВ Анвар Ишанович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

КУНЦЕВИЧ Олег Васильевич; кандидат технических наук, доцент АЛЛ И К Аркадий Рудольфович

Ведущее предприятие—НИИстромпроект, г. Ташкент.

Защита диссертации состоится « » июня 1993 г. в .^¿часов на заседании специализированного совета Д 114.03.04 в Петербургском институте инженеров железнодорожного транспорта, по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский проспект, 9, ауд. 3-237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПИИТа.

Отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, просим выслать по вышеуказанному адресу.

Автореферат разослан « » мая 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к. т. н., доцент

И. М. ЧЕРНЕВ А

ОШАЯ ХАРАКТЗРИСТМКА РАГОТЫ

Актуальность проблемы. Создание элективных я экономичных по составу бетонов с злрпнее изданными свойствами и рациональной технологией их получения является лажной проблемой. Так как потребность в цементе постоянно опережает его производство, то проблема рационального использоьания этого материала яатяется актуальной.

Традиционная технология пригстовлония бетонных смесей, базирующаяся на медленной перемешивании компонентов смеел, не отвечает современному у ровно.

В цементных бетонах о водой активно взаимодействует меньшая часть вяжущего, а остальная выполняет роль дискретного яаполнителя. Существующая не технология, основанная на принципах неторопливого перемешивания яе позволяет активизировать цементные зерна о полнее вовлечь их в процесс структуроойразоваяия. Наиболее перо-пвхтиввым является интенсивная раздельная технология (ИРТ), основное положение которой - разделение процессов и независимость режимов приготовления цементного теста в бетонной смеси.

Пригстовление бетонных смесей о товкодкепвренши минеральными наполнителями в сочетании с химическими добавками по ИРТ, позволяет более полно использовать потенциальную активность цемента, качественно изменить структуру бетона, снизить расход вяжущего, целенаправленно регулировать физико-технические свойства бетона.

Рабочая гипотеза. Исходя из современных представлений о закономерностях физико-химического взаимодействия в спстеае "цемент - вода - наполнитель", рассматривая последний компонент как активный элемент структуры, способный участвовать в процессах структурообразоваяия, представляете* пелеоообразным частичная замена цемента дисперсным наполнителем, а интевоиввов перемешивание на стадии приготовления цементного тезта будет оо-

эдавать предпосылки для улучшения условий структурообраэовавкя за счет повышения потенциальной активности, вяжущего, способствовать равномерному рао предел в нип всех компонентов в перецениваемом объеме к позволит на всех этапах формирования структуры композита ооздать резерв прочностных я эксплуатационных показателен бетона о целью экономии материальных, *рудошх и энергетических затрат.

На основании предложенной рабочее гипотезы цель» работы явилась разработка интенсивной раздельной технологии приготовления бетонных смесей и комплексные исследования свойств бетонов ва их основе, за счет наполнения цементного теста тонкодиопероныш! минеральными наполнителями различной природы в активности в сочетании о химическими добавками.

Для достижения постааленаой целя в задачи исследований вопли следующие вопросы:

- установление закономерностей движения компонентов смеои в турбулентных режимах и разработка на этой основе эффективных я надежных смесителей-активаторов;

- исследование оптимальных режимов приготовления наполненного связующего;

- изучение изменения реологических характеристик активированного наполненного цементного теста;

- исследование особенностей гидротапии и закономерностей структурообрезования наполненного цементного камня;

- исследование влияния ппасткфигшрувдих добавок на физико-технические свойства наполненного цементного камня и бетова;

- исследование физико-механических и эксплуатационных свойств бетонов;

- разработка рекомендаций по приготовлению бетонных смесей по раздельной технологии;

- внедрение результатов исследований в производство.

Научная новизна:

- доказана высокая эффективность приготовления наполненных бетонных смесей по интенсивной раздельной технологии;

- установлена возможность использования тонкодиспорсных минеральных наполнителей в составе связующего дня приготовления бетонов;

- выявлена области оптимальной степени наполнения цементного связующего в зависимости от В/Ц;

- научно обоснованы ренеты активации наполненного цементного теста для получения смесей требуемых показателей свойств;

- исследованы закономерности отруктурообразовапяя и особенности гидратации активированного цементного вянущего, содержащего тонко дисперсный минеральный наполнитель и суперпластификатор С~3;

- выявяеи положительный аффект влияния ИРТ на повышение фи-вико-мехаяичесхих в эксплуатационных свойств бетонов;

- определены строительно-технические свойства бетонов о минеральным наполнителем оо сниженным расходом цемента;

- ва основе теоретических положений гидродинамики и теории пограничного сдоя получены математические зависимости, описывающие движение компонентов смеси в интенсивных режимах, позволяющие осуществить конструирование аффективных и надежных сыесателей-ая-тиваторов;

- разработаны рекомендации по приготовление наполненных бетонных смеое! по ИРГ.

Лрактичес ко в ад а ч е я и е. В результате проведенных исследований установлена оптимальные значения технологических параметров активации дая приготовления бетонных смесей по ИРТ. Предложены экономичные по расходу цемента состава бетонных смесей о то икс дао це ро шла минеральными вашлвитвхями, обеспечивавшие необходимые реологические и прочностные свойства. Пока-

ааяа возможность получения бетонных смесей со сниженным на 30-4 расходом цемента при сохранении требуемых показателей свойств Сетонов. Определена оптимачьная дозировка суперпластяфякагоров С-3 для получения бетонных смесей требуемых показателей.

Разработаны проектно-сметная документация, альбомы рабочих чертежей для изготовления смесителей-активаторов и рекомендации по приготонлени/) бетонных смесей по интенсивной раздельной технология.

По предложенной технологии изготовлено 20336 мэ бетонных смесей и достигнут в ценах 1990г1991 гг. экономический вффект 2 размере 25,вГ тыс.руб.

Основные положввжя, выносимые ваэавгту.

- обоснование режимов активации наполненного цементного *во-та, с целью получения экономичных по составу батонов с заданными показателями свойств;

- результаты эксперимевталышх^исолвдований процессов гид-ротации и отруктурообразования наполненного цементного камня;

- результаты исследований реологически характеристик активированного наполненного, цементного теста и бетонной смеси;

- результаты исследований влияния технологических параметров активации на прочяолтные свойства бетона с тонкодаспероными минеральными наполнителями в сочетании с суперпластификатором С-3;

- математические занисимости, огаоываюоие движение компонентов бетонной смеои в интенсивных режимах и новые типы смеоителей-активагоров;

- результаты внедрения разработок в производство. '

Апробация работы. Основные результаты, положения и таводы исследований докладывались и обсуждались на зональной конференций "Коыпозяаковннв строительные материалы с ис-

пользованием отходов промышленности" (Пенза, 1988 г.). на зональном семинаре "Цути ресурсосбережения в производстве строительных материалов и изделия" (Пенза, 1989 г.)» на научно-технической конференции "Научные исследования я их внедрение в строительной отрасли" (Саранск, 1989 г.), на 71 Всесоюзном симпозиуме "Реология бетонных смесей и ее техвологические задачи" (Рига, 1989 г.), на республиканском совещании "Состояние я пути экономии цемента в строительстве" (Ташкент, 1990 г.), ва международной научно-технической конференция "Снижение материалоемкости продукции строительной индустрии" (Ташкент, 1992 г.), ва научно-технических конференциях Ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта (Ташкент, 1986-91 гг.).

Действующие макеты смесителей-активаторов экспонировались ва международной ярмарке "Научно-технические достижения в строительства НТД-89* (Москва, 1989 г.).

Публикация. По материалам выполненных исследований опубликовано работ, волучево 6 авторских свидетельств на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит 18 введения, шести глав, обощх выводов, списка литературы я приложений. Работа содержит 223 страниц машинопясвого текста, 60 рисувхов, 19 таблиц, список вспольэованных источников иэ 231 наименований.

содвившив йшлн

Во в вед е; а я в обосновывается актуальность выбранной темы, сформулированы рабочая гипотеза, дели я задачи исследований, научная новизна работы я ее практическое значение.

В первой г л а в в, ■ посвященной анализу обзора состояния ис следу екгаго вопроса полнтературвьм источникам, рас-

смотрены результаты исследований в области ресурсосбережения, метода; и технологические приемы повышения потенциальной активности вяжуидос, эффективность применения наполнителей. Отмечены достоинства и недостатки применяемых в настоящее время способов интенсификации технологии и показаны преимущества раздельной технологии приготовления бетонных смесей.

Современные представления о формировании структуры бетона слохшшсь на основе работы И.Н.Ахвердова, О.Л.Берга, Дж.Бодуана, М.Венюа, А.В.Волженского, В.А.Вознесенского, В.Н.Вырового, Г.И.Горчакова, И.А.Иванова, С.В.Кунцевича, А.Г.Комара, П.Г.Комо-хова, П. И. Бахе нова. Б.?.!. Баженова, О.С.Поповой, П.А.Ребиндера, И.А.Рибьева, Б.Г.Скрамтаева, В.И.Соломатова, В.В.Товарова, М.К.Таирова, Ю.Сторка, Н.Б.Урьева, А.Е.Шейкина, В.Н.Сага и многих др. Их исследованиями установлено, что бетой представлен сложной структурой, основные свойства которого определяются многими факторами: составом и свойствами компонентов, технологией приготовления и уплотнения бетонной снеои. условиями твердения.

Анализ состояние современной технологии показывает, что в настоящее время наметилась тенденция перехода от традиционных экстенсивных методов х интенсивным технологиям, в частности, интенсивной раздельной (ИРТ), использование которой позволяет качественно изменить структуру и снизить расход ьяхуоего, энергетических и других видов затрат без ухудшения физико-технических показателей батонов. В этой же глава обобщен опыт и показана целесообразность приготовления наполненных цементных бетонов по ИРТ о целью повышения эффективности использования цемента'в бетоне.

Анализ работ отечественных и ва рубежных гоодедохателвй показывает, что применение минеральных навошиеле! увеличхваат степень гидратация цемента, улучшает микроструктуру, поэддавт фкк-ко-мехатпюские овойотва бетона, за счет перегруппировки слоя .

мекчасгичных взаимодействий и перевода ее на другой уровень неравномерного энергетического состояния.

Качественно новый этап в применении микронаполнителей открывает интенсивная раздельная технология. Исследования наполненных цементных бетонов о применением ИРТ показали, -что введение в состав связуюцего минерального наполнителя оптимальной дисперсности позволяет снизить расход цемента на 30-70- без ухудшения, а в ряде случаев с повышением физико-технических свойств материала.

Внедрение ИРТ не возможно без применения совершенного смесительного оборудования. Анализ патентных исследованиГ. показал, что специалисты различных стран ведут усиленную работу в этой области, цель которых, разработка простых, надежных и удобных в эксплуатации механизмов, для приготовления цементного тоста на больших окружных скоростях, позволяющих создавать более сложную траекторию движения частиц.

Во второй главе приводятся характеристики применяемых материалов, устройств методов исследования.

В качестве вяжущего был использован портландцемент, полученный путем г.омола клинкера Навоийского завода совместно о гипсом 3,45? от массы клинкера в лабораторной шаровой мельнице МЕЯ до удельной поверхности 300 м2/ кг следующего химического и минералогического состава, в í: Cao - 59,37; SiO - 24,60; AlgOg - 3,81; ?з203 - 2,64"» mgo - 2,31; cjs - 61,1» c2s - 15.8} cja - 8,9; cftap - 14,2.

В качестве минеральных наполнителей использовали: золу-уно-са Ново-АягренскоЯ ГРЭС с э^д = 280 м^/кг и отход производства ферросилиция (СОФ) с » 2,27 ы^/г Антюбивсного завода ферросплавов .

Заполнители - песок Эйвалекского карьера с Мк - 3,1 и грат-нитный щебень Бекабадекого карьера фракций 5-20 мм; химическая до-

бавка-суперплаотификатор С-3 Новомосковского завода "Оргсинтез".

Зола-укоса Ново-Ангренекой ГРЭС характеризовалась следующим химическим составам, в %: аю2 - 52,61» *е203- 6,13} FeO - 1,65» l'i02 - 0,855 ItaO - 0,15» А1203 - 25,14» CaO - 7,36, Н«0 - 2,01 s К20 - 1,40« Ыа20 - 0,75} П.П.П. - 1,44, а ОП® - 3102 - 40,88;

?е2°Э " 5,?6' Fe0 " 0,251 Т102 " 1,651 15110 иг°3 ~ 5,3в;

CaO - 0,30; UgO - .16, »3« KgO - 1,04; Ва20 - 0,52í П.П.П. -

- 11,00.

Моделирование и исследование режимов активации наполненного цементного теста осуществляли на специально сконструированной я изготовленной лабораторной установке для раздельного лриготомения бетонных смесей.

Испытание образцов наполненного цементного камня, бетонных смесей, бетонов проводили с применением стандартных методик.

Для исследования свойств, наполненного цементного какая и бе-го ва применяли совремевные физико-химические методы анализа: дифференциально-технический, рентгеяофааовый, растровой электронной микроскопии, ИК-опектроскопии, адсорбированных молекул индикаторов, ртутной порометрии.

Достоверность результатов экспериментов оценивали методам* математической статистики с применением ЭШ.

В третьей главе приводятся результаты математического моделирования процессов перемешивания в смесителе-акта ватере с использованием ротора, специальной разработанной конструкции пезволяидего создавать дополнительные силовые воздействия в первмесиванмом объеме. Получены. > зависимости распределения скорости потоков ш гаашшм направлен илу в тшшдрической системе координат для разработанной конструкции рабочего органа смесителя-активатора.

- 5,725 <^/+2,);

2£/+ I);

- 2 з

|4= • 5.725 ( .

■ 6"

Построением полей скоростей по полученным математическим зависимостям показано, что использование ротора новой конструкции позволяет ликвидировать зоны пассивного перемешивания.. Анализ истинной картины формирования фронта движения составляющих в интенсивных режимах, а также результаты проведенных аналитических расчетов легли в основу конструирования ряда лабораторных высокоскоростных ' турбулентных смесителей малого объема для отработки режимов активации, а также перспективных промышленных моделей смесителей-активаторов и установок для интенсивной раздельной технологии приготовления бетонных смесей. , '

В четвертой гл&ве представлены результаты экспериментальных исследований свойств вяжущего наполненного дисперсным минеральным наполнителем, приготовленного при различных режимах активации.

Исследование влияния параметров активации на реологические - свойства показало, что величина эффективной вязкости у активированных образцов, наполненных золой-увоса, экспоненциально онижается на 49-51$, а при наполнении ОПФ на 53-56$ и достигает минимальных значений при 900 об/мин. Дальнейшее увеличение скорооти активации способствует росту величины эффективной вязкости. Структурная вязкость при активации также снижается на 80$ для образцов наполненного золой-уноса и на 60$ при наполнении ОПФ, достигая минимального значения при скорости активации 900 об/мин с последующим незначительным ростом при 2000-2500 об/мин.

Исследованиями реологических свойств наполненного цементного

теста установлено, что при интенсивных механических воздействиях на водные дисперсии вянущих образуются новые поверхности за счет, разрушения зерен цемента, удаляются различные продукты, дезагрегируются слипшиеся частицы и смесь лучше гомогенизируется. При активации рабочий орган смесителя обеспечивает непрерывный приток энергии в систему, что.приводит к сильной термодинамической нерав-яовесности, в цементной суспензии возникает диссапативная структура с пространственной упорядоченностью. Повышение дисперсности приводит к снижению вязкости системы вследствие оптимального распределения воды вокруг зерен цемента в наполнителя, при котором создастся условия для скольжения твердых частиц и в результате уменьшается величина внутреннего трения. . - _

Повышение дисперсности и оптимальное распределение вод» спо- ■ соботвует увеличению водоудвргиващей способности наполненного активированного цементного теста в ореднем на ЬЪ%, а при активации в присутствии С-3 до 60$ по оравневда о эталоном.,, .

Одним из наиболее существешым фактором, оказывающим влияние -на прочность, является степень наполнения (¿у). Эффект упрочнения наполненной цементной композиции характеризуется областью оптимального содержания минерального наполнителя.

Проведенными исследованиями установлено, что при прочих рай-, ных условиях наиболее существенными факторами, оказывающими влияние на предел прочности при сжатии, являются водоцементное отношение и степень наполнения. Чем выше В/П, тем ниже значение предела прочности при скатай. Во всех случаях с увеличении! В/Ц наблюдает- ^ ся экстремальный рост величины оптимальной степени наполнения.

Минимальные значения прочности вянущего о ШФ, в зависимости от В/Ц наблюдаются при малых степенях , наполнения. 10-205?. Вяжущее такого состава очень быстро схватывается, что вероятно и является .. причиной его . низкой прочности, вследствие накапливания в цемент- .

вом камне. внутренних напряжений. При В/Ц в 0,45 оптимальная степень наполнения соответствует содержании ОПФ - 40?.

В случае использования 'золы-уноса, на реологаческих кривых вабявдается два экстремума: при малом наполнении до 10? и оптимальном минимальная прочность достигается при степени наполнения да при В/Ц « 0,35 и В/Ц - 0,40 и 305? при В/Ц - 0.45 и В/Ц »* « 0,50. С увеличением содержания золн-увооа в вяжущем прочность растет: для смеск о В/П » 0,35 она составляет 20?, о увеличением для В/Ц 0,4 - 30?, дая Ъ/й » 0,45 и В/Ц » 0,5 - 40?. При содержании золы-увос свыше 40? прочность цементного камня резко снижается. ..

Установлено, что при введении 40-50? дисперсных наполнителей наблюдается резкое снижение подвижнооти и ускорение схватывания цементных смесей.

Введение химических добавок позволяет управлять технологическими параметрами бетонной смеои и процессом структурообразовавия,

В исследованиях применялся оуперпвастафикатор С-3, содержа-вие которого варьировалось в пределах 0,6-1,0? от массы наполненного вяжущего. Установлено, что для изученных составов оптимальной дозировкой С-3 является 0,8?.

Введение С-3 в наполненной цементное теото приводит к смеио*-нио величины оптимальной степени наполнения связующего в огороду увеличения для всех В/Ц от 0,35 до 0,50. Максимальная прочвоста цементного камня наполненного ОПФ достигается- при степени наполнения 30? при В/Ц •» 0,35?; 40? при - 0,40; БО? при В/Ц •» 0,45 И В/Ц » 50. Аналогичная картина ваблвдается при замещении части цемента золой-уноса.

Изучение миявия параметров активации на прочность налолаея-

вого цементного камня показало, что прочность цементного камня,

1 • - ' • „' -

приготовленного по ИРГ, яо все сроки твердения выие, чем на не аву

14 -..'...

тонированном вяжущем. Максимальный прирост соответствует образцам о В/Ц « 0,40, в которых прирост прочности явяапояявйного цементного камня составив 65$ на 7 сутки и 38)? на 28 сутки по сравнению о эталоном. При активации' цементной смеси, наполненной 0®, прирост прочности составил на.? сутки 285?, на 28 оутки 44??, а при наполнении зодой-упоса соответственно 32 и А1%. Зависимости прочности наполненного цементного камня от параметров активации имеют волнообразный характер с двумя экстремумами при скоростях вращения ротора 900 и 1500 об/мин. Такой вид кривых сохраадется независимо от продолжительности активации,

Проведенные исследования до определению относительной линейной уоадки активированного наполненного цементного камня показали, что при активации образцы наполненного цементного камня имеет уоадку яа 25-40$ шее контрольных незаполненных, С увеличением скорости активации о* 700 до 1500 об/мив относительная линейная усадка как для контрольных, так г для наполненных образцов снижается. ' _ % ''

Изучение даровой структура наполненного цементного камня, проведенное методам ртутной порометрии, выявило, что увеличение скорости активации опоообствует снижению общей пористости и составляет 30^ при скорооти активации 1500 об/мин при наполнении ШВ) и 23£ при наполнении вслой-унооа.причем уменьшение пористости сопровождается увеличением доли микропор (радиус около 100 8), Результата иаучеаия механизма фрщющвжя структуры активированного наполненного цементногокамня, полученные при помощи : физических методов, подтверждена данными растровой електронао* «дафоокоаия »^>'при »дасро-

¡¿раж&Ь цемевтвого каиня ушготааеязя и характеризуется плотвой ■. оыозалгюшюй 'Л

. Фазовый состав и количество;■ продуктов гидротацки оценивали

..........к

no данным диффврвнциалъно-тврмического и рвнтгенофазового анализа эталонногоа наполненного и активированного наполненного цементного камня в возрасте 28 бут. Наличия новых гидратных фаз в активированном наполненном камне ее обнаружено, однако наблюдается увеличение их содержания.

Кривые ДТА активированных образцов наполненного золо&-уяоса я 0Ш> характеризуются повышенным ю сравнению о эталоном содержанием гидросЕликатов кальция и дартлаядата, о чем свидетельствуют -большие площади первого я второго эндотермических эффектов,

Давние рентгевофазового анализа свидетельствуют о том, что в образцах наполненного цементного камня, приготовленного на активированном тесте, наблюдается уменьшение интенсивности характерных полоо алита а белита, что свидетельствует о увеличении степени гидратация активированного наполненного цемента по сравнению о эталоном. ; г

Проведенными исследованиями установлено, что ПАВ не оказывает существенного влияния ва формирование фазового состава цемент. ного вдмня, поскольку кривые ДЕА я рентгенограмма образцов о химическими добавками и без них идентичны, Можно лишь отметить, что введение С-3 в оптимальной количестве способствует ошяеяию интенсивное тей вегвдрагароваяаых минералов,

Изследования, проведенные' ва уровне микроструктуры, позволили установить оптимальные параметры активации цементного теста наполненного минеральными ваполнителяыи,а также выявить закономер-; вости, описаваюцив изменение иссдедуемцх овойотв обраацов от ре. жимов активация, -

..В , яят ой г я а'в е приведены результаты исслелова-;\ияй свойств бетонных смесей и бетонов, цслученных на ахтявирован-.' во» наполневном вяжущем. : > ' - '•■<•.'"■ у ■

. Проведенными исследованиями уота. явлено ашяниэ гидравлйчео-.

soft активации существенно влияет ва подвижность бетонной смеси. Максимальный аффект наблюдается при скорости активации 1500 об/мин. Увеличение скорооти акгквашга свыше 1500 об^ин приводит к некоторому запотеванию смеси, что вызывает потери подвижности.

Введение в бетонную смесь минеральных наполнителей оказывает положительное влиявие на жкавеопоообность бетонной смеси. Так ненаполвенная бетонная смесь, подученная активацией 100$ цемента, через 1,5 часа снижает подвижнооть о 12 до 3 см., а наполненная, в тех же условиях, ва 16-20$,

Как показывает экспериментальные данные, одним из важных факторов, определяющих прочность бетона, является скорость а время активации. Анализ полученных данных i) показал, что прочность бетовов ваходятоя в экстремальной аавшимооти от скорости и продолжительности активации. Наибольшее значение прочности бетона достигается при активации цементного теста на скорооти 1500 об/ыин вазавиоиыо от продолжительности активации.

Установлено, что введение наполнителей вместо части^веааата, . позволяет получать значительный прирост прочности. При активации 100$ цемента максимальный прирост прочности бетона достигав« 17$, а при замене частя цемента 0QS в количестве 30$ давний показатель достигает 23$, при введении волн-уноса до 47$.

Исследования влияния оупералаотнфшяиора С-3 ва прочность бег-тола в зависимости от скорости активации показали,, что введение С-3 резко повышает прирост прочности бетона во воем исследуемом диапазоне скоростей активации, причем повышение прочноо яг наблюдается, как дал бетовов полученных иг венаполненной активированной смеси, так и наполненной. Прирост прочности лая наполнения* ОЕВ бе говор, полученных по ТОТ, в присутствии С-3 соотавая 13$ и 17$ при вьедении аолы-увосв по сравнению о ааалегпнша показателями бетона, полученного без С-3,.

Сравнение ИЯ-спекгрограми цементного камня бетона, приготовленного как по традиционной, так в по ИРГ технологии, свидетельствует в основном об идентичности качественного состава продуктов гидратации. Шлоштельное влияние активации цементного теста ках о наполнителями, так и без них, проявляется в изменении количественного состава, . выражающееся в большей интенсивности полос поглощения соответствующих минералов, образующихся в процессе гидратации цементвого камня.

Изучение изменения говерхноотянх свойств цементного камня, приготовленного по ИРТ, о использованием метода электронной спектроскопии адсорбированных молекул индикаторов, показал, что при гидратации активированных образцов вслед за снижением концентрации основных центров на 7 и 14 сутки наблодается их резкий рост при больших сроках гидратации, что характеризуется более благоприятными условиями для более гаубокого протекания процессов гидратации.

Установлены особенности процесса водонаоыцения бетонов ва активированном наполненном вяжущем, которые характеризуются уменьшением показателей да 0,9% по сравнению о эталонными образцами. Уменьшение пористости бетонов яа активированном наполненном вяжущем положительно влияет ва водонепроницаемость бетонов, которая в 2,5 раза выше чем водонепроницаемость контрольных образцов.

Деформации усадки бетонов с наполнителями наиболее интенсивно нарастают в течевив первых эО суток, затем наблюдается их полное затухание. Усадка бетона, наполненного 009, в среднем ва 8%, на-полйеваого золой-увоса ва 10? ниже, чем у контрольного бетона.

Установлено, что при активации цементной смеси наполненной ОН® в присутствии С-3, минимальные значения трещиностойкости достигаются при скорости активааш ^00 об/мин.

Исследования морозостойкости бетона на актюыфовашюм напоя-

венном вяжущем показали, что уменьшение прочности fia 5? у эталонных образцов происходило через 160 циклов против 250 циклов у активированных, наполненных как эолой-уноса, так и ОПФ.

Анализ данных, полученных в результате изучения параметров условно замкнутых пор (УЗП). пояЬзал, что при активации вадюлвев-вого цементного теота "удается получить более плотную сфуктуру бетона с минимальным количеством воздушной фазы. Объем пор в образцах, приготовленных по ИРТ, составил в среднем 1,70? против 2,76? у эталона. Существенного влияния параметров активации ва наполненные образцы о С-3 ва формирование параметров системы УЗП бетонов выявлено ве было.

Применение математических методов позволило получить точвое описание зависимости прочностных показателей наполненного цементного камня и бетона от параметров активации. Полученные зависимости имеют вид:

- для наполненного цементного камня:

fytf, 1?, Û ) = -37,838 • 10^ + '3,93770,20833 -t2 -0,36966 \ + 0,6549-^ + 37,838 • I05 . '

• С - 8,4084 -"I04 • С2;

- для бетона;

/$tzf, С ) = 1,7975 • Ю8 + 65 ,559 • Ю-2 • t*

+ 41,709 • 10~3''t2 + 0,6943 • ¿^-"76,044 •

• VfSP2.- 99,859 • ÎO4 • 0 + 13,3140 •

• IO3 • С2.

Сопоставительный анализ полученных математических зависимостей показывает, что они адекватно описывают экспериментальные и расчетные. Максимальный разброс величин невязок составляет 1-5?.

В шестой главе представлены результаты производственного внедрения и технико-экономического обоснования эф-

фективнооти исследований. Разработана технологическая схема приготовления бетонвой смеси во ИРГ, чертежи привязка и переоборудования НЗУ КПП треота "Средазгравотрой".

На основании приведенных исследований в течение двух лет по ЯРГ Лио изготовлено 20336 ма бетонной смеси и доогнгвут суммарный экономический эффект в ценах 1990 г. в размере 23,608 тыо.

ОИИВ ВЫВОДЫ

1. В работе обоснована возможность повышения на 35-472 прочности наполненного бетона, приготовленного по интенсивной раздельной технологии. Установлено, что введение минерального наполнителя позволяет снизить расход цемента до 45£ для классов бетона ВХ5, ВЗО без снижения, а в ряде случае о повышением их физико-технических характеристик.

2. Получены математические зависимости, описывающие движение элементарных объемов составляющих цементного теста в интенсивных режимах, позволяющие вести конструирование смесителей-активаторов шсокой производительности и надежности. На основе полученных математических зависимостей и лабораторных исследований предложены эффективные конструкции смесителей-активаторов защищенных 3 авторскими свидетельствами на изобретения.

3. Варьированием "в широких диапазонах параметрами активации установлены оптимальные режимы формирования активированного наполненного цементного теста, позволяющие получить цементный камень прочностью на 80? превосходящих прочность эталона.

4. Современными физико-химическими методами исследований изучены особенности гидратации я структурообразования наполвенво-го цементного камня. Установлено, что под воадойзтвием активации вяачительво ускоряются процессы структ>рообрааовавия. Степень гид-

ратасии у активированных образцов в ореднем на 25? шве, чем у эталона, значительно увеличивается основность среда.

5. Установлены оптимальные величины степени аашлнения цементного теста с минеральным наполнителем различной природы. С увеличением значения водоцементного отношения от 0,35 до 0,50 оптимальная степень наполнения увеличивается от 30 до 45?.

6. Изучено влияние оуаерпхаста$икатсра С-3 на реологические и физико-механические характеристики наполненных цементных композиций в зависимости от различных параметров ИРТ. Показано, что величина оптимальной дозировки С-3 составляет 0,8? от твердой составляющей наполненного цементного вяжущего.

7. Получены количественные зависимости влияния активации наполненного связующего на реологические свойства цементного теста, величина которых носит экстремальный характер, достигая минимального значения при 1500 об/мин и максимального при 2500 об/мин.

8. Показано влияние параметров активации на поровую структуру наполненного цементного камня. Увеличение скорости активации приводит к снижению общей пористости до 30%, о увеличением доли микропор.

Э. Разработаны и оптимизированы составы бетона класса BI5, ВЗО со сниженным на 30-45? расходом цемента. Доказано, что наполненные бетоны, приготовленные го ИРГ, обладают; повышенной однородностью, удобоукладываемостью; пониженным зодопоглощением, усадкой; белее высокой трециво и морозостойкостью.

10. Методами математического моделирования получены зависимости, описывающие, с большой достоверностью прочностные показатели наполненного цементного камня.и бетона от параметров активация.

11. Разработаны и изданы рекомендации по приготовлению бетонных смесей с минеральным наполнителем по интенсивной раздельной технологии.

12. Обоонована рациональная я разработана заводская технология приготовления бетонной сноси ш ИРГ применительно к реальным производственным условиям. Осуществлено производственное внедрение разработанных составов в технологии па ЯШ треста "Средаз-траясстрой". Объем внедрения соотавил 20336 м3 бетонной смеси, а •ковсмичеокий аффект в ценах 1990 г. - 25,61 тыс.руи.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

Г. Соломатов З.И., Адылходжаев А.И., Салихов Б.Г. Экономия цемента за счет интенсификации приготовления бетонной смеси. Композиционные строительные материалы о использованием отходов промышленности: Тез* докл. к зональной ковф. 10-11 октября 1968 г. -Пенза, 1968. - С. 21-22.

2. Соломатов В.И., Адылходхаев А.И., Салихов Б.Г. Интенсивная ресурсосберегающая технология приготовления бетонной смеси. Меж-Яув. сб. науча. тр.ДашШТ. - 1989. - Ehra. 210/52. - С. 4-10.

3. Соломатов В.Й., Адылходваев А.И., Салихов Б.Г. Влияние технологии приготовления бетонов на его прочность. Индустриально* яютщвов строительство в жарком климате. - И: Стройиздат, 1988. -

с. вг-66.

4. Соломатов В.Я., Адалходжаев А.И., Салихов Б.Г. Цементные бетоны с наполнителями из отходов производства. Пути ресурсосбережения в производстве строительных материалов и изделий: Тез. докл. к зональному семинару. 1-2 июля 1989 г. - Пенза.. - 1989. - С.48-49.

Б. Соломатов В.И., Адалходжаев А.Я., Салихов Б.Г. Эффективность применения в бетоне отходов производства ферросилиция. Научена исследования и их внедрение в строительной отрасли (получение бетонов по раздельной технологии, долговечность материалов в конструкций: Тез. докл. науч.-тех. ковф. - Саравок, 1989. - С. 53.

6. Адалходааев А.И., Соломатов В.И., Салихов Б.Г. Лабораторная установка для обработки составов бетонов по интенсивной технологии (ИРТ). Ташкент, 1989 - (Информ. листок * 230/89/УзНШНТИ).

7. Адалходяаев А.И., Солоиатов В.И., Салихов Б.Г. Смеситель-ивтенсификатор. Ташкент, 1989 - (Информ. листок J* 634/39/ ДзБШНТИ).

8. Соломатов В.И., АмосовП.Г., Кузьменко В.Д., Салихов Б.Г. Рекомендации по приготовлению бетонных смесей по интенсивной раздельной технологии. Ташкент: 1К0 "Уза1рострой", 1989. - 38 о.

9. Соломатов В.И., Адалходааев А.И., Салихов Б.Г. Установка для исследования реологических свойств бетонных смесей, полученных по интенсивной раздельной технологии. Реология бетонных смесей и ее технологические вадачи: Тез. докл. У! Всесоюзного симпозиума. Рига, 6-7 декабря 1989 г.. - Рига, 1989. - С.33-34.

10. Соломатов В.И., Адалхсдааев А.И., Салихов Б. Г. Эффективные пути аковоыии цемента при приготовлении бетонной смеси. Ташкент, 1989 -( Обзор. информ.ДзЩИНТИ). - 28 о.

11. Соломатов В.И., Дддлходааав А. И., Салихов В«Г. Интенсивная раздельная технология приготовления бетонвойсмеси. Ташкент, 1990. - (Обэор. ивформ. # 39/Э0/УаНИИНЙ0. - S8 с.

12. Соломатов В.И. , Адалходааев А.И., Салихов Б.Г. Оптимально наполненные бетоны, полученные из бетоввых омесей по ИРГ. Состояние и пути аковоиии цемевта в строительстве: Tes. дога» респ. совещания. 7-8 игая, 1990 г. - Ташкент, - 1990. - С. 38-37.

13* Адылходкаев А.И., Соломатов В.И., Салихов Б.Г. Турбулентный смеситель. Ташкент, 1990. - (Информ. листок Л 386/90/ Дзюинга).

14. Адалходааев А.И., Салихов Б.Г., Соломатов В.И. Смеситель для приготовления бетонных смесей по интенсивной раздельной тех-

» аояегии (ИРГ). Ташкент, 1990. - (йнформ. листок J» 387/90/ ЛаНШНГИ). .

15. Соломатов В.И., Адылходжаев А.И., Сатахов Б.Г. Смеои-таль. A.C. Я 1636225. - Опубл. Б.И. - 1991. - * II. - С. 48.

16. Соломатов В.И., Адшгходжаев А.И., Салихов Б.Г. Способ приготовления бетонной сивев. A.c. > 1669904. - Опубл. Б.И. -1991. - Л 30. - С. 46.

17. Адалходааев А.И., Салихов Б.Г,, Соломатов В.И. Бетоносмеситель. Л.о. Л I68052I. - Опубл. Б.И. - 1991. - Ä 36. - С. 82.

18. Адалходааев А.И., Тахиров М.К., Салихов Б.Г. Способ приготовления бетонной смеси. А.о» # 1699983. - ОцуйЬг. Б. И. -

1991. -* 47. - о. 94.

19. Ададходжаев А.И., Сливинский Е.В., Соломатов В.И., Салихов Б.Г. Смеситель. А.о. Я I70I554. - Опубл. Б.И. - 1991. -

Я 48. - С. 68.

20. Адалходжаев А.И., Салихов Б.Г., Соломатов В.й. Бетоносмеситель. А.о. Л I76IÖ09. Опубл. Б.И.,- 1992. - 1 34. - С. 93.

21. Адалходааев А.И., Соломатов В.И., Бек-Булатов А.И., Салихов Б.Г. Устройство для контроля структурообразования омеоей. A.c. » I7ÖM72. - Опубл. Б.И. - 1992. - * 30. - С. 76.

22. Соломатов В.И., Адалходааев А.И., Салихов Б,Г. Бетонные смеси с пониженным расходом цемента. Ташкент, 1992. - (Ивфорь ; листок Ü 117/92ДзНШГГИ). . .

23. Адалходааев А.И., Салихов Б.Г., Бек-Булатов А.И. Турбу^ лентныЗ смеситель для приготовления бетонной снеси. Ташкент,

1992. - (Ия$срм листов Ä 138/32Д8БИИНТИ).

24. Адалходжаев А.И., Селихов Б.Г., Соломатов В.И. Паропьк-тивный способ приготовления бетонных смесей. Ташкент, 1992. - ' . (Информ. листок Л II6/92/TзНЭДНТИ)» ... у . V.

25. Адалходжаев А.Й., Салихов Б.Г., Соломатов В.®., Устрой-

стю для контроля структурОобразования смесей. Ташкент, 1992. -(Ивформ. листок * 118/92/ТаШШВЮ'

26. Адылходжаев А.И., Бек-Булатов А.И., Соломатов В.И., Салюте Б.Г. Методика и устройство для контроля структурообразова-ник смеоей. Известия Вузов. Строительство. - 1992. - № 7-8. -

С. II4-II5. -

27. Адылходжаев А.И., Бек-Булатов А.И., Салихов Б.Г. Исследование структурда-механических свойств наполненных активированных цементных сиотем. Снижение материалоемкости продукции строительной индустрии: Tes. дои. I мекдунар. науч.-тех, конф. Тань кент, 1992. - С. 43-46. . '.

• «==—и,—ZH-^p '

Подписано к печати КЗ ;05.93 г. Уол.п.л, 1,36 Печать офсетная. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1/16 Тираж 100 эка. ЗакавбЗу. Бесплатно.

Тип. ПЕИТа 190031 С-Петербург.Шосковский пр.,9