автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Разработка и исследование цементно-стружечных плит на основе безобжигового щелочного вяжущего и гуза-паи

РГ6 од 1 О ФЕВ 1997

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 674.817:891.1

ХАБИВУЛЛАЕВ Шапкат Азаматович

РАЗРАБОТКА й ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕМЕВТНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ ВА ОСНОВЕ БЕ30БЖЙГ0В0Г0 ЩЕЛОЧНОГО ВЯЖУЩЕГО И ГУЗА-ПАИ

Специальность 05. 23. 05 — Строительные материалы

и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент — 1997

Работа выполнена на кафедре «Строительные материалы» и в научно-исследовательской лаборатории . «Арболит» Ташкентского архитектурно-строительного института.

Научный руководитель — Заслуженный деятель науки РУз,

доктор технических наук, профессор Касимов И. К.

Официальные оппоненты — Заслуженный изобретатель

РУз, доктор технических наук, профессор Алиев А. Г.

Кандидат технических наук, доцент Пулатов 3. П.

Ведущая организация — Акционерное общество

«УзЛИТТИ»

Защита состоится 1997 года в

.АЬ^__часов на заседании, .специализированного совета

К. 067.03.01 при Ташкентском архитектурно-строительном институте но адресу: 700011, г. Ташкент, ул. Навои, 13.

Совет направляет Вам для ознакомления данный реферат и' просит 'Ваши отзывы и замечания в 2-х экземплярах, заверенные печатью, направить по указанному выше адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета, \ 1 I

АМ ^НИЗАМОВ Ш. Р.

кандидат технических наук, доцент

ОБЩЛЯ ХЛРЖГЕгаСТККЛ РАБОТЫ

Мтултлтсгъ работц. Дефицитность древесины в Республике Уз*-бекистан предполагает поиск новых строительных материалов, заменяющих это ценнейшее сырье. Одним из таких материалов явдяютсй органо-минералькые композиционные материалы. Изделия из оргг' но-минеральных композиций как, например, цементнг-сгружечнке шиты (ДСП) ' во многих случаях могу, заменить древесину, а тачке к* использование позволят увеличить качество к темпы строительства* повысить эффективность и экономичность строительного производства.

В настг адее время для получения ДСП в качестве минерального вяжущего чаще всего применяются портландцемент. При использований портландцемента экстрактивные вещества, выделяющиеся из органического заполнителя, замедляют процесс твердения и снижают прочностные характеристики получаемого материала.

В республиках Центральной Азии, и в частности, Узбекистане, где практически весь древесный материал привозной, невозможно организовать производство ДСП на основе отходов деревообработки в масштабах, необходимых длл дальнейшего удовлетворения потребности строительства.

В то же время в Республике имеются значительные запасы растительных отходов сельского хозяйства и местной промьшенности -гуза-пая, костры кенафа, рисовая лузга и другие, запасы которых практически неисчерпаемы, так как они ежегодно возобновляются.

При этом, с цедьв снижения вредного воздействия экстрактивных веществ, находящихся в о,~гзиичес.!сих заполнителях, при изготовлении ДСП целесообразно применение быстротвердеющего безобжигового щелочного вяжущего.

Поэтому настоящая исследовательская работа направленная нз разработку технологий л исследования свойств ЦСП на основе беэоб-лигового щелочного вяжущего и гуза-паи, является весьма актуальной.

Целыо диссертационной работы является разработка составов и технологии ДСП на основе безобхн. ¿ого щелочного вяжущего и гуза-паи, обладающей высокой эффективностью и наилучшими фиэико-механическими свойствами.

Для достижения згой цеди необходимо сЬшо резкть следующие задачи:

1. Разработать оптимальные составы ДСП.

2. Исследовать процессы структурообрааования и твердения ДСП, полученных на основе бегобкигового щелочного вяжущего и гуза-паи.

3- Изучить основные физико-механические свойства разработанных ДСП.

4. Разработать технологию получения отделочных ДСП на основе безобаигового щелочного вяжущего и гуза-паи.

5. Осуществить практическую реализацию результатов исследований и определить их технико-зконоикчгскую эффективность.

Научная новизна работа:

1. Впервые научно обоснована воамскаоеть получения ЦСИ на основе гуза-паи и бевобжиговых щелочных вяжуща при горячем прессовании, способствующего ускоренна процесса гидратации вяжущего.

2. Установлена причины ускорения процесса гидратации безоб-хигового щелочного вяжущего при выбранном режиме твердения ДСП.

3. Современными методами исследования отмечено положительное влияние составляющих гуза-паи на процесс твердения безобхигового щелочного вяхуцего с образованием водородной связи при участи гкдрооксидьных групп как лигнина, так углеводных компонентов,

4. .Микроскопическими исследованиями установлено наличие плотной контактной зоны на границе ергано-минеральной композиции, обусловленное адсорбционными способностям! гкдратшх новообразований вяжущего.

нл защиту вкнрсятся:

1. Разработанные оптимальные составы ДСП.

2. Особенности процессов твердения ДСП, полученных на основе безобхигового щелочного вяхущего и гуза-паи при горячем прессовании.

3. Результаты экспериментальных исследований фкзико-механических свойств разработанных ДСП.

4. Технология получения отделочных ДСП на основе безобашго-вого щелочного вяжущего и гуза-паи.

5. Результаты внедрения разработок в производство.

Пракдмекоо значение рзбохи:

1. Разработана ДСП на основе отходов местной промыалеивости 'и сельского хозяйства.

2. Рекомендованы эффективные технологии производства ДСП, позволяющее получить высокопрочные плиты непосредственно после прессования.

3. На основе результатов экспериментальных теоретических исследований вылущена опытная .¿артая отделочных ЦСП на заводе ТашРТИ.

4. На "разработанную технологии получения ДСП на основе бе-эобжигового цепочного цемента и гуза-пау получен патент Республики Узбекнст«.. >.'_2936.

5. Разработан нормативный док/мент "Рекомендации по приготовлению отделочных ДСП с использованием безобжигового щелочного цемента и гуза-паи".

Апробация работы.

Основные положения работы доложены л обсуждены на научно-технических конференциях TACÎ (1992-1956 г.г.), международной конференции по строительным материалам з Германии (г. Веймар, 22-24 сентября 1994 г.), международном симпозиуме по архитектуре я строительстве (г. Тазкент, 10-12 октября 1994 г.), I республиканской научно-технической конференции "Композиционные материалы и их применение" (г. Таакент. 10-11 ноября 1994 г.), международной научно-технической конференции "Современные проблемы строительного материаловедения" в России (г. Самара» 23-26 мая 1995 г.), международном симпозиуме .о механохимии (г. Ташкент, 21-24 ноября 1995 т.), 2-республиканской научно-технической конференции "Шу азиз Ватан барчамизнкки", посвященной Б60-леткю Амира Темура 'г. Ташкент, 25-27 апреля 1996 г.).

Публика .ли. По теме диссертации опубликованы 16 работ, в ~ом числе лолучен один патент Республики Узбекистан.

Обгем работы. Диссертациокь л работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованной литературы, состоя-дего из 124 наименований, изложена на 158 страницах машинописного текста с 36 рисунками, 18 таблицами и 5 приложениями.

- б -

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведен литературный обзор работ ученых СНГ а зарубатшьк государств, посзяценных органо-мкнеральным ламяози-циоинш материалам.

Исследования в этой области известны по работам Батырбаева Г.А., Бужевича Г.А., Бухаркина В.И., Касимова Л.К., Наназаивили-И.Х., Рыбьева И.А., Хрулева В.Н., Щербакова A.C. к других. Они направлены на разработку и изучение материалов типа арболит к древесных плит на основе минеральных вяжущих. Полученные ими результаты позволит выяснить особенности сгрукгурсобразолания этих материалов, наметить пути их усовершенствования,, определить области применения. Кроме того, ими установлено, что получение ор-гано-шнералъкэй композкцяи на основе портландцемента связано с определенными трудностями, так как экстрактивные вещества органического заполнителя отрицательно влияют на процесс гидратации вяжущего.

Однш из необходимых условий решения этой проблемы является применение вяхущта повышенной активности, позволяющих ограничить вредное влияние экстрактивных ведестз органических заполнителей. К ним относятся -шлакощелочные вяжущие (безобхкгсвые щелочные вяжущие), разработанные в проблемной научно-исследовательской лаб -ратории грунтосилккатов Киевского инженерно-строительного института профессором Глуховским В.Д. Принципиальные возможности получения органо-мпкеральной композиции на основе бегсб:ккгс?.ого щелочного вяжуцэго подтверждены в работах Алиева А.Г., Бабийчука И. П., Касимова И.К., Косимова О.Б., Румыны Г.В., Сикорского O.K., Тинникоза А.А., Тулаганова A.A., Хрулева В.Ы. и других ученых.

Несмотря на обдирные исследования ученых в этой области, ыкогке вопросы остаются неизученными. До настоящего зреыени в Республике Узбекистан практически не разработаны высокоэффективные ЦСП на основе отходов сельского хозяйства.- При этом ватаое значение имеет разработка новых, технологий получения ДСП на основе этих отходоз, отвечающих требованиям современного строительства.

Далее приведены доследования особенностей отечественных "и •. зарубежных технологий получения прессованных органо-минеральных композиционных материалов. Однако во всех рассмотренных техноло-

гиях существует длительный цикл твердения,что не позволяет получить прочную ДСП сразу после прессования.

Анализ состояния вопроса позволил выдвинуть научную гипотезу о возможности получения ДСП на основе отходов промышленности и сельского .хозяйства методом горячего прессования, 'обдадачщих высокими показателями физико-механических свойств.

Бо второй главе приведены характеристики сырьевых ресурсов Республики Узбекистана для производства органо-минеральных композиционных материалов на основе безобжигового щелочного вяжущего.

Приведенные данные указывают о необходимости изыскания и возможности покрытия дефицита отдельных видов сырья вторичными ресурсами, а также возможности использов дия вторичных ресурсов в целях снижения затрат на производство строительных материалов и изделий.

Приведены характеристики сырьевых материалов и методы исследований ДСП на основе безобжигового щелочного вяжущего и гуза-паи.

В качестве алюмосиликатного компонента безобжигового щелочного вяжущего использован молотый злектросталеплавильшй (ЭСП) илач Бекгбадского металлургического завода и совместно молотый злектротермофосфорный (ЭТО) плак Чимкентского ПО "Оосфор" в соотношениях 1:1. Шлаки применены в виде порошков с удельной поверхностью по J1CK-2 300 м2/кг.

В качестве щелочного компонента использованы - силикат натрия растворимый (жидкое стекло, дисиликат и метасиликат натрия) и комплексные щелочные компоненты (КЩК), состоящие из жидкого стекла и содосульфатной смеси (ССС) - отходов Чирчикского ПО '"Злект-рохимпром". В качестве органического заполнителя использована измельченная гуза-гая. *

Количество сахарозы (простейших зодорастворимых Сахаров) установлено водным экстрагированием гуза-паи.

Физико-механические свойства ДСП определяли в с-оотвествии с ГОСТ 1^816-86.

При физико-химичг~:кнх исследованиях безобхигового щелочного вяжущего и ДСП на их основе испот' повали современные методы анализа, позволяющие получить достаточно полные и достоверные данные о процессах твердения.

Для исследования фазового состава безобхигивого щелочного вякущего и ДСП ла их основе были выбраны рентгенофаеовый, днффе-

ренцнально-гершческия и петрографический гх-спзы.

Рентгенофазовый анализ осуществляли .на аппарате Дрон-05. Комплексный дкфферендиально-терлжческий. л термогравимегрическиЯ анализы осуществляли на дериватогрзфе системы "Р.Лаулик, И.Паудкс и Л.Эрдей" фирмы КШ (Будапешт).

Оптико-микроскопическке исследования в прозрачных плифах проводили на микроскопе ШИ-15.

Для исследования продуктов взаимодействия бвзоЬшгового щелочного вяжущего с гуза-паей были выбраны КК-спектры. Спектры, регистрировались на Оурье ИК-спектроцектре, система 2000,. фирмы Берлин Элмер.

Подбор состаза ДСП с учетом технологических факторов. выполняли с помощью математического планирования эксперимента. Расчеты выполнены на персональномо компьютере 1ВМ РСУ'.Т.

В третьей глава приведены теоретические основы формирования структуры цементло-стружечных плит на основе оевобжиговых щелочных вяжущих и гуза-пги.

Нами впервые последовать: и сделаны попытки создания теоретических, основ твердения бевобжигового щелочного вяжущего при прессовании ЦСЯ на основе гуза-паи. В процессе горячего прессования ДСП! наблюдается выделение сахарозы из гуза-паи. Количество выделяемой сахарозы при этом зависит от режима прессования.

Известно, что изделия, получаемые из органо-минеральной смеси б'.-з прессования набирают прочность практически при отсутствии действия сахарозы, так как при смешвании технологической меясы на поверхности органического заполнителя образуется щелочная оболочка. Следовательно, в контак.ной зоне "цемент - органический заполнитель" содерулние сахарозы оказывается . минимадьным, что практически не влияет на рост прочности.

С целью выявления воздействия простейша водорастворимых Сахаров на прочность цементного камня были исследованы:

- процесс, твердения безобжигозого щелочного цемента при прессовании (давление: 40 КПз, температура: 170°С);

- процесс твердения бегобжигоЕого щелочного- цемента в нормальных .условиях (в возрасте 23 суток);

- процесс твердения портландцемента в нормальных условиях^(в возрасте 28 суток).

В исследованиях использованы портландцемент марки М400 и бе-вобжиговое щелочное Епжутее, включающее молотый'ЭСП шик и натри-

евое жидкое стекло. Количество вводимой сахарозы колебалось в пределах'0,075-0,5 X от -массы вяжущего.

Результаты исследований представлены на рис. 1. Как зидно из рисунка, при введении сахарозы до 0,12 (кр.З) прочность портланд-цементного камня лревьшает прочность аналогичных образцов, полученных без.сахарозы, на 10-152. Ери дальнейшем увеличении сахарозы прочность цементного камня резко снижается. При этом, образцы, содержала^ сахарозу Солее 0.25%, имеют очень низкую прочность. 'Это свидетельствует об отрицательном влиянии сахарозы на процесс твердения портландцемента.

Известно, что введение з цементные системы с водой затворе-ния углеводов, дубильных веществ, сзхарс ь:, которые являются гид-рофилкаирущими вещества'-м, приводит к образованию адсорбционного слоя. Частицы цемента, покрытые такой защитной оболочкой, теряют способность гидратяраватьск, что приводит к торможению процесса гидролиза минералов цемента.

беи, ¡»па

100

О,075 0.125 О 0,1 0,25 0.5

Содержание сахарозы, Z от массы цемента

Рис.1. Влияние сахарозы на прочность цементного камня:

1 - безобжигового палочного цемента, твердевшего при горячем прессовании;

2 - безобдагового аелгчного цемента, твердевшего в нормальных условиях;

3 - портландцемента, твердевпего в нормальных условиях.

10 'Введение сахарозы в безобжиговые щелочг^ цементы в незначительном количестве до 0,1X не приводит к изменению прочности (рис.1, кр.1 и 2). Дальнейшее увеличение содержания сахарозы в системе приводит к снижению прочности на 10-15%. По-видимому, наличие щелочного компонента в вяжущих создает предпосылки для разрыва гидрофильной оболочки вокруг цементных минералов, тем самым способствует прохождению гидратационных процессов в системе "бе-аобжиговый щелочной цемент - гуза-пая".

Результаты исследований показывают, что в производстве ДСП целесообразно использовать безобжиговые щелочные вяжущие взамен портландцемента, так как выделяющаяся сахароза из гуза-паи при горячем прессовании блокируется щелочной оболочкой безобжигового щелочного цемента, что приводит к незначительному снижению прочности ДСП по сравнению с ДСП на основе портландцемента.

Результаты физико-химических исследований показывает, что при твердении безобжигового щелочного вяжущего и ДСП на его основе наблюдается образование гидросиликатов, гидроадтаинатов, гидроферритов, шедочных гидросиликатов и т.п.

Следует отметить, что высокоосновные новообразования выделяются на начальных стадиях твердения вяжущего при использовании ЭСП шлака, что обеспечизаат рост прочности до 28 суток и далее.

' Введение ЗТФ шака несколько снижает скорость процесса гидратации на ранних сроках твердения, где формируются новообразования с меньшей основностью, в том числе, щелочные гидроалюмосиликаты (гидрогединит), которые выделяются на более поздних стсгиях твердения. Последние, образуясь преимущественно в поровом пространстве между частицами заполнителя (гуза-паи), заполняют его, способствуя возникновении прочных кристаллизационных контактов с первичными фазами и обуславливают прочность и однородность структуры. Замедление скорости гидратации при введении ЭТФ шлака в начальные сроки твердения приводит к медленном;/ набору прочности с образованием плотной структуры, что спосбоствует высокой прочности после длительного твердения.

РентгенсфазоЕые исследования горячепрессованных безобжигового щелочного вяжущего и ДСП на его основе показывают, что пики рентгенограмм горячепрессованных образцов, твердевших в течение 1 суток и холоднопрессованных образцов, твердевсих в течение 28 суток не имеют значительного отличия по ссп-'ржанио гидратных фаз.

Результаты дифференциально-термического и петрографического анализов' подтверждают результаты рентгенофазового анализа.

Исследования процесса взаимодействия составляющих ДСП методом ИК-спектроскопии показали, что при горячем прессовании в присутствии щелочи происходит расщепление высокой молекулы целлюлозы и лигнина. При этом образуются дополнительные гидрооксильные группы. Составляющие безобжиговых щелочных вяжущих, взаимодействуя с этими гидрооксильными группами, образуют водородные связи и тем самым увеличивают прочность ДСП.

Таким образом, физико-химическими исследованиями установлено, что горячее прессование безобжиговых щелочных вяжущих и ДСП на их основе интенсифицирует процессы гидратации и твердения.

В четвертой глзво исоледовакы основные технологические параметры изготовления ДСП, его оптимальные составы и свойства. А также показана сущность и особенности предлагаемой технологии.

Получены оптимальные значения следующих технологических параметров:

- содержание влаги в органо-минеральной смеси (11.. ЛЕЯ);

- температура сушки органо-минеральной смеси (80...100°С);

- температура прессования (170±Б°С);

- удельное давление прессования (35...40 Ша);

- продолжительность прессования (1...1.25 минут/мм).

Проведенные исследования показали, что процесс изготовлении

плит должен осуществляться по технологической схеме, представленной на рис.2.

Приготовление оргаяо-минералыгой смеси осуществлялось следующий' образом: предварительно перемеривали органический заполнитель с 2/3 частью необходимого количества щелочного раствора; вводили необходимое количество мака, продолжая перемеинвание; вводили оставшую часть щелочного раствора и перемешивали до образования однородной массы. Бри этом обеспечивается тщательная гомогенизация смеси практически ливенкой жидкой составляющей, рав-ндмег^ая оьиа^ ла частиц заполнителя и наиболее полное эадейс во-вание всего объема минеральной составляющей композиции.

Полученная смесь подается в сувмльную камеру для сушки до 11...13Х влатаости. Высушенную смесь укладывает в прессформу и помещают под пресс с нагревательными плитами, где производится предварительная подпресс-овка.

I-1 I-1 О,---1

| Шлотый шлак | | Щелочной компонент .) 1 Органический | 1-,-1 1---,--—г | заполнитель I

I Дозатор | | Дозатор | | Дозатор |

I

| Приготовление цементно-струкечной смеси |

| Суика приготовленной смеси I

| Формирование пакета |—)

I Л

| Горячее прессование

I !

I-1-1 I-1-

I • I I

| Распалубка пакета |-1 Подготовка

1 ! I Формы

I--;-1 1-

I--

! Кондиционирование 1-1-

--,

Конечная отделка |

;_:_I '

Рис, 2. Технологическая схема производства ДСП

Горячее прессование осуществляется при температуре 170±5°С и давлении Е5.40 МПа с продолжительностью прессования 1...1.25 мин/мм. После его окончания прессформы с изделиями поступают на пост расфэрмовки. Рас-формованные изделия в течение часа выдерживается, для их дозревания до отпускных параметров прочности и влажности.

Далее плиты отправляются на склад готовой продукции. По требованию заказчика плиты могут быть отполированы и отделаны.

Выаеспйсаниая технология, в отличии от известных технологий, включая сушку органо-минеральной смеси, исключает ряд технологические циклов, а именно, предварительную обработку органического заполнителя (минерализацию), тепловлажностную обработку и созревание. Вместе с тем, по предлагаемой технологии производства ДСП сокращаются сроки оборачиваемости форм, уменьшается удельная металлоемкость производства, увеличивается производительность технологической линии.

Проведены исследования по изучении свойств ДСП в зависимости от его состаза, процентного содержания щелочного компонента и его плотности, вида клака и щелочного компонента, содержания гу-за-паи,. При этом для обеспечения достоверности результатов исследований вначале получены ДСП по известной технологии, а затем, не изменяя содержания сырьевых материалов, были получены ДСП по предлагаемой технологии. ,

В результате прозеденных исследований получен оптимальный состав ДСП, содержащий для известной технологии:, шак - 52.5Х, щелочной компонент - 30%, органически заполнитель - 17,5% и для предлагаемой технологии: шлак - 35%, щелочной компонент - 302, органический заполнитель - 35%.

Исследование физико-механических свойств разработанных ДСП на безобжиговом щелочном вяжущем позволяет сделать вывод о том, что показатели плот по известной технологи! соответствуют нормативным документам ГОСТ 26816-66 "Плиты цементностружечные", а плиты, полученные по предложенной, технологии, по некоторым показателям превынзат значения з 1,5. . .2 раза (табл.1).

В пятой главе приведены разработанные математические модели прочности ДСП, результаты опытно-промышленного внедрения на заводе ТалРТИ и расчеты экономической эффективности.

В производственных условиях зачастую требуется получить качественную продукцию при использовании легкодоступного сырья. Ма-

Таблица 1

Физико-механические свойства цементно-стружечных плит на основе безобжигового щелочного вяжущего и гуза-паи

-1

|ЦОП на БЩВ |ЦШ на БШ| ДСП по |по предла- |по извест-| ГОСТу 1гаемои тех-¡ной техно-| 26816-86 |нологии (логин • |

_!__ _:_I__

Наименование свойств

¡Предел прочности при статическом изгибе, МПа

Прочность при растяжении, МПа

Средняя плотность, кг/мэ

Водопог лощение за 24 ч, %

Ударная вязкойть, не менее. Дх/м2

Твердость, МПа

Удельное сопротивление выдергиванию шурупов из пласти, Н/ы

Удельная теплоемкость, кДк/Чкг-К)

Теплопроводность, Вт/(м-К)

Огнестойкость

Биостоккость

11 - 18

6-11

6-12

0,6-1,0 0,35-0,4 0,35-0,4 1300-1600 1100-1300 1100-1400

16...24 16. ..24

16

3000 1800 1В00

65...95 45...65 45...65

8...12

4...7

0.88...1,92 О,14..0,24

Трудносгораемый Биостойкий

4...?

1,15 0,26

тематическая модель позволяет определить различные варианты изготовления ДСП требуемой прочности.

Для построения математической модели использованы результаты экспериментов, проведенных по В-плану Бокса. При этом в качестве критерия оптимальности было выбрано значение предела прочности при статическом изгибе.

В качестве исходных факторов, оказывающих наиболее существенное влияние на критерий оптимальности, были выбраны: расход ¡злака, содержание органического заполнителя, содержание раствора щелочного компонента, плотность раствора щелочного компонента, удельное давление прессования и температура прессования.

В результате математической обработки полученных экспериментальных данных построены две 6-факторные модели прочности ДСП: линейный (1) и квадратичный (2).

Математические модели в линейном виде: .

У = 14,425 + 0,85104-XI - 0,150-Хг + 0,54063-Хз +

+ 0.25312-Х4 + 0,46875-Х5 + 0,10938-Хб (3)

Математические модели в нелинейном виде:

У - 14,4051 + 0,8566-Ха - 0,1510-Х2 + 0,5429-Х3 + 0,2561-Хл + + 0.4702-Х5 + 0,1076-Хб + 0,1952-Х!2- 0,1215-Хг2+ + 0,0785-Хз2 - 0,0215-Х42 - 0,1881-Х52 + 0,07В5-Хб2 -

- 0,0354-Х!-Хз - 0,02В1-ХгХ5 - 0,0167-Хе-Х5 -

- 0,0135-Хг-Хб - 0,0323-Хз-Х5 + 0,0135-Х5-Хб (2)

Средние относительные погрешности обоих моделей почти не отличаются друг от друга, что даеть возможность сказать об их одинаковой точности. Исходя из этого, в дальнейших исследованиях использована линейная модель.

Для подбора составов ДСП с учетом влияния всех рассматриваемых факторов были построены и проанализированы изопараметрические диаграммы.

Результаты исследований показали, что на безобжиговом щелочном вяжущем, состоящем из ЭСЛ шлака и жидкого стекла можно получить ЦСТ с пределом прочности при статическом изгибе от 12 до 16

МПа. Варьируя вышеуказанные факторы, «окно получить ДСП требуемой прочности.

Результаты проведенных нами исследований ДСП позволили перейти к ее внедрению з производственных условиях. В 1994 году на базе завода ТашРТЙ была выпущена опытная партия ДСП (отделочных плит), размерам 200x300x8 мм в количестве 100 м2 на основе измельченной гуза-паи и безобжигового щелочного вяжущего. Для оценки экономической эффективности внедрения отделочных ДСП на безобжиговом щелочном вяжущем проведен сопоставительный анализ технико-экономических показателей разработанных материалов 'и аналогичных изделий на основе портландцемента.

Экономический эффект от замены портландцемента безобжиговым щелочным вяжуцкм составляет по ценам 1991 (1994) года, при использовании з качестве щелочного компонента натриезого жидкое стекла и комплексных щелочных, компонентов соответственно 11.79 (376,33) сум и 15.29 (411,38) сум на 100 ы2 плит.

ОБЩИЕ ВаВОДа ВО РАБОТЕ

1. Теоретически обоснована и экспериментально доказана воз-„ колкость получения ДСП на основе измельченной гуза-паи и безобжиговых щелочных вяжущих, состоящих кз алшосшшкатных компонентов - молотого ЭСП плзка и совместно молотых ЭСП'и ЭТФ илакоз и щелочных компонентов.- метасшгкката натрия, дисиликата натрия, жидкого стекла и КЩК. .

2. Установлены пределы варьирования факторов на формирование структуры ДСП, обеспечивающие возможность управления его прочностью при статическом изгибе при взаимной корреляции содержания слака, органического заполнителя, содержания и плотности щелочного компонента, удельного давления и температуры прессования. Разработаны линейаке и нелинейные математические модели и кзопара-метрические диаграммы для получения ДСП прочностью 12,0...16,0 МПа-

3. Разработана технология получения ДСП на основе безобжиговых щелочных вяжущих и гуза-паи, . предусматривающая сувку орга-но-минеральной смеси при температуре 80...100°С и прессовании при

- 17 -

удельном давлении 35...40 МПа и температуре 170±5°С.

4. Доказано лримуцество разработанной технологии изготовления ДСП по сравнен!® с известными, так как она позволяет подучить распалубсчную прочность сразу после прессования, сократить срок оборачиваемости формы, уменьшить металлоемкость производства, увеличить производительность технологической ¿.жии.

5. Б разработанной технологии количество • технологических циклов производства ДСП, по сравнению с известим™ в мировой практике сокращено на 50...40%, так как при этом исключены: технологический цикл обработки органических заполнителей химическими добавками, требующих больпих производственных средств - емкостей и смесителе,.; процесс тепловлажнсстнон обработки ЦСП, требующий пропарочных камер и расхода тепла; цикл созревания ДСП, требующий дополнительных производственных площадей.

6. Исследованиями установлено, что за время цикла горячего прессования происходит ускорение физико-химических процессов формирования структуры изделия; В ДСП горячего прессования, твердевши одни сутки, процесс гидратации в основном заверхается по сравнен!» с холодкопрессованнкмн образцами, твердеззими 28 суток.

7. Результатами физико-химических исследований установлено, что при твердении ДСП на основе безобжнгового щелочного вяжущего образуются гидросиликаты, пкроагомпнаты, гидроферриты, щелочные гвдросилйгаты и т.п., Кроме того, . при горячем прессовании в результате взаимодействия компонентов вяжущего с гуза-паей образуются ведоредные связи 31Н.. .СК с участием гндросксильных групп как лигнина, тач и углеводных компонентов.

8. Результаты физико-механических исследований показали, что. полученные ЦСП по известней технологии по своим показателям соответствует требованиям ГССГ 26815-86 "Плиты цементнострухечные". А показатели ЦСД по раэработанкой технологии превосходят требования ГОСТ и характеризуются пределом прочности при статическом изгибе до ¿8.0 МПа, твердостью до £¡5.0 МПа, ударной вязкостью не менее ЗСОО Дж/м2, плотностью 12С0... 1600 кг/мэ, удельным сопротивлением к выдергиванию шурупов из сласти 8... 12 Н/м и т.д.

9. Результатами исследований доказано, что при получении ДСП выгодно использовать безебжиговые щелочные вяжущие взамен портландцемента. Экономически! эффект от замены портландцемента бе-зобжкговкмн щелочными вяжущими составляет по ценам 1991 (1994)

года при использовании а качестве блочного компонента натриевого жидкого стекла и комплексных щелочных компонентов соответственно 11.79 ( 376,33) сум И 15.29 (411,38) сум ка 100 м' плит.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

1. Азимова О. Д., Хабибуллаев Ш, А., Абдусаляшв Б. А. Цеыент-но-струхечкые плиты на основе гуза-паи и шлакощелочного цемента //"Разработка технологий и исследования свойств вялу-тас, заполнителей бетонных и железобетонных изделий и конструкций". Сборник научных трудов ТАСИ, 123-125 стр., Ташкент

. 1993 г.

2. Ьуосимов И. Y, , >£абибуллаев Ш. А. Тощолли-из-рр богловчила? асосида цемент-кириндили плиталар олип. // "Меъморчилик ва би-нокорлик илмикинг долзарб муаммолари". ТА1$1 илмий ишар туп-лами, 33-35 бетлар, Тоякелт 5994 й.

a Kassiirav I.K., Chabtbullae* S.A DIE HERSTELLUNG VON VERKLEIDUNGSPLATTEN AUF DER BASIS VON EAUKWOLLSTAUDE UND ALKA-LI-SCHLACKEtJ-ZEi.EOTEtl.// 12-INTERNATIONALE BAUSTOFF . TAGUGN 22-24 SEPTEMBER 1994, WEIMAR BUNDESREPOBLIK DEUTSCHUND TA-GUGNSBER1CHT - BAND 3, 266-270 P.

4. Касимов И. К.; Тулаганов А. А., Хабибуллаев О. А. Получение шлакоблочных отделочных плит на основе гуза-паи //"Безобжиговые щрлочние вяжус/е и бетоны", Научные труды ученых республики Узбекистан, 115-119 стр., Тадкент 1994 г..

5. Касимов IÍ К., Хабибуллаев Ш. А. Отделочные плиты из древес-но-цементяой композиции. //"Композиционные материалы и их применение", 31Б-318стр., Научные труды I республиканской научно-технической конференции, г. Тапкент, 10-11 ноября 1994 г.

6. йосимоз К. Yf, Удбибуллаев HL А. Цемент-^ириндили плитанинг эгклиэдаги мустаэскамлигига пресслад усулининг татсири. •//"Уеъморчклик ва бинокорллкка ояд илмий ишлар туплами", 26-28 Сетлар, ТАЦИ, Товкент 1955 й.

7. ^чбибуллаев 231 А. Цемент-киршдили пдитанинг муста^камлигига сувнинг таъскрк. //"Меъморчилик ва бинокорликка оид илмий ишлар телами", 57-56 Сетлар, ТАКК, Тошкент 1995 й.

8. Клеимо в Л. К., Сиддиков А. Ы., Хабибуллаев Ш. А. Построение многофакторной математической модели прочности ЦСП-при изгибе на

ЭВМ. // "Современные проблемы строительного материаловеде-, ния", 21-24 стр. Научные труды международной научно-технической конференции, г. Самара, 23-26 май 1995 г.

9. Касимов U.R., Усманов Х.Л., Хабибуллаев Ш.А. Влияния температуры прессования ДСП на процесс твердение влакощедоуного вяжущего. //"Композиционные строительные материалы". Научные труды ТАСИ, 34-38 стр., Ташкент 1995 г.

10. Касимов И.К., Хабибуллаев Ш.А., Абдусалямов Б.А. Кодиров Ш.К. Зргаяев "М. Получение ДСП на основе вторичных сырьевых ресурсов //"Композиционные- строительные материалы". Научные труды ТАСИ, 46-48 стр., Ташкент 1995 г.

11. Касимов «.К. Хабибуллаев Ш.А., Карабвева М.А., Камилов 1П.Х., Худайбергенов Т.Э. Экспериментальные исследования теплофизи-ческнх характеристик цементно-стружечных плит. // Научные труды ТашГУ. Еып.З. 40-42 стр. Ташкент 1995 г.

12. Касимов И.К. Хабибуллаев Ш.А.', Влияния условий прессования ДСП на избыточное давление пакета // Научные труды международного симпозиума по механохимии, 209-210 стр., г. Ташкент, 21-24 ноября 1995 Г.

13. Касимов Л.К. Тулагачов A.A. Хабкбуллаез И.А., "Строительная с.мгсь для изготовления цементно-стружечньк плит" Предварительный патент РУз Б-4, JJ_2986 от 1995 г.

14. Касимов К., Тулаганов A.A., Каримов В.Н., Хабибуллаев И.А. "Рекомендации по приготовлений отделочных цементно-стружечных плит с использованием безобжигового щелочного цемента и гу-га-лаи". Ташкент 1395 г. 13 с.

15. Касимоз И.К., Хабибуллаев Ш.А., Отделочные ДСП из вторичных материалов // "Архитектура и строительство Узбекистана", N_l, 22 стр., 199Б г. ■

16. Хабибуллаев Ш.А. -Физико-механические свойства слакощелочных ДСП ha основе измельченной гуза-паи // "Вопросы строительства и архитектуры Республики Узбекистан", Сборник научных трудов ТАСИ, часть 1, 41-44 стр., Ташкент, 1996 г.

- 20 -

П. А. у^бкбуллаегашиг "Цедент-вдишдази п. ггалм куйдирил-югои мацррям богловчи аа гузалоя асосида олии" иовзуси-доги ноизодяж диссертация сишап* цискдча казиуня

фзирги куннияг энг долзарб муаммоларидан бири реслублика-миздаги танкис Султан егочли ыатериалларни кацаллий хом аайлзр асосида олищдир.

Еундай егочли материахлардан бири . «емеиг-кириндаи: шита (ЦКД1) хисобланади. Дунёнинг ривождангая Германия, Япония, Станция, СЬейцария ва бощка бир катор шмлакатларида 1ЯП шваб чи1^г-риш й?лга фйилган.

Ыазкур ишшгг ма^сади ма^аллиЛ хом-ашёлар - Бекобод металлурга заводи плаки, Чимкентдаги "Сосфор" иалаб чюздяа биряазша-си слаки, Чирчивдаги "Злекгрокимэ саноати" ишлаб чдаедш бирлап-ыасининг содасульфагли аралалгмаси, сугг, вига ва гузалоя асосида 1ДП олишга багишланган. '

Угказилган изланишдар натижасэда куйдирклмаган ил^орли богловчи ва г^запоя асосида олинди ва унинг самарали технология-си илааб чик,илди. Еаязб чипилган технологияда анъакавий техноло-гияларга нисбатан Сир кагор технолог;«* жараёнлар к^скартирилди'за худа писка ваьрда ю^ори муста^качпикка зга б?лган ЩЩ олип мум-кин. АнъаиавиЯ ва излаб чинилган технологияларни ¡$хлаб олинган ВДЛ нинг физик-механик к^рсаткачларк ГОСТ 26816-85 талабларига хавоб Середа.

Ба.тарилгая иакинг «атижзлари амалиётга татбик, этилиб, ЩП ни ма^аллиЯ хом-агйлар асосида кмаб чикиада икти-одий самара олип муккинлиги к^рсатилди.

- 21 -swewrr

of dissertation by Khabibullayew Shavkat Azamatovich the thomo or "Creation and investication ccment-chiping plates, based on the

burntless alkaline astringent and cotton-planting stem"

*

One of the to-day's actual problem Is the obtainment wood materials, which based on the local raw materials, which is deficit in the Republic of Uzbekistan. '. •

One of the different form such materials are cement-chiping plates (CCP). Today CCP is made by the developed countries of the world - Germany, Japan, France, Switzerland and another country.

Purpose of this investigation is the obtainment CCP, which based on the slags of Bekabad rcetallurgical manufactory, Chimkent produce unification "Phosphorus", sodasulph3te mixture of Chir-chlk produse unification "Electrokhiroprom", fluid glass and cotton planting stem.

The created effective technology for obtainment of CCP, which based on the burntless alkaline astringent is a result of accomplishment investigations. The creating technology will be leaved to shorten some technological cycles, if compare with well-known technology and obtainment high-solid CCP to the' short-time. Phusical-mechanical property CCP obtained by technology well-known and created, will satisfy the standard demands of state 25816-86.

To inculcate to the production results of this investigation will be leaved to obtain high-economical effect, when producing CCP, which based on the local raw materials.

pCtfi