автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Разработка технологии изготовления и исследование свойств металлонасыщенных цементных композиций

ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА 'АКАЦ0Ш БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

Р Г Б ОД

, На правах рукопису НЕСЕН Леонід Мтаолайовкч

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ЕІГОТОШ.

■ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВО? МЕТАШІАСИЧЕНИХ ІРИЛН’

. КОМПОЗИЦІЙ

Спеціальність 05.23.05 - Будівельні магг ' . • та вироби •

• АВТОРЕФЕРАТ

дисортації на здобуття вченого кавдщата технічних наVі

Одеса •- 1994'

Дисертація с рукопис.

Робота виконана у Вінницькому державному;технічному університеті. , • ..

Науковий керівник - кандидат технічних неук,.'доцент ' ' Седщок В.Р.

Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор

' Вировий В.М, ; . .

каедвдат технічних наук, старший науковий співробітник . . .

Максунов С.6. .

-Провідна організація - Дніпропетровське дочірне аревдне

підприємство будівельного виробництра . науково дослідного інституту ‘

будівельного виробництва /ЦЦІБВ/ .

Захист відбудеться " 22 " 1994 р. '

о ^ — годині на засіданні спеціалізованої ради Д 0o8.4I.0L в Одеській державній академії будівництва та архітектури за адресою : 270029, м. Одеса, вул. Дідріхсона, 4 , ауд.'2І0 /головний корпус/.

.3 дисертацією є можливість ознайомитись у бібліотеці . академі}- за адресов 270029, к.' Одеса, вул. Дідріхсона, 4 ,

- ' ' ’ ОДАБЛ . ‘ '

. Автореферат розісланий " ^ ЖойтнЯ < 1934 р,...

Вчений секретар спеціалізованої ради, . •

к.тчн., доцент . " V . Маил^л. ц.О. Малахова

. .. ■ ЗАГАЛЬНА Х^О’ЕРИШЖА РОБОТИ • _

Актуальність роботи. РсстоСка панях ресуреозберігас'Н'.х технологій виробництва цз:те;ітних бетоніз :з спсціальнглі здзгтп-«остдои з використанням природно т та техногенно? сяровжп: ямя-етьсл актуальная проблемою народного господарства.

Введення в склад бетону тснкодкспэрскогс токопрсаід-іого наповнювача дозволив стрину-взти уг.тсріал із задают езкктропрогід-ностью, який одертсяз казсу бетел /бетон влектропрозідни!’/. Позитивно» особливосте такого матеріалу с сумігенг,.'; елзїмротеуніч-них та конструкційних властивостей при досить простій •гсхігології 'його виготовлення.' Основні їг.щи бе-телогіг: виробів - і;с раоистсрд заземлювачі, нагрівальні елемента і конструкції.

• Розроблені І пкроко ВИБЧЄНІ електрепрозідні бсТСЧН, 20 Гі'*Т — шують вуглецеві ко’.гпоненти узпть відчутні недоліки, поз"ясан! із нестачільиісто електрофізичних властивостей з *!зст, кєі/ог-глівістй одержзннл низьксомнпх виробів та ін. Ці недолі::» псясні'-у;:->е і головнім чином деякими негаті.г-п':'.;і властивостей токзпровіхиого компоненту, а семе : відсутність адгезії иік вугдэц-зв;а*и'л?:ідух-тами і цементним каменем, вигоранням вуглецю при прехгд'аднх '!'~ роз матеріал електричного струму, по е пг*^”не:о постіГиогп ; т,-стання електричного опору.

- Як стверджують СГИІ ДОСЛІДНИКИ бетелу, при СучеСГСМу рІСї.’І технології виробництва резистивнкх, пміпугчи:-: г,у;-«-"V із композиційних матеріалів практично вичерпані конструктивно-

ГЄХНОЛОГІЧНІ МОИЯИВОСТІ П0ЛІЛ2ГЄННЯ ТЄХНІКО-ОКОНОМІ'ІІГЛС ГС-КЯЗКі'-

{їв резисторів. Відчутніх успіхів МОЖЛИВО ДОСЯГТИ ЛГ/ГО В> р-ггу.'.Ь-рзті розробки прицкпозо нових твзятсгіЯ і конструкція.

У зв’язку З ЦИМ, ЗЕПРОПОНОВЛІИЯ ПОСЛІ' токолріпідкггя ІЯЇЛ02-

говач - токкодйсперскиЯ "етолезиЯ поройся /сталь Г1Х-І5/, лпн,;

• • - 4 - . .

являється відходом виробництво шарикопідшипників. Даний компс • цент практично ніде не використовується, навіть в якості металобрухту, через явбруднекня мастильно-охолоджувальними продуктами.

. Отриманий бетел металоносичениіі /бетел-м/ характеризується , крааими механічними та постійними електрофізичними властивостями. Наявність рівномірно розподіленого металу в об“єш бетону дозволяє також використовувати його як захисний матеріал від електромагнітних випромінювань, у тому числі іоні .уючих. •

В Україні, відповідно до нової концепції житлового будівництва, державним сект-ором буде охоплено всього 40 % будуємого аитла, а при індивідуальному масовому житловому судівницгві, для

якого економічно невигідна традиційна система опалення, через не- • . Л • •

велику цільність забудоь» /до 700 м /га/ виникає гостра потреб» в електричних иагрівочах, що паять теплоакумулюючі властивості.

Запоруко» використання нагрівальних елементів, що виготовляються із бетелу-м, може стати запропонована порівняно малоенер-гоємна технологія-їх виготовлення у сукупності із розробленим ярес-обладнянкям. ' . ■ ■ „

Використання металевих порошків, отриманих на основі шліфувальних шламів, як компонентів у цементних композиціях, поліпшує екологічну обстановку, ліквідує відвали і розширює спектр спеціальних фізичних властивостей цементних систем. . ' .

, Дослід .ицька робото .проводилась згідно з програмою ДКНТ "Ресурсозбереження" - 5.52.12 , підпрограма 5.52.12/142 - "Меїалона-екчені бетони з гідвидєними захисними властивостями від іонізуючого. вкпремінквьння" 1993 - 1994 p.p. та господарськими договорами з підприємствами і Міністерством сільського господарства й охорони здоров"я України. ’ ; ■, . . -

' Мете іюбочк ^дослідження електричних, механічних і-спеці-

альних властивостей метвлонасичених елек-чопровідмих беконів. -

Для досягнення поставленої мети.необхідно було вирішити слідуючі дослідницькі, і науково-технічні задачі-:

- розробити технологію пзреробкг шліфувальних'.аиамів ;

- досі лідит и структуру металонасичсного цементного .каменю і-

його властивості ; .

- дослідити вплив добавок заліза.на фазовий склад новоутворень цементного каменю ;

. - розробити технологію виробництва електричних пагрівгічтв

на основі бетелу-м ; .

- дослідити захисні зластквзс- і бетелу-м від існіз>кчих випромінювань.

Наукова новизна роботи полягас в слідуючому : .

- усыновлено, шо хімічний склад сталі ШХ-І5 і технологічні особливості утворення шламу при виробництві шарикопідшипників забезпечують необхідні для його використання в електропровідних бетонах тепло-, електрофізичні, механічні властивості ;

• . - структура бетелу-м представлена електропровідною цементно-

шламовою матрицею, яка знаходиться в об"ємі між затверділими но-воутт прениями цементного каменю ;

- визначені і оптимізовані основні технологічні лзрямотри, що впливають на відтворність і стабільність електрофізичних властивостей бетелу-м ;

- фазовий склад, новоутворень цементного кзиекю, насипаного дрібнодисперсним металом, вклг<{ас низькоосновні гідросиліг.зти, ггдрогранатн та інші залізовмішуючі новоутвореная ;

-розроблені склади і техкологія виготсглзпкч нсггзлоьмілуа-чих прес-зиробір і штукатурок для захисту від г -в;:лромікяЕ<*»ь ;

- запропоновані матеріали по захисні»; знястітоссяк

. . ' - - б - . . ■ • проміжне місцг між бетоном будівельним і; ааяісом ; р - у результаті апробації ві^обів із маталочасгзчєних бетонів кігдогйзтог і гаріотропког структури доведена шмивість гх ви-/ористання. з якості радіопоглинаячгх матеріалів-; ■ .

-розроблзка ТбХНУДОГТЯ виробннірвгі електричних ньгрісачІЕ із бетеду-м. ' р • '* . ■ - ■ \ “ .

Практична цінність рсботи :: , ■ • .': '-

- розроблені способі! переробки шліфувальних вламІБ ; •

■ - спти;иізосана технологія виготопленш. нагрівальних ел&ыен-.

. тіь із метэлонаеиченчх електропровідних бетонів, розроблені технічні умови /Т2 37.667.001--9Е "Блока із елеетрепроьідноро бзтеку1’/ ; ' '' ' . ;• . ' \

- Бііютовлєнб опитна партія нагріезфних елементів із бето-

гу-м. ЯКІ ВИКОРИСТОВУЮТЬ!.!)! ДЛЯ обігріву побутових ЛР'ЛМІЕЄНЬ НДІ кордів "Бохонщкое" /Вшкицока область/ та приніезнь ' індіві-дуальних господарств ; • .. . . .

- розроблені рзкомендації Гіпрохіммащг для проектування технологічної лінії вирс-бнш{Рва кагріваліних елементів ; " ' ' ;

• - розроблені кокпозкдійіі мегакоцеїіеитні матеріали/з лідйи-

і пісними захисними властиво.сїлка.від іоніз^йодх.второйііюзань.. . ;

’ ' .’Автор захипіа? : ' ■ / • ■ ' ■■ V ■ ! V \ • ,

■ - результати теорет’.і'ш-их т еиспар:и:ентальних досліджень вла-

стивостей дрібнодисперсного порошку сталі ІІІХ-15 - відходу слойко-, підшипникового виробіїидавл. : ■ . •/.- .

- результат;; досліджень міиро-і.іоакраструктур'п дрібнозгрки-

•о'?ях бетонізі насичених диспорснш ияа^ом /сталь ; ЕХ-І5/ із від- -заліи та після переробка ; . . . . .. . ’ . ’

. • _ результат експерииентнлышх д-.слідавйь електрофізичних,.; нсіяиічних’і спеціальних Бластиаортей ыеталонасичснлх цццєнїшіх .

- . - у - '

кошозицій ; . '

-.оптиміговака технологія $жробн!:ц?яя нагрівачіп із бете-лу-м з Еїіяоркстат-зпл гідравлічного прос-ч:блднак)іі ; :

- спосіб виготовлення оздоблювальних ©лементів і итукатурок

з особливо ваккого дрібнозерчисгоге б°току. ' -

Апробація роботи. Основні положення і результати досліджень доповідались і обговорювались на міжнародних, рег-спальних і обласних семінарах і конференціях з олублікувянняк тез із :

- на обласній туково-технічній конфчргй'ції ардо иауі&зо-’ тзаНічного прогрзсу в іудірміщїзі /Вгт’ницт, 1552/ ;

- на" реслубліійноькіі» наутдас-ті'Д'гпчнхй кз;.-;їеренціг по со~ . ціально-економічннм аспектам і ре;урсозбзрех5пка ьз анссмосіль-іюму 'грвнспорті /Вінниця, 1992/ ;

- на мітензродикх соміиа^их по комл"!зтерному матєріайочсдеї?-

из і опткмизації грубогетерогеншгх коштептдйних «Етепталів • /Одоса, І9УЗ/ ; • .

- на. міждержавному ссміь^рі по рецаятурно-техког,огічнж рі~

свиням з використанням вкспзрїгіенгально-огат^с'ги’-гпих тдохса /Одеса, 1994/'. . ..

Публікації. Основний'вміст роботи і її рззуйьтаті: і ховані у 8 роботах, • : , - \

ОбГп>« роботи . Дисертація сялздентьсл із- вступу, «"яги роа-Діліа, загальних висновків» бібліографічного, списку.', ууда входить 127 літературних 'дгерел,.< 5. додатків. 'Обг*ем робоук : іеалношісаогс/ .тексту - І ІЗ 'сторінок, • 24 .таблиці ї 49 малюнків. " '

, . : здісуг роботи -;

Оригіналка ідея гюс^інангіл. Ллекїротс-хн/чних. та асиструкцій- • них функцій в одному ма?є£іалГ відобрззгенл й' иирой»лу пвр^лілу •

■ . - з - ; .

літературних джерел авторами М.С. Добжинським, Ю.Н. Вершиніним, •

Л.С. ЕрублоБСьки;,',, Р.В. Манчуком, Jl.il. Репяхси, Е Є.К. Маевським, ПугачоБ’/ік та ін. Ними були вивчені і проаналізовані всемож-ливі ов"язки : неорганічні і органічні діелектрики,'рідке скло,

_ пелтмсрні синтетичні смоли, гідравлічні в"якучі речовини. З ура- ' хузнннгм електричного., конструктивного і економічного аспектів пе-рзсзга віддана цементному каменю, оскільки цементний електропровід- . йИЙ О'ьтон У процесі розсіювання електричної єнергі’' аберІГВЕ! всі яснструктивні і техніко-економічнх переваги,, характерні бетон;/, лк"будівельному матеріалу і має підвищені ^зплоаігумудюючі влести-вості. ' ■ . ' . ■ . ; .

• Заслуговують уваги , розроблені вченими КШ електропровідні. в"ядучі контактного твердіння, що відзначаються стабільністю електрофізичних властивостей та високою міцністю! •' • , '

їокопроііідна фаза бстолу — цз система багатьох контактів «ас-тинок рівномірно розподіленої, дисперсної напівпровідникової? речовини, яка і утворіте електропровідну матрицю в.об"ємі мік згтвер-' ділими нассутгоренчяки інших компонентів, ар мають властивості чи : іонних кристалів /кристалогідратів для бет.єлу/. Струм протікає вздовж довільно орієнтованих Е сбІІсмі ланцюжків,- утворених І£ ' . контактуочміг мі» собою частинок провіднике, в яких'відбувається ■ перетворенні; ЄЛО.ЧТрИЧКОТ йкергіт у дкоульове тепло. ■ 1

Ьа електрифізичиі властивості композицій найбільше вплигають . три основні фактори : вид провідникового компоненту, Кого концен-тпація і умови контактування частинок. Останній названий фактор -■ дозйоляб отримувати влоктропровідні Ц'Зионтні матеріали з елзктрич-

ь ’ ' ■ ’ . ' • - 1 * ' ’ ‘ , ' ’ •

ним о пером, у залежності від технологічних пийомів,; від р = ‘

5 Оіч.су де р =’І0® Ом.см , у той ке-час він-недостатньо реіу-льонаний -із-гра впливу багатьох ©іаико*хіиЬших процесів, шо -від-

буваэться при твердіні бетонної' суміш. .

Бетели пропонуються для. широкого використання в електротехніці, будівництві та інших галузях п якості шунтуючих резисторів, заземлювачів, а також для боротьби із зарядами статичної електрики, для обігріву приміщень, нагріву елементів покрівлі, аородр'о- ,

. піл те доріг . ' .

'• Недоліки вуглецевих токопровідних компонентів стримують впровадження багатьох дослідницьких розробок, що на протязі 30-ти років проводились у СибНДІЕ, НДІЗБ ЇГ. їн.

° У результату аналізу цих недоліків намітились кляхи отриквм-' • ■ . і ня більш стабільного електропровідного цементного матеріалу -

.бетелу-м .

_ Запропонований металевий дрібнодисперсний-провідниктехно;,

І . • • *

генно сировина, відзначається високою термості^костею, міцностю, наявністю адгезії до цементного каменю. Кращі теплофізичні властивості, а саме температуропровідність зменшують температурні дефор-маціт, шо можуть мати місце при нагрівай : бетелових виробів рез неоднорідність їх структури.

Недоліки нетвлевого наповнювача - сх"льність до корозії'і висока водспотрєба. Особливості виготовлення і хі ічного скллду сталі ШХ-І5 /наявність леглочого елементу, термічна обробка і загар-туйння в маслі/ та цементного каменю / рVI >10 / ріоко зменшують інтенсивність протікання корозії заліза. Слід мати па увазі, ио для бетелових виробів обов'язково передбачаються захисні покпиттн поверхні з метою забезпечення електробезпеки, які також перєігазд-

яають проникненню у товшу матеріалу основних факторів корозії „і

і • ' ° ' вслоги і повітря . , ■

. Для зменшення негативного впливу велілої кількості ВІЛЬІІОТ

* та хімічно незв"язаної води на стабільність електрофізичних пгмс~

. • - 10 - , . ткзосїгей бетелу при його виготовленні доцільно використовувати аорсткі /напівсухі/'суміші ; формування виробів проводити пресуванням, у результаті якого виводиться вільна.вода та зменшуються

зазори міг чзсткнками провідника до необхідних для протікання ’

- о . • • .

еле^ронів проміжків / 4. ЗО А/. • .

Загалом технологія виготовлення виробів Із бетелу-м прк.щи-пово не відрізняється лід виробництва конструкцій із звичайного бетону. Додетково вводиться лш технолсгічки нктка переробки і дозування провідникового компоненту та пресування суміші; Для нагрівальних елемент Іп виконуються операції по їх спеціальній доводці /електричне тренування, нанесення захисного покриття, установка токо^одів та ін./. При виготовленні виробів із. бетелів різко зростають вимоги до культури виробництва і точності вико-наиня окремих операцій. - '

' Для -виготовлення мсталоїтсичвного бетону пільнот структури ' використовувався портландцемент Кам"якець-Подільського цементного заходу. Застосовані діелектричні заповнювачі - ..зарцеві ; .піски, ■відрізнялись формою зерен, гранулометрією,' вмістом глинистих та мулистих демшкіо / , % / і Дніпровський пісок / Мкр » 1,17 ;-

= 0,5/ , Могилів-Подільського родовища /Шср = -1,61 ;•

1,85/, Глухіьський /побічний продукт мокрого способу виробництва каоліну , Нкр » 3,3 ; 5^. 0,2 /. Крупний запояиайач у нагріваль-

них . Епробах використовувати недоцільно,, со -зумбхиюгяіся іїюішн-' кяи доСвтксд_високої однорідності електричні ::с властивостей по . ВСЬОііу о6"-СУу уатеріалу. •'

Шдвкс&пня однорідності бетелу -одна,із основних уехнологіч-них задач при його виготовленні. Неоднорідність струетури ііагрі-вальних еясмвнтів мозге бути причиною' дка^іїх .те^ертуржп? -двдбр-.; уацій. Для виршенна пос-тавленкот тохкологічко? задачі необхідний.

- . ., . - II - ' ■

відповідний спосіб контролю. У ДЗНІҐ1 роботі для коктро.та однорідності складу суміші використовувалась запропонована Соломатовим . В.1. та Бредихіним З.В. оцінко розкиду по велнчині пктої/ого електричного опору / р /, по виконувалась чотирьохзспдозим методом.

Захисні Властивості аїльних нето^омасичених бетонів від ]Г -випромінювання оцінювзлзсь по лінійному / |* / і мссогч.му / і /

коефіцієнтах ослаблення..

Для отримання радіопогликаю^их метало:іаспченпх бетонів ніздрювато’, структури застосовувалась водяна суспензія алюмініспот пудри марки-ПАК-3 . яка підготовяювялась на 5 % розчині мила.

У роботі наведені результати дос.іідяекня мінерально-фазового склзду новоутворень' мйталоцементних композицій, со тверділи Гі різних умовах ; описана технологія переробки шламу /сталь іс.’-'-ІЬ/ ■у залежності від умов і строку його зберігання та виявлений вплив технологічних ")СобЛИГіОСТЄ*1 виготовлення НагрІЕЕЛЬННХ елементів із . бетелу-м на ЇХ'електрофізичні властивості. Оптимізація технологій (критерії МІЦНІСТЬ / ??Гу, / І ПИТОМИЙ опір / р /)- ЛОГІЧНО ПЭ-

вергаена розробкою ефективного устаткування для гідравлічного пресування. '

Добавка дрібнодисперсного металевого порошку з невеликій кількості /концентрація 8и< 0,3/ і кеді3 Його оксидації /•• епіки;4" • шлам/ в цементний камінь не робить значного впливу ге його фааоїмй склад .новоутворень. Таким чином запропонований з інертним наповнювачем, протікання хімічних реакцій, ио о-тг£вали б р . електропровідних композицій при тх експлуатації маловірогідно. Проте, із зростанням вмісту металевого порошку, його оксиду / р-їг05/ відмічено утворення алемоферктових сполук, що характеризуються високим водовміщенням.

На основі вивчення мінерально-фазового складу новоутворень

зроблені висновки по особливостям переробки відходу сталі ШХ-ІО. Для використання у нагрівальних елементах "свіжий" шлам повинен ('бути очищенні» від продуктів г/естильно-охолодау вальних рідин* Для . очистки розроблено две способи : ,• . .

1-Й спосіб. Відпалювання шламу при температурі 250 - Б50 °С

о без доступу кисню.- . . ' •

2-й спосіб. Відмивання шламу микьшми композиціями типу

КЫ-19 або ТМ0К-6П. Ефективніше застосовувати підігрітг розчини . до температури,приблизно, 50 °С . '

. У випадку необхідності, використання для нагрівачів відвального шламу, необхідне додаткове відновлення заліза ібоксидів, , то виконуються відпалюванням при температурі 600 - 700 °С у со-редовиші евдогазу /водню чи окису вуглецю/ по схемі : •

Ре2ІІі —РеО . / І / .

Відвальний шлам у не відновленому вигляді рекомендустьсп використовувати для захисних та радіопоглинаючих бетонів.

СЛ-ісіб, переробки металевого відходу позначається на його. .' ■■

елшстрофіличиих властивостях / табл. І /. Це пояснюється відмін- . нхстю фізико-хімічиих процесів, що Протікають на поверхні частинок металу при різких способах переробки.

Крива залежності питомого опору р як шламу, так і комлози-

- р цій^від пресування / бп / у тоиці бп.~ 20 кг/см ділиться на ' дві ділянки. На другій ділянці бп>20 кг/см^ крива ' р = |(бп) має більш плавний характер. Таким чином величина тиску Єп =

О , у* - ■ *

= 20 кг/сг.; -найбільш раціональна при пресуванні з точки зору від-творюргння електрофізичних властивостей і економічності технології.

Екеперкмеьгальнихій дослідженнями встановлено, що електрефі- . зичними властивостями <5етелу-м могена регулювати через фракційний .

-ІЗ - •

СКЛЯД І. 0б"гане співвідношення КСГІГТСЖЄЇҐГ’ІВ, 2ЄЖУЛХТЛСО Т“Сіу пресування суміаі при фзрмуваняі, умовам;!' тт тпсрдіння.

. , ' ‘ ' Та'блкця І

. • Залежність р дрібнодисперсного зламу сталі ШХ-ГЗ . від способу переробки і ущільнення, Ом.см .

Ввд' ’Вільно ! Спосіб уаігьнетая

шламу !нпснпа- іоібро-?Пресування, 6п . ку/сь-.

!ниЯ иллм’узіль-! ! ! !

? !нзння ! ■ 1 [ 4 15 , 20

Відмитий лу-адім ! 1,02 х !9,6 х ! ! ! !

розчином'.. їх ІО6 !х ІО4 ! 596,34! 78,14! 5,1 ! 3,9

Відполений / £ = ! 9,67 х !Г,05 х! ) ! !

= 500 °С / ! х ІО6 !х ІО5 ! 726,6 ! 02,37! 12,9 ! 9,Й

' Діелектричний запошговач має розмір частинок на порядок більший, ніж тскопровідшій наповнювач. Де сприле - утвореж?: • більш правильних електропровідних лонцет-ків по всьо.чу сб’сіг,' матеріалу. .

. , Із збільшенням фракції піску р композиції змзксуесі>с.'ї / рис. І/ . . .

Мабудь, навколо крупного заповнювача з мснлсп петстая ног^р-хнею утворюється біль® товста цементно-шламова токопрояїдна оболонка. ■ •

Для дослідження впливу основних факторів : концентрації сии-МУ / / і тиску пресування / бп ../ на міцність і електропро-

відність цементно-'пламопих композицій виконано планування експерименту, його реалізація і побудування ...атематичних моделей Р

1 1з Р ■ . V

Мета експерименту - пошук оптимального складу илисіг.нз-

шламової композиції, що забезпечуй необхідні електрофізичні / р = 10^ 10^ Ом.см/ і механічні /Р^ї'7,5 КПа/ властивості

пси мінімальному, технологічне придатному, тиску пресування.

1 . • > і , . • • ' <5 " • • ' •

Фактори ; питомий тиск пресування Х| = 20 + 40 кг/см** ; кіль-*-кість шламу ^2 * 90 г 120 % до маси цементу. ■

Вплив фракції кварцевого ліску на питомий .

електричний опір бетелу->.1 / < йц)./

Рис. І . •

Отримані моделі маїггь слідугмий вигляд : • . .

У, = РСс^і’к.Усм^) *65,0 - <&,0 зс1 — ас,-хг / 2 /

-0,0 ^ -► 4,1 +3,53с^.5с* » *

Уі = (Ом-їм} = 2Л5Б - 0,ЗіЬх\ -0,£>-1Вхг + 0,С!5г> зі-сХ* ■* , , /

-Ю-.тзсї ~ О-.гБ^зсч-х,1 + 0,325 Хі-х| . .

Для аналізу результатів моделювання побудовані квадратні

діаграми /рис. 2/ . ' ■

У результаті реалізації експерименту визначені оптимальні

значення рецептурно-технологічних фаюорів : ; ' ’

. X!'» 20 кг/си2 ; Х2 = 105 - -І то % . ■ _

• ІІрм цьому змінюється від 7,5 до 8,2 МЛа , а р від

- 15 - ’

500 до 1000 Ом.см, по задовольняє вшогом до бєтелу-и, який використовується длл виготовлення нагрівальних плит. '

Суміщення ізоповерхонь і р

у системі

я

темі {бп,6ц}

| Т=Т'"’\]

^••РмооО^с/ X,

0>

іу?4 - /

\ у < /■■ 'А

•з *ь

+і

0 .

• " ■ Рис. 2 . . ' ■

■ При застосуванні пресування слід враховувати лис ту псесус\-МОГО елементу, ОСКІЛЬКИ Енаслілок Праних ВГ.ЗСТКВОСТЗЙ СУМІШІ глибинні області ущільнені у меншій мірі. Такім чгаом, нагрівальна панель - оптимальний виріб подібного класу.

!, Прй проведенні комплексних доелідаюігь оцінені захисні вгяс-тпаості. игталонасичених ксмаооііції?. У тпо'-т. 2 ішгедечі іеглчж:'/ і:осфіціє;ггїп сслМленкя 'бетеловіяс вргоків, до виготовлялися для •.глвченнл’ електрофізичних і захисних. ьяает-:«юс?еЛ. '

■ • : ' Висока адгезІя .цементного камея» і іге’галзього порошку дозтз-

• ляе. збільш*.?:* дато, останнього до 70 % , до підзтаус захисні ю:п- .

СТЙВССТІ •5СОМПОЗЯ!?І 7. - • .... . ..• , . . •

; • НАЯВНІСТЬ сполук З ''ВСЛПККК- БУІСТОМ яод:: /злуїмоферкл-.. і ідро-'граната/, і. заліза' у складі композитів доавс^яс зикорхтовук^к їх'

. . - 16 - ■ як комплексний захист ■ від нейтронного і (■ -випромінювання.

. - . Таблиця 2 . .

Характеристика захисних властивостей бетелу-м . .

' від ^ -випромінювання / 30 = 300 мкР/рік/ •

Ш їКокце-'.ІЦиіь- !Тобши -! Потужність ви-?Коефіцієнти ослаблення зраз!нтрація к їсть! на зра!промінювання, І лінійний ’масовий ■

ків ’шламу !ште- 1 ка, !ео пройшло, ! . • ?

! ! ріалу,! ,1 І |Г ,см“^ 1 її , си^/г

! % ! !^С)1,3 ! ш ,!Л , икР/рік ! •! • , ; .

І ! 1 '10,0 ' 260 : і 0,143 . . г ,0,070

2 ! 9,6 ! 2,04 121,8 ! 225 і 0,132 . і 0,065

3 ! і ' 131.8 '! 205 ? 0. ;20 і 0.059

4 І і ! 9,2 ! 260 ' !• 0,156 ! 0,072 , .

5 ! 13,2 ! 2,03 !22,0 ! 225 І 0,130 і 0,06?

6 ! і '31.2 » 202 ї 0,127 і 0,061

7 ! « ' ! 11,2 ! • 255 .! 0,145 ; І 0,067

8 ! 16,0 ! 2,16 !?І,6 ' ! .227 ? 0,129 ! 0,060.

9 » . і ■ !44.5 ! 185 і 0.108 ! 0,050‘

10 ! ! • ! ' ! і- . ' . ‘ ’ .-'і • •. V , ї ч. . . ■

і:онт! 0 ! 1,91 ! 2,1 ! ; 245 ! ’ 0,096 ! ■0,050 •

У результаті дослідкекь запропоновані.склади і технологія й^агггуїшіня'металонасичениХ штукатурок та пазогребневі оздоблю-вільні прес-плитки, со модуть замінити гостродефіцитні баритові -штукатурки при будівництві рентгенкабінетів. .• ; " ' '

.'’Робота завершується аналізам економічної ефективності електричних систем опалення при масовому '.іднвідуальному будівтіцтві; розглянуті переваги систем напольного опалення житлових приміщень. ‘ Пропонується використання гілит-радіаторів для обігріву під-

• . -17 - ■ ,

лог у тваринницьких фермах з мето» зменшення паділш молодняку промислових ТЕарин та інтенсивнісого приросту т'х боги.

По результатам науково-дослідних робіт вішані рекомендації для проектування цеху на виробничому об"єднанні Державного підшипникового заводу-' /м. Вінниця/ по утилізації і переробці відходів /пламів/ підшипникового виробництва для зг-стосуваинп п е.твк-тробетонних нагріва^ах та розроблені пропозиції щодо застосування металовмішуючих захисних матеріалів на різноманітних с6"сктех народного господарства, шо мають рзнтгентзські прилади. Апробація нагрівальних панелей із бєтелу-м у побутових примішеннях господарства НД1 кормгЬ "Бохонщкое'' /Вінницька, область/ підтвердила наведені перешги їх використання. '

' ' • . ЗАШЬШ ВИСНОВКИ ; . '

1. На основ:/цементних бетонів розроблені ефективні метоло-

вмішумчі матерізл.,, які можуть використовуватись для ьиробництга ниьькотемпєра-гурних нагрізачів і для захисту від електромагнітних випромінювань,/ '

2. Запропонований металевий наповнювач - шлам сталі .УїХ-Ііз,

цілком відповідає вимогам, аа пред "являють ся до токопровіг^их наповнювач із по електропровідності, міциості, теплофізичні!?* та іншим властивостям, але потребуз переробки з метез штедепггп мастильно-охолоджувальних продуктів. Із двох розроблених способі? переробки : відпалювання пр'и температурі £50 - 550 сС бев доступу кисню і відмивання теплими 'лужними розчинами , - більа ефективним являється другий спосіб. •

, . '3. Мінерально-фазовий склад цементного каменю, насиченого дрібкох. ісперсним шламом сталі ШХ-15, не включає новоутюреиь, шо відрізняються від складу кбнч'рольних цементних зразків. При

насиченні металом /з вмістом Р«г03 / > ЗО % відмічено утворення залізовміиуачих сполук. . .

. 4. Для отримання нагрівальних плит розміром 400 х 400 х

х-25 мм із цементно-шламових композицій о робочою температурою . поверхні і > 60 °С-кількість" пдашу повинна досягати 105 - 110 % від маси цементу , а величина тиску пресування достатня бп = •

= 2,0 МЛа .' ■ ' ■ . ■ ' , ;/•

5. Експериментальним;; дойліджекнями встановлено, шо 'елоктро-' фісичними властив стями бетєлу-м можна регулювати, використовуючи шлбм різних способів переробки, фракціРнш складом і об"ємним співвідношенням компонєтіе, величиною тиску пресування суміаі ; ігри формуванні, умовами його твердіння. ' . ■

,. 6. Оптимальною технологією виготовлення електронагрівачів із

бетелу-м визнано статичне пресування, яке ЗЕбеолецуе отримання матеріалу тільної структури і зменшення контактного опіру иіп частинками шламу. Тиск / бп * 2 МПа/ зм8кауо вьлив ка р «атеріану, інших важкорегульосаних факторів, підзипуе відтворення/і стебія!»-ність властивостей бєтелу-м. Розроблене гідравлічно прзе-облед- . наннп підвішує точність виконання операції' пресування і дозсоляе' працювати на мінімально допустізмау їиску 6П" « 2 Ша . • ... . ■

7. Щільність захисних штерісліь ііз тлетлсонаеичегах еєясїії- •' них композицій досягає, значень : для штукатурок - 2Т2 г-су* ;

'для лрес-ішпок - 2,7 г/см^ . По вахисниу влзсї«воотлу від г-випромінювання-МЄ70ЛОНССїШОНІ цементні композиції ьсГ&аять прочіЕ-не місце мік бетоном будівельнім і йаяіаса. Гв ен?даі2!Іі2Ш екгр-: • гії випромінювання ефективність дахкету.із на* підвіяться : .більше, ніж можливо -будр сподіватися гпи іу;нхй аіійіо'сті^, Основні полск5:пія*дисертації гідоЗрасені'б сл.ідувчих. .

роботах .

. . . v . . - 19 - ' ' '

1. Мсркин АІП., Сердюк. 8.Р., Несен Л.Н. Кеталлонасышениые цемент-кк9 бетоны.б качестве радиопэглсшагацих материалов // Бетон и язлеаоботон. - 1993. - J? 2. - С. II - 13 .

2. Сергда'В.Р., Несен Л.Н. Цементные композиционные материалы с

металлической матрицей // Строительные материалы и конструк- . ции..-1993. - tf I. - С. 5 - G . .

3. СордикВ.Р., Несен Л.Н. Полнфункциональнне свойства ячеистых бетонов // Сграительные материалы и конструкции. - 1993. -

■ J? 2. - С. 36» 37 . ■ . • ■

4. Серцшс В.Р.,- Червяков О.Н., Староминская П.Л., Несен Ji.H.

Зааитныо свойства ■ иетзллоносышенних батонов от ионизирующих излучений // Строительное материалы и конструкции. - 1994. -

'•'№ Ь - С. 19 - 19 . ' • •

Ы Сердюк Б.Р., Несен Л.М. Шдзиіення захисних влэстиьостей бсто-ніз від іонізусчого рнпроміїшеаннч // Вісник ЕЛІ. - 1993. -J? І. - С. 28 - ЗО . . •

\6. Сердюк Б.Р., Несен Л.Н. Радиопоглодающие мзталло.часьиенкке цементнич материалы. БПІІ. Винница, 1992. Деп. п УкрЦНТЗИ . 21.07.92. if ІЇ05 - Ук. 91 .

7. Сердюк В.P., Нзлен Л.Н. Макро-и микроструктура электропроводного металлонас£пенкого цементного камня // Анализ и оптими-

. оацкя грубогсторогеїшнх композиционных материалов : Теп. докл.

■ . сем. - Одесса, 1993. - С. 4С - 41 .

8. Мерккн А.П., Сеуцяк Б.Р., Несен Л.Н. Бетон электропроводный /Естол-н/ // Материалы для строительства : Тез. докл. П мекц. ї*ок§. - Днепропетровск, 1993. - С. 115 - Т16 .

Несен Л.И. Разработка технологии изготовления и исследование . свойств металлонасыщениых цементных композиций.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.05 - строительные материалы к изделия. Оде с «гая- государственная академия строительства и архитектуры, Одесса, 1994 г.

Зшцкцайтск результаты теоретических и экспериментальных исследований свойств металлонасыщениых цементных композиций: электрофизических, механических, защитных от р - излучения.Установле-но, улучшения эксплуатационных качеств известных электропроводных бетонов (бетэлов) можно добиться использованием нового токопроводящего наполнителя-- мелкодисперсного шлама стали ІИХ-І5.Применение металлического наполнителя улучшает термическую стойкость, механическую прочность и стабильность электрофизических свойств бетоловых изделий, расширяет область использования бетэла, решает проблему утилизации шлаковых отходов подшипникового производства* Полученные на основе мелкозернистых метеллонасыщешшх бетонов штукатурки , . облицовочные элементы .могут слупить альтернативой,из- . вэстнш .барритовым штукатуркам для защиты в рентгенкабинетах. Нагревательные панели, изготовленные из бетэла мгталлонасыщенного \бетэда-ы) применены для обогрева сельскохозяйственных.помещений, приводятся данные о преимуществах их использования. '

Клочрчг слова : беток електропровідний металочпсичений.шпомиЯ

опір, міцність, захисний матеріал від ^ - випромішзваннй,щільність, коефіцієнт ослаблення. .

'ITSEM L.II. The devplopr'.snt of the production technique and tho study of the metal- saturated oement. oppositions ’ properties. . • ■ _

The thesis' for the rnaster"s degrse in tecnieal sciences on . the speciality 05r.’23.0|j - building'mateialc and 'products, Ocwssa State /cadesjy of building and architecture, Odessa, 1994. • ■ .

The results of the theoretical and experimental studies of thercstal- saturated ct-ment compositions oropertien that • ■>

. ir.electrophysical, mechanical and protecting froa ionif.ir^j. radiation. It is found that it is possible to Sohieve tha. improvement of the workability of tho well-known electrically conductive concrete ("BETEL") by usir/j tht, nw olootrisity conductive aggregate - i.e. fine graded steel slime (ShH -1?)., Tho subatitution’bf the conducive compons-nt increases therinal insulation, strength and stability of the el^ctrophysical properties of the betel products, erpanda the field of their use, and makes possible to utilize waste slimes of the ball bearing production Plasters and .other facing unitr obtaned from fine-graded metal-saturated concrete may become an alternative .to the known "a-plasters for the protection, nf tho X-iays studies. Heated panels made^from this-kind of concrete are used for heating of agrooultural premises. Here in you wilj find tho data about the advant vges of their application.