автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Технология и свойств керамзитобетона на горячем заполнителе

РССГОВСХАЯ-на-ДОНУ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

РГб од

На правах рукописи

У Я А X О В Мочко Афакоевич

ТЕХНОЛОГИЯ И СВОЙСТВА КЕРАМЗИТ0БЕТ0НА НА ГОРЯЧЕМ ЗАПОЛНИТЕЛЕ

Специальность 05.23.05-Строитэльные материалы •

и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 1994

Работа выполнена в Грозненском нефтяном институте имени академика М.Д. Миллионщикова.

Научные руководители: - кандидат технических наук, профессор

|Т.М.Штоль| - доктор технических наук, профессор Г.А. Айрапетов

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор А.П. Зубехин;

- кандидат технических наук, ¡0. К. Дьяченко

Ведущая организация

- Чечено - Ингушское управление строительства

Защита состоится и^^/и^ 1994 г. в /2 ч на заседании специализированного совета К.063.64.01 по присуждению ученых степеней в Ростовской государственной академии строительства по адресу: 344022, Ростов н/Д, ул.Социалистичеа-кая, 162, ауд. 232. ;

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан 1994 г.

Ученый секретарь регионального специализированного совета кандидат технических наук, доцент

Ю.А.Веселев

- з -

Общая характеристика работы

Актуальность работы-

В настоящее Бремя в связи с резким возрастанием цен на все виды энергоресурсов тепловая обработка становится одной из главных проблем в производстве сборного железобетона,на долга которой приходится около 70% общепроизводственного теплопотребления.

В 80% легкобетонных изделий и конструкций осноеным заполнителем является керамзитовый гравий, выпускаемый на 340 предприятиях стран бывшего СССР. Это обуславливает на ближайшее десятилетие использование в качестве основного искусственного заполнителя в легких бетонах керамзитового гравия. Однако высокая энергоемкость производства керамзитового гравия ('110,4 кг условного топлива), с одной стороны, и тепловой обработки керамзитобетонных изделий (65 кг условного топлива) - с другой, делают керамзитобетон энергоемким и дорогостоящим материалом.

Одним из путей решения этой проблемы могут быть технологии, позволяющие утилизировать часть тепловой энергии, затраченной на производство керамзита, отказавшись в последующем от традиционных методов теплового воздействия на бетон для интенсификации его твердения.

Целью настоящей работы является комплексное исследование и разра-5отка энергосберегающей технологии керамзитобетона на горячем запол- -штеле для сборного и монолитного строительства.

Для реализации поставленной цели в работе необходимо было решить следующие основные задачи:

- разработать технологию приготовления керамзитобетонной смеси на ■орячем керамзите,сохраняющей необходимую удобоукладываемость в тече- ■ те 20...40 минут;

- исследовать влияние разрабатываемой технологии приготовления керам-зитобетонных смесей на горячем керамзите на формирование структуры контактной зоны между остывающим заполнителем и цементным камнем и зависимость физико-механических свойств керамзитобетона от различных факторов;

- сократить или исключить энергозатраты на ускорение твердения керамзитобетона в сборном и монолитном строительстве;

- повысить основные физико-механические характеристики затвердевшего керамзитобетона. ;

I

Научная новизна работы:

- установлены особенности изменения технологических свойств разогретого до t=70 ±2°С цементного теста на вяжущем с содержанием СзА=6,5 и 117. в зависимости от примененных химических добавок (ЛСТ, ФХЛС,НТФ,СЕК);

- выявлены минералогические преобразования в структуре керамзитобетона, изготовленного с использованием горячего заполнителя. Показано, что толщина контактной зоны на границе " пористый заполнитель-цементный камень" на порядок выше соответствующего показателя керамзитобетона на холодном заполнителе;

- выявлены закономерности протекания массообменных процессов между горячим пористым заполнителем и растворной частью бетона, на

1

основании которых показано,что имеет место интенсивный отбор воды остывающим керамзитом, зависящий от способа приготовления смеси, начального водосодержания растворной части и температуры керамзитового гравия. Установлено,' что наибольшая степень кольматации открытых пор остывающего керамзита происходит при двухэтапном приготовлении горячей керамзитобетонной смеси, предусматривающем предварительное смешивани(

керамзита с растЕорной частью бетона с В/ЦНач= 0,35. ..0,45 г

- доказано,что увеличение толщины и прочности контактной зоны между пористым заполнителем и растворной частью бетона, в зависимости от ее структуры,достигается в результате приготовления керамзитобетона на горячем заполнителе,предварительно охлажденном от 1=400.. .350°С до 1=120...150°С водой с 1=90...95°С. Научно-техническая новизна предложенного способа подтверждена авторским свидетельством на изобретение N1668241 от 1991г.(Бюллютень N29).

Практическое значение работы:

- интенсификация твердения керамзитобетонных изделий на основе нетрадиционного и неиспользуемого тепла остывающего после обжига керамзитового гразия снижает суммарные топливно-энергетические затрата на производство сборного и монолитного керамзитобетона;

- разработанный способ приготовления керамаитобетонной смеси на горячем керамзите позволяет конкретным производствам без значительных материальных затрат переходить на более экономичную и интенсивную технологию изготовления керамзитобетонных изделий и конструкций;

- разработанная технология бетона существенно улучшает его структурные характеристики, что способствует повышению прочности и долговечности керамзитобетонных конструкции, изготовленных с применением бетонных смесей на горячем керэлзите.

Результаты исследований по технологии и свойствам керамзитобетона на горячем заполнителе прошли производственную апробацию на заводах крупнопанельного домостроения г.Перми и Аргуна (Чечено-Ингушская Республика) на агрегатно-поточных линиях при производстве наружных стеновых панелей марок НР-1, НР-2-ЗБ жилых домов 97 серии и панелей перекрытия марок П-10-3, П-10-4 домов 92 серии при суточном цикле

оборачиваемости.форм.

Материалы диссертации положены в основу разрабатываемой технологии производства монолитных керамзитобетонных конструкций из смесей на горячем заполнителе для производственной фирмы "КамАЗстройиндустрия в условиях г. Набережные Челны.

Достоверность полученных результатов обеспечена комплексным характером экспериментальных исследований,.выполненных с использованием современных методов математического планирования эксперимента и ЭВМ.

Автор зайщает: |

I

- технологию приготовления горячих керамзитобетонных смесей с использованием тепла остывающего после обжига керамзита;

- результаты комплексных исследований технологических свойств свежеприготовленных бетонных смесей и физико-механических характеристик затвердевшего бетона в зависимости от температуры и свойств керамзита, состава и способа приготовления бетонных смесей, последующих условий твердения бетона;

- результаты опытно-промышленного внедрения Технологии приготовления горячих керамзитобетонных смесей и изготовления из них керамзитобетонных изделий.

Апробация и публикация работы. Основное содержание работы был; доложено на:

- 5я Национальной конференции с международным участием в Народной Республике Болгарии."Эффективные строительные технологии"(г.Приморсю май 1989 г.)',

- Всесоюзной конференции " Ресурсосберегающие технологии железобе тонных конструкций на основе напрягающих цементов'Чг.Грозный,сентябр 1989г.);

- Европейской конференции РИЛЕМ " Бетонные смеси" (ФРГ, г.Ганновер, октябрь 1990г.);

- Научных конференциях Грозненского нефтяного института (1988, 1989, 1991гг.);

- Научно-технических конференциях НТО Стройиндустрии ЧИАССР (1990, 1991гг.).

Оснозные результаты диссертационной работы отражены в пяти публикациях.

Объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 125 наименований и 4 ■ приложений. Работа изложена на 184 страницах машинописного текста, содержит 67 рисункоаи 15 таблиц.

Настоящая работа выполнялась в 1985-1990 годах в лаборатории интенсификации твердения бетонов Грозненского нефтяного института имени академика М.Д. Миллионщикоза под руководством кандидата технических наук, профессора Т.М. Штоля и доктора технических наук, профессора Г.А. Айрапетова .

Содержание работы

В работе приводится анализ технологических особенностей приготовления керамзитобетонных смесей, в том числе на горячем керамзите, и изготовления керамзитобетонных- изделий и конструкции. Отмечается, что пористая структура керамзита является причиной сложных тепло-мас-сообменных процессов, протекающих в свежеприготовленной смеси с момента затворения и затем в твердеющем бетоне. Эти процессы в определенной степени затрудняют приготовление, укладку,уплотнение и

подвод тепла к'твердеющему бетону, в ряде случаев они могут ухудшить качество затвердевшего бетона.

На основании анализа работ Ю.М. Баженова, Г.А. Бужевича, Г.С.Бурлакова, И.А.Иванова, О.Ш.Кикава, К.М.Королева, Т.М.Штоля и других делается выгод о существовании различных подходов и рекомендаций по технологии приготовления керамзитобетонных смесей. Другой не менее важной проблемой технологии легких бетонов является проблема интенсификации их твердения.В работах Н.Н.Данилова, И.Б.Заседателева, Б. А. Крылова, Л. А. Малиникой, Е. Н. Малинского.С. А. Миронова, Д. С.Михановског О.Е.Третьякова и других представлены различные способы оптимизаш тепловой обработки легких бетонов.Рекомендуется применять паропрогре-или электроразогрев бетонной смеси,прогрев бетона в продуктах сгоран; природного газа, гелнотермообработку, мягкие режимы ТО и ряд друг; технологий.

В целом многочисленные мероприятия, связанные с экономив: топливно-знергитических ресурсов в промышленности сборных бетонных железобетонных изделий и конструкций, сводятся в основном к дву принципиальным направлениям:

- совершенствованию способов тепловой обработки изделий и конструк ций с целью снижения удельных энергозатрат;

- сокращению расхода вяжущего на 1мр изделия и конструкций бег ухудшения их потребительских характеристик.

Анализ первого направления показывает,что применяемые в настояще время энергосберегающие способы тепловой обработки легких бетоне позволяют в некоторых случаях снизить расход технологического топлю в 2...Q раз, но, несмотря на это. затраты тепловой энергии сстают< существенными, а сами решения не исключают применения дополнительна

тепловой обработки бетона. Из анализа второго направления следует,что технологические приемы, направленные на снижение общей энергоемкости производства железобетонных изделий за счет уменьшения расхода вяжущего,хотя и способствуют снижению затрат энергоресурсов, но приводят к необходимости удлинения режима тепловой обработки изделий, и, следовательно, повышению затрат топлива на тепловую обработку бетона,

Тагам образом, в существующих энергосберегающих способах тепловой обработки бетона и железобетона имеются достаточные резервы для дальнейшего их совершенствования.

Известно,что одним из резервов снижения теплопотребления в производстве сборного железобетона является применение разогретых бетонных смесей.В научно-исследовательской лаборатории "Интенсификация твердения бетонов" Грозненского нефтяного института з поисках эффективных энергосберегающих технологий ускорения твердения бетона проводились исследования по использованию тепла остывающего после обжига керамзитового гравия для разогрева керамзитобетонных смесей при их приготовлении.

Предпосылками для реализации этого способа ТО бетона являются отличительные свойства горячего керамзита: способность длительное время сохранять тепло и свои основные физико-механические свойства, создавать благоприятные условия для самоЕакуумирования и твердения бетонной смеси, обеспечивать быстрый и равномерный набор прочности изделия.

Отмечаются следующие преимущества предложенного способа ускорения твердения керамзитобетона:

- отпадает необходимость в камерах, паропрогрева или постах электропрогрева;

- равномерно- обогревается весь объем бетона,уменьшаются термические напряжения и деструктивные явления з твердеющей структуре керамзитобетона, поскольку теплопоток идет от центра к периферии ввиду внесения тепла непосредственно в бетон;

- при уплотнении смеси в горячем состоянии происходит удаление избытка расширившейся газовой фазы, что также способствует улучшению структуры керамзитсбетона.

Следует отметить, что при введении горячего керамзита в приготовляемую бетонную смесь происходит быстрый ее разогрев за ¡относительно короткий промежуток времени, сопоставимый со временем форсированного электроразогрева бетона. Предложенная технология, основанная на утилизации тепла остывающего керамзитового гравия для получения горячих керкмзитсбетонных смесей с исследующим их формованием и выдерживанием по методу "термоса",является разновидностью технологии получения предварительно разогретых бетонных смесей. Причем такой короткий режим разогрева, производимый до появления максимального экзотермического эффекта цемента з бетоне, и последующий отвод тепла при термоснс выдерживании.наиболее полно соответствуют кинетике структурообразогани цементного камня.

Ускорение твердения по этому методу дост:1гается за счет отдачи тепла,аккумулированного керамзитом при обжиге, и тепла, выделяющегося при гидратации цемента.

Экспериментальные исследования проводились в несколько этапов. На первом изучалось влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) на вязкость, сроки схватывания горячего цементного теста и прочность цементного камня. Исследовалось действие химических добавок, пластифицирующих бетонные смеси и замедляющих их схватывание и твердение.

В работе изучено влияние хнмдсбавок: лигносульфоната технического (ЛСТ); феррохромлигносульфоната (ФХЛС); нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ); синтетической винной кислоты (СВК).

Установлено , что химические добавки ЛСТ и ФХЛС ускоряют сроки схватывания цементного теста (СзА=6,5£), разогретого в стационарных условиях до температуры 70 °С. Tai-:, при содержании указанных поверхностно-активных вещестз (ПАВ) от 0,2 до 0,6% от массы цемента сроки схватывания цементного теста сокращаются в среднем в 1.8...3 раза.

В случае высокоалюминатного вяжущего (СзА=11£) в аналогичных экспериментах ЛСТ и ФХЛС только при содержании >1% начинают оказывать незначительное замедлявшее воздействие на сроки схватывания горячего цементного теста. При расходе этих ПАВ 1,2 и 3% достигается соответственно двух-трехкраткое замедление сроков начала схватывания горячего цементного теста.

Изучением злияния тех же ПАВ на вязкость горячего (при непрерывном перемешивании) цементного теста с температурой 70 °С установлено, что они оказывают значительное пластифицирующее воздействие,позволяющее снизить начальную вязкость цементного теста в 2...2,2 раза на вяжущем с СзА=6,5л и в 1,7...3,5 раза на вяжущем с СзА=11%. При этом начальная вязкость горячего цементного теста на вяжущих с СзА=б,5 и 11Z сохраняется соответственно 120... 150 и 4...8 минут.

В результате анализа влияния химических добавок НТФ и СВК на сроки схватывания и консистенцию горячего цементного теста на вяжущем с СзА=б,57. установлено, что процессы схватывания замедляются в 2,3...3,4 раза с добазкой НТФ и в 1,5...2,8 раза- с СВК; для вяжущего с СзА=11£ замедление составляет 1,3 раза с НТФ и 2 раза с СВК в зависимости от содержания добавок.

Исследования влияния химических добавок НТФ и СВК на вязкость горячего цементного теста показывают незначительное снижение его начальной вязкости, составляющее для вяжущих с СзА=б,5 и 11% соответственно 12...14 и 37...23% .

Как известно, структурообразование гидратирующего Еяжущего зависит от вида и расхода применяемых химических добавок, в связи с чем незначительная передозировка ПАВ может приводить к сильному замедлению роста прочности цементного камня. Поэтому при подборе ПАВ, обеспечивающих необходимое сохранение подвижности горячего цементного теста, требуется учитывать не только их зачедлявще-пластифицирующее воздействие,ко и влияние на интенсивность твердения цементного камня. Эксперименты, проведенные с этой целью,позволили установить оптимальное содержание химических добавок, обеспечивающих марочную прочность цементного камня, которые составили для вяжущих с содержанием СзА=6,5 и 11% соответственно: JICT-S0,15 и 0,1%; ФХЛ«0,2 и 0,4%; НТФ*0,С5 и 0,02 %; CBKiO,12 и 0,1%.

Таким образом, анализ результатов исследований вяжущего двух по содержанию СзА видов показывает, что с применением однокомпонентных химических добавок достигается определенное пластифицирующее воздействие на разогретые цементные пасты, но ни одна из них не позволяет обеспечить необходимую консистенцию горячего цементного теста и замед

4

ление сроков его схватывания, не снижац'при этом прочности цементного камня.

"с2зстны полифункционал!кые свойства комплексных химических добагок. Проведенными исследованиями было установлено,что для средне-и высокоалюминатных вяжущих наиболее эффективными по исследуемым пока зателям комплексными химическими добавками являются соответственнс

НТФКЛСТ (0,04+0,2%) и НТФ+ЛСТ+ЖС (0.05+3,0+0,2^) (Ж> жидкое стекло). Введение в состав комплексной добавки для зысокоалюминатного вяжущего ЖС является мерой, направленной на нейтрализацию сильно замедляющего воздействия высокого (37.) содержания ЛОТ на рост прочности цементного камня.

Анализ влияния используемых комплексных химдобавок на фазовый состав новообразований при повышенных температурах,проведенный методом дифференциально-термического анализа (ДТА), показа!,что продукты гидратации при применении исследуемых ПАВ в основном имеют тот же состав, что и в бездебавочном цементном камне.

Экспериментально установлено,что жесткость горячих (Ь=65...70 °С) керамзитобетонных смесей с комплексны!.«! ПАВ при расходе цемента 300...350 кг/м3 и начальном водссодержании 258...301 и 282...330 л/м3 для вяжущих с СзА=6,5 и 11л соответственно не превышает 5...10 с: Однако эффективность комплексных химических добавок проявляется при высоком исходном Еодосодержании смеси (В/ЦИСх =0,88;0,94),в результате чего отмечается значительный недсбор прочности керамзитсбетона.

Анализ проведенных исследований показывает,что известное положение о замедлении сроков схватывания разогретого цементного теста и стабилизации его пластических свойств при применении определенного вида химических добазок не распространяется в полной мере на керамзитобетон-ные смеси на горячем заполнителе. В этом случае эффективность воздействия химических добавок тем вше, чем стабильнее водосодержание растворной части керачзитобетона, а истинное водоцементное отношение приближается к В/Ц исследованных цементных паст.Естественно,что отбор воды остывающим пористым заполнителем непрерывно снижает водосодержание растворной части бетона, а происходящее уменьшение концентрации

химической добавки вследствие ее миграции с водой в поры керамзитового гравия в еще большей степени усложняет проблему повышения подвижности керамзитобетонных смесей на горячем заполнителе. Исследованиями установлено, что рациональнее приготовлять керамзитобетонные смеси на горячем заполнителе, используя разогретую воду, так как в этом случае еодо поглощение керамзита снижается на 10...15%. Кроме того, подогретая еод снижает температурный градиент между горячим керамзитом и другими компонентами бетона,что уменьшает температурные напряжения в гранулах заполнителя. ;

Эксперименты, проведенные на составах (расход цемента -300...350 кг/м3; керамзита-300л/мэ; пористый и плотный мелкие заполнители соответственно 180...240 и 160...220 л/м3 ),гарантирующих получение керам-зитобетонов классов В7,5; В12,5 и В15, позволили установить, что при применении горячего керамзита наименьшее снижение подвижности имеют смеси с предварительным' приготовлением растворной части бетона и дзухстадийной подачей воды затворения.

В этом случае оказалось возможным целенаправленное использование высокой самовакуумирующей способности остывающего керамзитового гравия, обеспечивающей быструю кольматацию пор керамзитовых зерен при их перемешивании с растворной частью бетона. Тем самым снижается темп отбора воды и соответственно стабилизируется относительная подвижность свежеприготовленной горячей смеси. ;

Отработка параметров данного способа приготовления керамзитобетон-ной смеси проводилась по плану многофакторного эксперимента"Хартли-5" (На5).

В связи с тем, что реологические свойства керамзитобетонной смеси на горячем заполнителе загноят от исходного водосодержания растворной

составляющей,з работе введено понятие "коэффициент начального затЕоре-ния" Кнз, равный отношению количества воды Bi, введенной в растворную часть, к общему начальному водосодержанига смеси Во (KHa=Bi/Bo).

Изучен характер изменения жесткости горячей смеси,а тагасе прочности керамаитобетона при значениях КНз=0,25...0,75.

В ходе исследований установлено, что максимальная подвижность смеси и наиболее высокие прочностные показатели керамаитобетона отмечаются при КНэ~0,5; начальное зодосодержание смеси при зтом снижается на 15...2QS относительно требуемого при приготовления "горячей" смеси обычным способом.

Экспериментально установлено,что прочностные показатели керамзито-бетона на горячем заполнителе возрастают с ростом температуры керамзитового гравия (в предела;< ::салэдс22.чны.-.температур - ICO..,200°С). Так, относительное увеличение прочности керамаитобетона на сжатие и растяжение при tK=14C...2C0 °С составляет соответственно 10...15 и 15...25", что объясняется повышением закуумирующей способности керамзита с ростом его температуры.

3 работе изучено влияние температуры керамзита и времени выдерживания горячей керамзитобетонной смеси (от момента приготовления до укладки и уплотнения) на ее начальную всдопотребнссть.

Установлена необходимость коррекции начального водссодержания свежеприготовленной горячей керамзитобетонной смеси вследствие непрерывного возрастания ее водопотребности,составляющей в среднем 10...15 л/м3 на каждые 15 минут продолжительности ее выдерживания. При этом для каждого значения температуры смеси и соответствующего зодосодержа-ния существует оптимальное время выдерживания до укладки и уплотнения, сокращение или превышение которого негативно злияет на прочность

¿и

^16 -

керамзитобетона в суточном Еозрасте. Это обусловлено тем, что горячи керамзитовый гравий при остывании с момента приготовления смеси при дальнейшем ее выдерживании непрерывно поглощает свободную вод из растворной части керамзитобетона; интенсивность и количеств отбираемой пористым заполнителем воды от момента приготовления смес убывает. Отбор воды,происходящий до уплотнения горячей керамзитобето: ной смеси, играет положительную роль в формировании структуры бетона так как уменьшает истинное В/Ц цементного камня и, следовательно, еп пористость. При уплотнении горячей смеси сразу после ее йриготовлени: (при В/ЦИсх.£0>3) отбор воды заполнителем,происходящий в отформован» бетоне, приводит к значительному порообразованию в цементном камш особенно в приконтактном слое.

Установлено, что температура керамзита и воды затворения.а так» структурные характеристики заполнителя являются определяющими ш степени влияния на начальное тепло-и водосодержание керамзитобетонно] смеси на горячем заполнителе.

При разработке данной технологии было важно изучить зависимост] уровня изменения прочностных свойств керамзитобетона от содержанш в нем крупного заполнителя,который главным образом определяет начальное теплосодержание смеси.Исследования, проведенные в этом направлена позволили установить, что оптимальное содержание керамзитового гравш

' г, '

в бетоне должно составлять в среднем 900; л/м° .

Повышенное исходное водосодержание керамзитобетона на горячеь заполнителе 220...260 л/м3 ( В/ЦИсх. =0,65...0,84) предопределило исследование его морозостойкости. Проведенными экспериментами установлено, что морозостойкость керамзитобетона на горячем заполнителе I среднем на 20...80% выше соответствующего показателя керамзитобетонг

аналогичного класса на холодных заполнителях.

Известно, что именно состояние контактной зоны между пористым заполнителем и растЕорной частью в значительной степени предопределяет морозостойкость керамзитобетона. Идентификация продуктов гидратации, осуществленная измерением оптических констант серии шлифов керамзитобетона на горячем заполнителе,позволила определить отличия в образовании контактных каемок-оболочек з переходном слое от гранул горячего керамзита в цементирующую часть.Установлено,что в цементном камне контактной зоны в результате температурного воздействия гранул керамзита происходят процессы, связанные с переходом низкотемпературных модификаций кремнезема в более высокотемпературные аналоги с образованием й-кристс-балита (твердость по шкале Мооса 6-7, плотность 2,27 г/см3). Толщина этих участков контактной зоны составляет от 0,1...О,5 до 1 мм, что практически на порядок выше соответствующего показателя керамзитобетона на холодных заполнителях (0,02...0,05мм).

Для реализации технологии выдерживания изделий, отформованных из смесей на горячем заполнителе, необходимо было исследовать кинетику нарастания прочности бетона а зависимости от начальной температуры и времени его твердения. В результате проведенных с этой целью экспериментов по плану многофакторного планирования (Бокса-Бенкина) были получены зависимости, позволяющие контролировать темп термосного твердения керамзитобетона на горячем заполнителе. Анализ полученых данных показывает,что прочность керамзитобетона на горячем заполнителе, достигаемая через 24 часа термосного выдерживания, составляет 48...777. от при начальных значениях температур смеси соответственно 40...70 °С.

В работе представлены технологические схемы по организации произ-

водства керамзитобетона на горячем заполнителе, а также результаты, полученные при апробации разрабатываемой технологии на заводе крупнопанельного домостроения г.Перми на агрегатно-поточной линии при производстве ненапряженных наружных стеновых панелей марок.НР-1 хилых домо! 97. серии при суточном цикле оборота форм.

Организация работы цеха по указанной технологии позволяет сэкономить 8945 тонн пара или 805024 кг условного топлива в год, которого достаточно для производства 7318 м3 керамзита. Целевое применение сэкономленной энергии на тепловую обработку обеспечило бы дополнительно выпуск около 18 тыс. • м3 железобетонных изделий, что отвечает производственной программе данного цеха на 4,8 месяца.

Основные выводы

1. Установлена возможность получения горячих керамзитобетонных смесей повышенной сохраняемости на основе нетрадиционного и неиспользуемого тепла остывающего после обжига керамзитового гравия с температурой 100...300 °С. Применение этих смесей в производстве керамзитобетонных изделий обеспечивает ускорение их твердения без применения дополнительной тепловой обработки с обеспечением суточной прочности 48...77% ОТ Иге-

2. Определены особенности изменения технологических свойств разогретого до й=70 °С цементного теста на вяжущем с СзА=6,5 и 11% в зависимости от вида и содержания ПАВ. Установлено,что наиболее эффективными химическими добавками при приготовлении горячих керамзитобетонных смесей на средне-и высокоалюминатном вяжущем являются НТФ+ЛСТ с содержанием соответственно 0,04+0,2% и 0,05+3,0%+(0,2% ЖС) от массы вяжущего, Установлено,что в основном продукты гидратации при использовании этих

химических добавок имеют тот же состав,что и в бездобавочном цементном камне.

3. Выявлены закономерности протекания массообменных процессов между горячим пористым заполнителем и растворной составляющей бетона; установлено, что интенсивность и количество отбираемой воды керамзитовым гравием (при постоянном содержании) зависит от способа приготовления смеси, начального водосодержания растворной части бетона и температуры керамзита. При этом наибольшая степень кольматации открытых пор горячего керамзита достигается при двухстадийном способе приготовления смеси с В/Днач. =0,35...0,45 ;

4. Установлены минералогические особенности в структуре керамзитобето-на, изготовленного с использованием горячего керамзита, которые заключаются в тем,что в контактной зоне между пористым керамзитом и цементным камнем образуется в основном модификации а-кристобалита, что предопределяет повышение прочности и долговечности керамзитобетона.

5. Показано,что толщина контактной зоны при использовании горячего керамзита на границе "пористый заполнитель-цементный качень" увеличивается от 0,1...О,5 до 1,0 мм,что практически на порядок Еыше соответ-стЕущего показателя керамзитобетона на холодном заполнителе (0,02... 0,05мм).

6. Установлено, что увеличение толщины и прочности контактной зоны керамзитобетона на горячем заполнителе достигается в результате приготовления смеси на керамзите, предварительно охлажденном от t=400...350°С до t=120...150 °С водой с t=90...95 °С. Научно-техническая новизна предложенного способа подтверждена авторским свидетельством на изобретение Н° 1668341, 1991г.

7. На основании математического планирования экспериментальных теле-

дований получены математические модели по подбору технологических па раметров приготовления керамзитобетонных смесей на горячем заполните ле, а также интенсификации твердения керамзитобетона. 8. Опытно-промышленными испытаниями на действующих заводах крупнопа нельного домостроения подтверждена эффективность использования произ водства керамзитобетонных изделий на горячем заполнителе в технологической увязке с производством керамзитового гравия. 9.Экономическая эффективность производства керамзитобетонных изделий на горячем заполнителе выражается в отказе от традиционного способа теплового воздействия на бетон, чем достигается экономия' 25...60 кг на 1м3 изделия. Кроме этого, снижение эксплуатационных нагрузок котельно-печного оборудования, снабжающего теплоносителем камеры тепловой обработки железобетонных изделий, позволяет уменьшить Еыброс загрязняющие окружающую среду.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: ;

1. Сасонов Р.П., Ужахов М.А. Использование горячего керамзита для ускорения твердения керамзитобетона. //Сборник Минюгстроя СССР, вып.2 -М,. 1989гС.42-43.

<

2. Айрапетов Г.А.,Сасонов Р.П. .Ужахов М/А. Эффективные строительные технологии //Сборник научных трудов 5- Национальной конференции с международным участием,10-13 мая, НРБ,-Приморско,: 1989 г.-с.7-11.

3. Штоль Т.М. .Айрапетов Г.А..Сасонов Р.П.,Ужахов М.А. Керамзитобетон-

ные смеси повышенной сохраняемости на горячем заполнителе и напрягаю*

щем цементе //Сборник научных докладов Всесоюзной конференции Ресур-

сосберегающш технологии железобетонных конструкция нэ основе напрягающих цементоз.-Грозный, IS89.-G.5I-58.

4. Айрапэтов Г.А., Сасонов Р.П., Харченко И.Я., Панченко А.И., Ужахов М.А. Бетонная смесь на горячем керамзите //Сборник докладоз Международной конференции РИЛЕМ (нэ англ. яз.) ФРГ, г.Ганновер, 3-8 октября 1990г.-С.12-15.

5. A.C. I68834I, Способ приготовления керамзитобетонной смеси. /Айрапэтов Г.А., Харченко И.Я., Унахов М.А. (СССР). Спубл.1991 Еюл. N29.

ЛР 020818. Подписано в печать 19 мая 1994г. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная. П-изд. л. 1.0 Тираж 60 экз. С23К

Рэдакпионно-издательский центр Ростовской-на-Дону государственной академии строительства 344022, Ростов-на-Дону, Социалистическая, 162