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

РГ Б ОД

РССТОВСХАЯ-на-ДОНУ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

? П »ЮН 199;>_

На правах рукописи

У Я А X О В Мочко Афакоевич

ТЕХНОЛОГИЯ И СВОЙСТВА КЕРАМЗИТ0ЕЕТ0НА НА ГОРЯЧЕМ ЗАПОЛНИТЕЛЕ

Специальность 05.23.05-Строительные материалы

и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-ка-Дону 1394

Работа выполнена з 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 ошснзкг;:: - доктор технических наук, профессор

А.П. Зубехин;

- кандидат технических наук, Ю.К. Дьяченко

Ведущая организация - Чечено - Ингушское управление

строительства

Зашита состоится "_"_1934 г. в _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.Социалистическая, 162, ауд. 232.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан"_"_1334 г.

Ученый секретарь регионального специализированного совета кандидат технических наук,

доцент ^¡гк Ю. А.Веселев

- з -

Общая характеристика работы

Актуальность работы.

В настоящее время 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 807. легкобетонных изделий и конструкций основным заполнителем является керамзитовый гравий, выпускаемый на 340 предприятиях стран бывшего СССР. Зто обуславливает на ближайшее десятилетие использование з 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 разработка энергосберегающей технологии керамзитобетона на горячем запол- -нителе для сборного и монолитного строительства.

Для реализации поставленной цели в работе необходимо было решить следующие основные задачи: - разработать технологию приготовления керамзитобетонной смеси на горячем керамзите,сохраняющей необходимую удобоукладываемость в тече- ■ ние 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 характеристику! затвердевшего керамзитобетона. ;

Научная новизна работы:

- установлены особенности изменения технологических свойств разогретого до 1=70 ±2°С цементного теста на вяяущем с содер;ханием СзА=б,5 и 117. в зависимости от примененных хтлических добавок (ЛСТ, ФХЛС.НТФ.СВК);

- 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

л

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

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

- 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 й=120...150°С водой с 1=90...95°С. Научно-техническая новизна предложенного способа подтверждена авторским свидетельством на изобретение

М' 1668341 от 1991г. (Бюллютень N29).

Практическое значение работы:

- интенсификация твердения керамзитсбетонных изделий на основе нетрадиционного и неиспользуемого тепла остывающего после обжига керамзитового гравия снижает суммарные топливно-энергетические затраты на производство сборного и монолитного керамзитобетона;

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

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

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

- б -

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 зайкдает: !

I

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

- результаты комплексных исследований технологических сеойств 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 было доложено на:

- 5й Национальной конференции с международным участием в Народной республике Болгарии "Эффективные строительные технологии" (г. Приморско, май 1989 г.)',

- Всесоюзной конференции " Ресурсосберегающие технологии железобетонных конструкций на основе напрягающих цементов"(г.Грозный,сентябрь 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.).

Основные 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. Миллионишкова под руководством кандидата технических наук, профессора Г.М. Штоля и доктора технических наук, профессора Г.А. Айрапетова .

Содержание работы

В работе приводится анализ технологических особенностей приготовления кераызитобетонных смесей, а том числе на горячем йерамаите, и изготовления керамзитобетонных- изделий и конструкций. 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 выесд 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, Й.Б.Заседателева, Б. А. Крылова, Л. А. Маликиной, Е. Н. Малинского, С. А. Миронова, Д. С. Михаковского. О.Е.Третьякова и других представлены различные способы оптимизации тепловой обработки легких бетонов.Рекомендуется применять паропрогрев или электроразогрев бетонной смеси,прогрев бетона в продуктах сгорания природного газа, геллотермссбрайогку, мягкие режимы ТО и ряд других технологий.

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

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

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

Анализ первого направления показывает,что применяемые в настоящее время энергосберегающие способы тепловой обработки легких бетонов позволяют в некоторых случаях снизить расход технологического топлива е 2...6 раз, но, несмотря на это, затраты тепловой энергии остаются существенными, а сами решения не исключают применения дополнительной

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,

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

Известно,что одним из резервов снижения теплопотребления з производстве сборного железобетона является применение разогретых бетонных смесей.В научно-исследовательской лаборатории "Интенсификация твердения бетонов" Грозненского нефтяного института в 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 самогакуумирования 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 сбъем бетона,уменьшаются термические напряжения и деструктивные явления в твердеющей структуре керамзито-бетона,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 керачзитобетсяа.

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 керамзитобетонных смесей с последующим ¡к 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 в бетоне, и последующий отвод тепла при термосном выдерживании наиболее полно соответствуют кинетике структурообразования цементного камня.

Ускорение твердения по этому методу достигается 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 ¡к схватывание и твердение.

- И -

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

Установлено , что химические добавки ЛСТ и ФХЛС ускоряют сроки схватывания цементного теста (СзА=б,5%), разогретого в стационарных условиях до температуры 70 °С. Таг:, при содержании указанных поверхностно-активных веществ (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 >17. начинают оказывать незначительное замедляющее 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 влияния тех же ПАВ на зязкость горячего (при непрерывном перемешивании) цементного теста с температурой 70 °С установлено, что они оказывают значительнее пластифицирующее воздействие,позволяющее снизить начальную вязкость цементного теста в 2...2,2 раза на вяжущем с СзА=б,5% и в 1,7...3,6 раза на вяжущем с СзА=11Х. При этом начальная вязкость горячего цементного теста на вяжущих с СзА=б,5 и 11% 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=6,5£ установлено, что процессы схватывания замедляются в 2,3...3,4 раза с добавкой НТФ и в 1,5...2,8 раза- с СВК; для вяжущего с СзА=Ш замедление составляет 1,3 раза с НТФ и 2 раза с СВК в зависимости от содержания добавок.

Исследования влияния химических добавок НТФ и СЕК на еязкость горячего цементного теста показывают незначительное снижение его начальной вязкости, составляющее для вяжущих с СэА=6,5 и 11% соответственно 12...14 и 37...28% .

Как известно, структурообразование гидратирующего Еяжущего зависит от вида и расхода применяемых химических добавок, в сзязи 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 зачедляюще-пластифицирующее воздействие,но 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: ЛСТ40,15 и 0,1%; ФХЯС40.2 и 0,4%; НТФ*0,05 и 0,02 %; СВК*0,12 и 0,1%.

Таким образом, анализ результатов исследований вяжущего двух по содержанию СзА видов показывает, что с применением одкокомпонентных химических добавок достигается определенное пластифицирующее воздействие на разогретые цементные пасты, но ни одна из них не позволяет обеспечить необходимую консистенцию горячего цементного теста и замедление сроков его схватывания, не снижая/при этом прочности цементного камня.

Известны полифункционал^кые свойства комплексных химических добавок. Проведенными исследованиями было установлено,что для средне-и высокоалюминатных вяжущих наиболее эффективными по исследуемым показателям комплексными химическими добавками являются соответственно

НТФ+ЛСТ (0,04+0,2%) и НТФ+ЛСТ+ЖС (0,05+3,0+0,2%) (ЖС-жидкое стекло). Введение в состав комплексной добавки для зысокоалюминатного вяжущего ЖС является мерой, направленной на нейтрализацию сильно замедляющего воздействия высокого (3%) содержания ЛСТ на рост прочности цементного камня.

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

Экспериментально установлено,что жесткость горячих (1=65...70 °С) керамзитобетонных смесей с комплексными ПАВ при расходе цемента 300...250 кг/м3 и начальном водссодержании 258...301 и 282...330 л/м3. для вяжущих с СэА=6,5 и 11% соответственно не превышает 5...10 с;-Однако эффективность комплексных химических добавок проявляется при высоком исходном водосодержании смеси (В/ЦИсх =0,86;0,94),в результате чего отмечается значительный недсбор прочности керамзитобетона.

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

химической добавки вследствие ее миграции с еодой в поры керамзитового гравия в еще большей степени усложняет проблему повышения подвижности керамзитобетонных смесей на горячем заполнителе. Исследованиями уста-" новлено.что рациональнее приготовлять керамзитобетонные смеси на горячем заполнителе, используя разогретую воду, так как в этом случае водо-поглощение керамзита снижается на 10...15Z. Кроме того, подогретая Еода снижает температурный градиент между горячим керамзитом и другими компонентами бетона, что уменьшает температурные напряжения в гранулах

заполнителя. ';

1

Эксперименты, проведенные на составах (расход цемента -200...350 кг/м3; керамзита-300л/м3; 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 подеижности имеют смеси с предварительным' приготовлением растворной части бетона и двухстадийной подачей воды затЕорения.

В этом случае оказалось возможным целенаправленное использование высокой самозакуумирующей способности остываощего 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 зависят от исходного водосодержания растЕорной

составляющей,в работе введено понятие "коэффициент начального затворе-ния" Кнз, равный отношению количества воды 8i, введенной в растворную часть, к общему начальному водосодержанию смеси Во (KH3=Bi/Bo).

Изучен характер изменения жесткости горячей смеси,а также прочности керамзитобетона при значениях Кнз=0,25...0,75.

В ходе исследований установлено, что максимальная подеижность смеси л наиболее высокие прочностные показатели керамзитобетона отмечаются при КНэ~0,5; начальное водосодержание смеси при этом снижается на 15...20% относительно требуемого при приготовления "горячей" смеси обычным способом.

Экспериментально установлено,что прочностные показатели керамзитобетона на горячем заполнителе возрастают с ростом температуры керамзитового гравия (в пределах ::ослэдов2КНь^температур - 100.. .300°С). Так, относительное увеличение прочности керамзитсбетона на сжатие и растяжение при tK=140...200 °С составляет соответственно 10...15 и 15...25%, что объясняется повышением закуумирующей способности керамзита с ростом его температуры.

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

Установлена необходимость коррекции начального водосодержания 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 водосодержания существует оптимальное время выдерживания до укладки и уплотнения, сокращение или превышение которого негат;гако влияет на прочность

керамзитобетона в суточном возрасте. Зт'о обусловлено тем, что горячий керамзитовый гравий при остывании с момента приготовления смеси и при дальнейшем ее выдерживании непрерывно поглощает свободную воду из растворной части керамзитобетона; интенсивность и количество отбираемой пористым заполнителем воды от момента приготовления смеси убывает. Отбор воды,происходящий до уплотнения горячей керамзитобетон-ной смеси, играет положительную роль в формировании структуры бетона, так как уменьшает истинное В/Ц цементного камня и, следовательно, его пористость. При уплотнении горячей смеси сразу после ее приготовления (при В/Цисх.^0.8) отбор воды заполнителем,происходящий з отформованном бетоне, приводит к значительному порообразованию в цементном камне, особенно в приконтактном слое.

Установлено, что температура керамзита и воды затворения,а также структурные характеристики заполнителя являются определяющими по степени влияния на начальное тепло-и водосодержание керамзитобетонной смеси на горячем заполнителе.

При разработке данной технологии было важно изучить зависимость уровня изменения прочностных сеойств керамзитобетона от содержания в нем крупного заполнителя,который главным образом определяет начальное теплосодержание смеси.Исследования,проведенные в этом направлении,

позволили установить, что оптимальное содержание керамзитового гравия

* ч

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

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

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 в 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 а-кристсбалита (твердость по шкале Мооса 6-7, плотность 2,27 г/см3). Толщина зтих 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 в 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 Еыдерживания, составляет 48...77% от Иге 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 жилых домов 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

2. Определены особенности изменения технологических свойств разогре-

*

того до 1=70 °С цементного теста на вяжущем с СзА=б,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% ЯС) от массы вяжущего. Установлено,что в основном продукты гидратации при использовании этих

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

3.. Выявлены закономерности протекания массообменных процессов между горячим пористым заполнителем и растворной составляющей бетона; установлено, что интенсивность и количество отбираемой годы 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 З/Пнач. =0,35...0,45 ;

4. Установлены минералогические особенности в структуре керамзитобетона, 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 поЕшение прочности и долговечности керамзитобетона.

5. Показано,что толщгаа контактной зоны при использовании горячего керамзита на границе "пористый заполнитель-цементный камень" увеличивается от 0,1...О,5 до 1,0 мм,что практически на порядок выше соответ-ствущего 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 Ь=400.. .350°С до 1=120...150 °С еодой с 1=90...95 °С. Научно-техническая новизна предложенного способа подтверждена авторским свидетельством на изобретение № 1668341, 1991г.

7. На основании математического планирования экспериментальных иссле-

дований получены математические модели по подбору технологических параметров приготовления керамзитобетонных смесей на горячем заполнителе, а также интенсификации твердения керамзитобетона. 8. Опытно-промышленными испытаниями на действующих заводах крупнопанельного домостроения подтверждена эффективность использования производства 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 зыбросы 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.З. -М,. 1989гС.42-43.

«

2. Айралетов 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-

ч

щем цементе //Сборник научных докладов Всесоюзной конференции Ресур-