автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Технология плотного силикатного бетона на основе электротермофосфорных шлаков для сборных дорожных покрытий

\ о

к;.»

на правах рукописи

Злеусинога Гулънара ГиниятоЕиа

Технология плотного силикатного бетона на основе электротер:лос[ос$орных шлаков для сборных дорогннх покрытая

05.23.СБ - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красного - 1995

за прага?: оуноиясл

tv'"- 'т

Тзхлолепш язогзого o:t™:ica?Hcro (Ígtohs на оснсзе электтх- тпЕГ'о^ооёсрвгх urasc» г,ля сбортах r,cporjvx ncrqpvrrâ

05,23.Со - C?poa?s3bBtíC- .лг.тзркаи е исцотше

на соискание уч-зйсл o\wa;. кандидата твун:г;-псл'г сз^к

Крпского ~ Ï995

Работа выполнена но Всероссийском научно-исследовательском институте строительных штерлалов и конструкций ци.П.П.Будникова АО "ВК1П!с?ром сл.П.П.Будникова"

ПаучпкГ. руководитель -• кандидат технических паук, стара:": научны

сотрудник

Леонтьев E.H.

*1аучны?; консультант - доктор технических наук, старин?: научнчй

сотпуднпк

Ахундов A.A.

I

Официальные ошоненты -

- доктор технических наук, профессор

Ыагцеев УД.

- кандидат технических наук, старший научны?: ^сотрудник

Варламов В.П,

Ведущая организация - АО Моспрсэ кг строи

Зажита .диссертации состоится "21" декабря 1995 г. в 10°° часов

СХ

на заседании специализированного совета К Ш.Оо.и! по присуждению учено:" степени кандидата технически'наук в А0"Б:П£1строл пм.П.П. Будникова" по адресу: 140060, пос.Красково, L'ockobcko:" области, ; Карла I/iapKca, 117,

С .диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке института. Проси:; Вас принять участие в зашито и направить Ваа отзыв, занер кип печатью, в адрес специализированного совета.

Автореферат разослан "¿2 " IS35 г.

опцлл

его;::•ост:: v. повь'секде

поста строительства требует ::1"роксго воЕле-iç: -я в про-звокстЕо строитель:-:::.": 'T.vc-i-"a?:c>B с •си""-? тсплгшя: с"с-:ггр.-станц:г., ::ета~-лупппеекпх ."г.".л л отхсссг. i г'ргспоо-вгг.З'.х с7рг.с;.-.\' премге-лзпгссгл» Зте. задаче s иолчо.'. мере отвечает производство издали л попиз сетснсв па ссксвв олектрстерпо^осГоркых адакоЕ (370). кыегг_ш: тшс:е сукествешше прэпкуд.ества по сравнения с бетонами на портландцег,:енте, как высокие прочность, сульсТ.ато- и горозостоисость, низкая стоимость. Применение таких бетонов позволит высвободить значительное количество дефицитного и дорогого цемента.

3 последние год:; вопросу использования ЭТО шлаков в производстве строительных ¡.-ятерголов уделяется много внимания.

СеЕчас в отвалах скопилось более 9 млн.тонн гранулированного олектротер:ла:сссТорного плака и около 12 млп.т кепкенноохлагден-пого плата, под которьгл занято белее БО га сельскохозяйственных зеиэль. ¡!з езегодного выхода елахов нспсльзуотся

цементная заводили около 70£. Остальные слакн поступает в отвал.

'.¡едленноохлааденнн": лито;" шлак в не большем количестве перерабатывается ка плаковнй цебень, используемый в дородных работах.

Однако, вопрос полной промышленной переработки ЭТФ шлаков до сих пор не решен. Вместе с тем большая часть отходов могла, бы быть использована для строительства автомобильных и других дорог с твердым покрытие;,;, потребность е которых весьш. значительна.' Б ото"' связи разработка технологии плотного силикатного Сетона с применением литых и гранулированных ЭТО шлаков, удовлетворяющих требования:.! дородного строительства, представляет особую актуальность .

1-е ль заботы. Разработка технологии из се ли.": из плотного сили него бетона на основе ЭТО слансв для дородного строительства и исследование его сео:!ств.

Реализация поставленной цзли влечет за собо;! необходимость комплексного решения следующих задач:

- изучить Спзпко-хклические и технологические особенности ко тактио:': зоны 1.:от.;ду цементным камнем из злакового вяжущего и раз ли

залолнятеля:.31, включая срастание цемантпрухцого нечестна с з полнптелями;

- разработать оптимальны;': состав бетона;

- разработать и исследовать параметры технологии и п.т влияки на свойства бетона;

- исследовать експлуатацпонвкэ свойства бетона;

- определить ьконог/лческув с^Тективность применения дорэкяых издели?. на основе ЭТЗ плаков.

Научная новизна. Изменение свойств дисперсно:"; структуры материала на основе одноосновного гпдросилитта кальция типа С5Н-1 /цементирующее вещество/, образующего из аморфного веяла--стонита, мелиллта, окерманита гранулированного элгктротермо£осх;.ор кого ¡ллака достигается кристаллизацией на патрице - заполкитела% различного кристаллизационного строения - кварц, полеЕые шпаты, кристаллические волластопит и псевдоволластонит.

Выявлены технологически перспективные закономерности кристал лкзационЕсго срастания гидросиликатов кальция на различных матрицах /заполнителях/, укладывающихся в поЕышапдл^ся ряд: известняк, мрамор, гранит, порфирит, медленноохлаадекныП лито:: ЭТО олак.

Установлено, что повышенные показатели прочности и других свойств шлакового борона обусловлены однородностью фазового соста

повообразоааялЛ в цог.:онгяру2^см вещество г: э контактном слое шла-гсвсго исполнителя, прздстсалоипнх гарТслсгпческл' оСюрмлеязклп кягышя группы С5И-1.

Разрабстазы рмзюнальязо состава и тоу-"?екн основные техноло-ппзсггго лзре.'гэтри приготовления п сво^суа гчтаковога вяяуг.эго, Ооткпйп с"эс9'П, пзу^о'п; ^спго-гехагагасгто хг.раз:гористи:зг ша-л&ого йос!-?!"'птнсго потопа п дородных шля? га того.

. Шак-лузсгая пеяность т; гэг;д^аггея результатов. работн..

Ро-^уль-зты 'юогедова!"!? позволила глептротеркофосфорннэ пла-гл отнеск: л разряд ценного спрья для производства дорсшшх бе-тоннах пллт с использованием их в бетоне около 95^. Прл этом гра-'•"л;;ролэнне9 елакп полностью зачеши:: рнсокспрочнш; цемент, а легко - «елкпС н ¡фтшшЛ заполнители. ' _ .' . •.

Розработаяа тохнсяот-кя поросых бэтоншлс плат, отвечающих .'рс^сзаня.тл дородного стролгзльсгкд, -то позволяет применять их .•гясто плл наряду с бзтснг.п н? суль?с:осто;л:с1". л псртландце:звнте.

Результат:;: ргзгг^сго-: л ■::::::::"г;:я онрсбоэакп а условиях пропиленного п^отводстгс. я :-з:со лл-тно-о бэ?онз ЛСОТ"СтвоГл>:йт<?-" риал::".

Разработан технологические регламент производства дорозных плит из плотного силикатного бетона на основе гранулированного п литого элоктротер:.:ососс[орного шгака..

^сектлвпос'тъ производства дорогных плит пз шлакового бетона по сравнения с производство:,! доролшгх плпт из цементного тяжелого бетона обусловлена более низкой стоимостью вянущего, мелкого и крупного заполнителей. Стоимость изготовления таких плит па ни~е стоимости изготовления аналогичных плит из цементного бетона ( сСФзк7П2»;осгь росчихана яля оптимального состава бетона).

! I

%

Апробация паботы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуЕДэнн на Ш республиканской консТоренщта молодых уче-вл и специалистов "Повышеней эффективности в строительстве и про;.£:ияеккостц строительных материалов" /г.Рига, 1958/, Всесоюзном координационно:.: научно-практическом совещании" Пути использования вторичных ресурсов для производства строительных материалов и изделии " /г.Чимкент, 198-3/, зональном сзтиьаре "Качество и падеЕ-ность строительных материалов и конструкции в сейсмостойкой строительстве" /г.Еату'з, 1988/, зональном се:.!инаре "Интенсификация п псвцшеь'ио зсфектшшости общественного производства на основе ускорения научно-технического прогресса" /г.Севастополь, 1988/.

ПуЗллк?лин• 0с«э2ше положения диссертации отразгнь* в 8 стат

ях.

Объем работа. Диссертационная работа налогена на твд стр. ме спнописного текста,' содернит таблиц , рр рисунков и сос-

тоит из введения, ,6 глав, основных выводов, библиографии из наименований и _4_ прнлозенин.

На зацкту выносятся:

- результаты физико-химических и технологических исследована: 1!овообразовшшй,1фисталлизушихся з. цементирующем веществе из ЭТО шлака и в контактном слое матрицы - заполнителя различного криста лизашюнного строения.;

- технологические параметры получения планового вяжущего и б тонной смеси с использованием гранулированного и литого ЭТ<£ шлакг

- результаты исследований основных-физикочяеханическдх свопс предлагаемого бетона, доро;::кнх плпт и другш: из дели- из зтого без на;

- рэзультахп егдг^о-прсгглг.-оняод протерт* лпбсра'.орк:.::: исследо-вглай л íáCKyn ь'Лд^^ю--;^ прсгсг-одсхва к

пошш дорезка юшт ез бзхола да сонсео sfü глаше.

ССНЕЕШЗЕ Е^ЕЙН '

Утилизаадлз2 электротяг,ос^орчнз: как aw-yríj JT.V

анализа отэтйстбонвого л г;зр7б™ного ега?а5 эрлг^лдггсь .vnorcrc-исследователи. Гранулированные злака Гфэдг:ага;ш использовать н ястестпе хкшопэята в различного рота вягхугдх, тезркзегпс при тошгазлаяяостной обработке в ка^эрад згосшарнванш! или в автоклавах, а таете в виде добавки к портландцементу. Выли предложения по Еспользояапиэ литых г.акристядллзозалотгс лдадог, э 'качества крупного сапслнятола цэ'лзптпм;:. бзтспоз, а таксе а качестве бал-

~ .л

ласта в дороанс:.! строительстве.

По шенйэ А.в.лэд£эгсг.сг0, ч. ",~.:гя"с?.:, ^.KJ'yaTóíSia. &.А.Новопашна, Е.Н«Лэонтье?-г; С^ДДслз'г'Эиовь др„ ЭТй ^-т^тя :югут б.ыть попользованы белая зел-ики"1 - y:¿?.rnc?s0 разлач-зкх стройматериалов, особенно при теплснла-:>:сст:-:оГ: обработке в автоклавах.

По нашему мнению наиболее рационально кепольегзать гранулированные шлаки в качестве вягутцего автоклавного твердения, таге как ' >но монет полностью заменить в бетонах портландцемент. Представ-!яет интерес использоезть литые мэдленпоохлазденпне. шлаки в качест-!е заполнителя, мелкого п крупного в производстве изделии из автоклавных бетонов.

Учитывая потзкцпалънкэ воз;.:о:зсетп планового вязучего и бс— ■она на его основе, по нак-:.;у мнеизо, паи больший интерес представ-яэт изготовление изделии для сборню: дородных покрытий, так как аряду с большой прочностью могут быть достигнуты высокие показа-

т':лз: морозостойкости, истираемости в стойкость 2 средах, характерна; для грунтовых вод.

Поэтому на-а; доставлена цель разработать технологию к получить изделил из плотного сиапсгткого бетона на основе ЗТ5 опаков для дородны: покрытий с повышенными показателям эксплуатационных свойств

ПрсзиоаггкоГ зтому послужили теоретические исследования еоз-м:-у.:-::.стп псдсльзогашш •Зпзкко-хижчоскзх особенностей гранулированного ;; литого ЭТ^ слакоЕ. '

За осисвр научной гипотезы принято предположение о том, что ¿».•пуцее из гр-нулирогангюго я заполнитель из литого ЭТО плаков оддзкл "о сзслму цпнзралогаческолу составу к. цементирукхцзе 'вещество ро время теплов.та&нооткой обработки в автоклаве доляно образовываться >' с участка минералов га поверхностного слоя заполните ля.

Сто обстоятельство ~г.::~п обесгс'нтт- боле? прочттт-а, по сран-вс.'"» с другими видами заполнителя, связь цеглектп-

рузсое-го вещества и плакового заполнителя, что "¡.эдзтея на повнее-век показателей таких свойств, как прочность, морозостойкость, но-шраешеть, водонепроницаемость, стойлюсть с агрессии грунтовых вод.

При пронодетп: исследований применяли следугцдв материалы: гранулирсвашшй ЗТО цлаг. Чшдкзнтского П0"5ооёор", литой ЗТФ шлак Д.-;;ймбулского П0"Хи:,:пром" и кальцзнЕрованнуа известь Люберецкого КС-! и К, нормальный песок Вольского ыестороакенпя, горные породы -гранит, мрамор, известняк, порс-прит.

Состав, свойства, особенности структурообразовалия цементирующего веэдетва, заполнителя и бетонов изучали с использованием химического, рэнтгспос-азового, ддеСер-зщпальво-тормического анализов, электронной микроскопа: л круизе соэрэ:.:с--.-;н^х Сизико-хгинчесстх методов.

-? -

Подбор я гранулометричесгл:': состав заполнителе;;, определение активности вя:г.удого, прпготоа.-еттпо бот:;;::::.:. смссе:':, исследование прочностных п других сеонств бетона производили по мотопилам соответствующих стандартов.

Плаковсе вягуцее получали совместным помолом гранулированного шлака и извести в лабораторном парово". мелькпие.

Опытные образцы сормовали на лабораторной вибромельнщо с агат ли ту до."; колебания 0,5-0,7 :.?л, частотой 50 Гц, с применение:.:

о

статического пригруза 50 г/см' . После 4-5 чассвоГ; выдср~л-л образцы подвергали автоклавном обработке в прог.гпленном автоклаве Опытного завода по persn.íy 3+6+3 час при избыточно:.: давлении 0,8 ]Шз. при температуре 175°С. Испытание производили через сути: после автоклавной обработки.

Из дкзико-хтзиескогс^тг химического анализов следует, что гранулированным ЭТО шлак представлен в основном псевдсволлас- ' тонптовкм стеклсм /6б-9С£/ с вг-злезлямл 4-IC;» крпста^ляче схо5 базы "псевдсволяастоыита и мелилита'*, содержит Sí02 -СаО ~ 43-, Я20з - 3,2;;.

Лито:: ЗТС- плак представлен кристалглческсж Сазами - псевдо-волластонито:.! / до / и окорманктом с гелекитсм /20-22</, содержит S¡02 - 41£, СаО - А120з - 3,3£.

Известь по хш,ячее кому составу — кальциевая, по показателям гидратации - быстрогпдратирукщая и Еысоноз::зотермнчесгля, содержит СаО - Ql,l%, ЩО -1,1%, SL02 - 1,%. .

Для исследования активности гранулированного ЭК шлака в зависимости от количества молочного актлвизатора - извести, се вводил:! в состав яяг.упого в количестве С .,5-15^ от'массы шлака.

Активность вязуцего составила от 2,7 до 67,8 1ЛПа, прочность при изгибе - от 0,5 до 15,4 !.Иа. ¡-олоть'Л гранулированный ЭТО шлак без введения активизатора твердения Еякуцпх сео':сте при телловлаа-нс-стно:: обработке /пропарив ашш и антоклавировани;!/ не проявляет.

Рентгеновские исследования газового состава продуктов твердения вя^уоих и данные ДТА показали, что продуктами новообразовании являются кизксосновкые гидроспликатн Са - I и тоберморпт.. Установлено, что при увеличении количества активизатора пзвестп 8,10.

замедляется гидратация плакового стекла, а на рентгенограмме, е осноеном, обнаруживается линии свобо.дного гидрооксцда кальция.

Оптимальны'! состав вяаушэго с 5-ти % добавкой извести обеспечивает высокие показатели прочности К са = 62,2.\ц1а, 15,'Г.Па.

При определении влияния тонкости помола на активность шлакового вянущего оптимального состава, установлено, что с увеличением удельной поверхности от 2000 до 4000 см^/г и прочность образцов возрастает в 2 раза.

При дальне:л2е:л увеличении до 6000 см /г не происходит заметного повышения прочности. Оптимально!! выбрана величина удельно" поверхности 5= 4000 см~/г.

Известно, что сцепление вянущих с заполнителями является од-н::м из основных критериев, влняэднх на прочность и долговечность бетонов, в особенности дородных.

Вопросами изучения сцепления цементирующего вещества с заполнителями много занимались В.С.2уравлев, С.С.Гордон, К.Е.Корнплович Б.Н.В:шоградоЕ, Е.^-арран. Однако из анализа работ этих и других • исследователе;: видно, что объектом последов £н:-г": адгезЕД был только цемент, а адгезия цементирующего верэства из гранулированного ЭТ11 плагл ниш:: не изучалась.

Для определения прочности сцепления из каченных монолитов гранита, известняка, мрамора, порфирита и литого шлака выпиливали призмы, укладывали в гт-орглы, вторую половину ~ орм заполняли тестом из вянущего, уплотняли вибрированием и запаривали.

Для испытаний на нормальный отрыв разработаны и 'изготовлены специальные приспособления к разрывной мал:не МР-0,5, Результаты испытаний приведены в табл. I,

йлзико-химическуп сущность взаимодействия в контактной зоне цементирующего вещества и заполнителя определяли рентгенографическим, петрографическим и термографическим штодаки на полированных ътгорах. На микро^отогрэрпях контактной зоны тазшх Ее шлифов изучали характер коррозии поверхностного слоя камня и проникновения в зего цементирующего вещества.

Зид запол- Минералы Прочность Прочность Б я 2 £> Д__; _

и: теля заполни- сцепления, Плотность, Прочность

те ля, ¡.На 1Ла кг/м3 П-2П сг-ат:П!«

1звестняк кадык т 60

кварц/примесь/

1рамор

оанит

кальцит кварц

полевые платы

серицит ЕЕарц

полевые платы

120 120

!ор£ирит полевые шпаты 140 кварц каобснат

1,37 1,62

1,73

1,75

2095 2265

2250

2343

•2320

• 40,0

46.6

52,4 52,2

58.7

¡лак псевдоволласт. 120 1,8

мелилит окерманит геленит

римечакие: - вянущее на основе гранплака,

•- е бетонах мелкий заполнитель кварцевый песок

-IQ -

Исследования показали, что е пробах свекего излома контактно!! зоны образуется, так правило, гелевидный продукт, представленииЛ, в основном, г;гарос1ш:ката,.31 кальция типа CSH-I и тоберморитом. При зтсм прочность сцепления цементирующего вещества с поверхностью заполнителя зависит от его минералогического состава и способности отих ¿зшералов растворяться при автоклавной обработке. Наибольшая прочность сцепления оказалась у литого шлака, которая обусловлена образованно!.: в контактном слое и в цементном камне одинаковых по мор*.ологии и прочности одноосновных гидросиликатов кальция и тобер-порита.

У гранита и порфирита,' содержащих в своем составе серицит, кварц и полевые шпаты, контактный слой:, как и цементный камень, такие образован одноосновными гидросилпкатами кальция, что тагсхе обеспечило стому слою достаточно высокую прочность.

Как и предполагалось, наименьшая прочность сцепления оказала« в контактно;" зоне известняка и мрамора. Небольшие примеси в них • кварца, а в мраморе и полевых шпатов, все-таки обеспечили сравнительно небольшую прочность сцепления.

Прочностные, физико-химические исследования и изучение контактного слоя глекду цементным камна-t и заполнителем дают основание,

\

сделать вывод, что вязуцое из гарнулированного ЭТФ шлака и поверхностный слой различных заполнителей при автоклавной обработке шлею прочную фпзико-гХ1пл:ческую связь в зависимости от способности минералов, слагающих камень заполнителя, к растворению и образованию цементирующего вещэства,

Спзпко-хпмическая активность поверхностны:! слоев заполнителя выражена следующей последовательностью: известняк—»-мрамор-s—rpam; —«-норфцрит—4ст ЭТ$ шлак,

• о

Установлено, что близкие по химическому и минералогическому составам вяжущее из гранулированного и поверхностны;'! слоГ. заполнителя из литого ЭТ& плаков при автоклавной обработке образует прочную сизико-химическую связь, обусловленною прочными одноосноеными гицросиликатами кальция типа С5Н-1 и тоберморитом. Повышенная прочность контактного слоя и соответствующая еП низкая прочность цементного ка'.шя обеспечивает повышенные показатели прочностных и других свойств дородного бетона.

Расход компонентов на I м3 бетона был определен по методу абсолютных объемов и составил: /кг/ вянущее - 500, шлаковый песок -504, щебень фр.5 - 10 гм - 494, £р. 10-20 ш - 741. ВодоЕяяущее отношение - 0,4 при жесткости 15-25 сек и подвижности 1-2-см.

Исследованиям! установлено, что прочность и плотность автоклавных силикатных материалов зависит от влияния осноеных технологических параметров, таких как: водовя^ущее отношение /Б/и/, способы уплотнения и время перемешвания бэтокно;: смеси.

Зависимость прочности бетона от В/ц представляет собой кривую с двумя ветвями. При малых расходах воды / В/Ц<0,4/ не обеспечивается надлежащее уплотнение силикатной смеси и замедляются процессы твердения. При избытке воды / 3/Ц>С,4/ ослабляется контакт менду цементируадш.1 веществом и заполнителем, а такке увеличивается количество пор.

Для получения однородной смеси с равномерно распределенными в но"' компонентами был Еыбран способ перемешивания и его резни с учетом состава бетонно:'; смеси, характеристиками ее составлявдих и применяемо": технологическо:': схеш производства. Оптимальная длительность перемешивания составила 3 кин.

СилккатныЛ бетон представляет собой полиднсперснуа систему, в которой вся твердая Саза деляна быть плотно уложена. Для высокопрочного бетона характерно применение кестких бетонных смесе:":, поэтому уплотнеш1е в процессе приготовления оказывает ес;е большее вл-ияния на свойства бетона, чем перемешивание. Недостаточное уплотнение бетонно;: смеси приводит к'сниЕению прочности, плотности, а следовательно, и долговечности изделий. По результатам исследовании установлено, что целесообразно уплотнять бетонную смесь с прпгрузом 50 г/см2 в течение 2-х мин.

Результаты лабораторных исследовании были проверены в производственных условиях Опытного завода при сормовании крупноразмерных из леди".:

- армированные дорогные плиты размером 2,0x1,5x0,14 м и 3,0x1,5x0,18 м,

- армированная плита перекрытия ИКС 60-12-2 с сестьа пустотами размером 6,0x1,2x0,2 м,

- армированная внутренняя стеновая панель размером 2,7x1,3x0,17 ы.

Основные этапы производства:

I - Приготовление планового всгудаго, - приготовление силикатобетонной смеси,

П - Сормованле изделий:

Ш - Автоклавная обработка.

В комплекте с изделиями были изготовлены контрольные образцы

- кубы размером 100x100x100 мм для определения марки силикатного бетона,

- призмы размере.'.; 100x100x400 для определения модуля упругости, призменно;': прочности, прочности на растяжение при изгибе.

Результаты нспнтания контрольны:: образцов /среднее значение/:

пргзкы - плотность 2350 кг/»3, Н. на растягеяяе при изгибе - 5,99 ¿Д

«

призменная 3. - 34,31 ¡.На, Е^ х 10'* - 2,43 оП^; кубы - плотность -- 2330 кг/м3, 2. при С-Х.ТИП в возпупко-суком состоянии - 47,55 !31а и з Еодонаскценном - 38,89 ЙЛа, прочность на растяжение при раскалывании - 2,57 1.11а.

Излелня, испытанные в натуральную Ееличину по прочности, гесткостп « трецпностоПкости соответствуют требования?.? рабсчях чертегеЛ и ГОСТ 8829-65,

Средняя плотность исследуемого бетона составляет 2250-2350 кгА что несколько шгаэ по сравнена с обычными тякелыми бетонам //9 = 2400-2500 кг/м3/. Истинная плотность 2650-2800 кг/м3. .

Псследованияш 'Тазового состава бетона показали, что цементирующая связка состоит в основном из кристаллов гидросшшката типа С5Н - I,. а таю?.е тоберморита и ксснотлпта.

Наряду с прочностью на сжатие определяли прочность бетона при изгибе. Величина прочности ;.'ри изгибе получилась равной 5,4-7,5 ¡¿Па и отношение 5. „зтч/ колебалась в пределах 0,1 -С,12, соответственно при = 51,8-64,5 Ша.

Результаты исследован:!/' показали, что значения Я,зг силикатного бетона на основе ЭТО шлаков не ппхе, чем нормативные, принятые для обычных цементных бетонов. Это особенно Еакно, так как исследуемый бетон предлагается использовать в производстве изделий для доронннх покрытий.

Величина призмеккой прочности исследуемого бетона составила В. = 48,1 - 52,9 1.2а. В результате математической обработки результатов получено среднее значение для бетона на основе

2Т'1 цлаков - С,95 , что выше принятого е нормативных документ, для о ёмкого бетона марок "400п-"£00" / ЯЛ1) = С, 7 Б^ /. -/С-: к И 11-21-75/.

Псппандя ползали, что модуль упругости характеризуется 1;с;.н чин о" 3,12x10° - 2,9x10° ¡-.г/см2. Причем с увеличением прочное бетона он возрастает.

Необходимо отметить, что значения В у исследуемого бетона

«У

оказался Ецсг, чем для бетона на портландцементе.

Тагом образом, по показателям прочности бетон на основе ЗТС алаков мог.ет бить отнесен к бетонам средне" н высоко* прочности.

Величина Еодопоглощения У бетона изменяется в пределах 7,24 - 9,4^. Основные прочностные сво"стЕа доронного бетона так?л исследовали при полном его водонаекцении. Так как, -этот метод е • больно", степени отвечает жестким условия:.] работы бетона в дорогие покрытии.

По степени водонепроницаемости бетон соответствует высокоГ; марке -У/- 10.

СплпкатныГ: бетон на осноЕе ЭТ!> планов характеризуется высок:; м;г показателями сопротивления истиранию 0,22 - 0,47 т/с:? при не

о

мг.тнвно". величине 0,7 г/см . Для сравнения показатель «стираемое? высокопрочного цементного бетона характеризуется величинами 0,4 -- 0,89'г/см2.

Относительно использования суперпластп:!пкатора в технологии автоклавных бетонов у исследователе:"- пет общего мнения. Зачастую считается, что в кестких бетонные смесях пласти^ицнруюцпе сво;":си ^тих добавок полностью не реализуется. Вместе с тем для дородных бетонов необходима повытнная плотность тли сепззннп водопотребн< бетонной смеси.

3 паск исследованиях были использо7;лны супэрлдгстнфикаторы 3 л тйхнлчоскло ;ппл*осулг.-Сопаты /ЛСТ/. Результаты исследовали;! казаш, что введение в бетонную crscb 0,2-0.5$ пластЕфшщргадпх

банок от массы нязу^его волспотребпзсть бетонной смеси сндлаотсл 20-ЗС^ при этом прочность бетона увеличивается на а

допоглоцэпле - снизилось на 23е";, Коз'^тпио-з? р°змяг~еиил: бетона ставил: с добавке", С-3 - С.35; - 0.95; г, у "онтроллпн.с обр":-а - С,S3.

Наиболее кестким испнтгнг.е:л для гоуочких бетонов является питание на морозостойкость в лгрееслвко£ среде 5% раствораЛ^аС!. зулътатн испытаний полазали, т_з после 200 циклов попеременного '.'ор;ливания и оттепванил лрсчнссть б-этока с добавкой С-3 снизилась это па 4,3£, с ЛОТ - г.т. а образцов ¿ет-ь-i без

Завск снизилась на 7,26 пот-:г:; более 0,6$. Норматив-

э требования такого ^отчего легтчтлн;;- для тторо'лнл: бетонов: ■ рсзостоЛкость не лгл ент-ен;™ прочности во более

и потере массы не бол?» 5;'.. -он- ^••■■vrrvvF результатов ронт-новсь'лх исследовакз! .-ut л о :: '.осле лспитг-пдл

рсзостоЛкости установлено, что в кристаллической структуре алако-го бетона деструктивный изменений нет.

Технико-экономическуа эффективность попользован;'.¡ основных яононгй предлагаемой технологии рассчитывали при сопоставлении эпмостп производства по сравнению с высокопрочным цементным бето-л марки 500 по основным элементам затрат: по стоимости Еянущего, толнителя и по стоимости переработки.

■ Расчеты показали, что стоимость шлакового вязущего марта 3 на 40$ ни:/.е, чем стоимость цемента тоГ: se прочности. При этом :ход условного топлива на производство I т шлакового вяжущего на

52 iT HixG, чем на производство портландцемента, а электроэнергии на 47 кВт.ч.

Показана зчС-зктпвность псзользованпя в качестве заполнителей

шлака вместо природное песка и щебня. Так стоимость шлакового щэбн низе ка 60,'i, а стоимость песчаной фракции шлака на 35% меньше стой мости природного песка.

■ Стоимость шлакового бетоне по сравнения- с цэиентшш той го .

с-

прочности нееэ .более чем ка Организация производства дорогвыз плит на предприятии производительность-) ICO тне.м3 в год позволит утилизировать около 30£ еееготшого выхода шлака, высвободить'50 ты т цемента, 200'тыс.т щебня и песка. Завод такой производительности ix пет обеспечить е:::эюдно строительство ICO км дорог с твердым поь рытиом. • ■

Кроме того, очевидно, что повышенные показатели прочности морозoctoíIkocct, водонепроницаемости, истираемости и других своСст бетона ооеспечиваэт вмеокую долговечность дородным покрытиям, а Taise снижение затрат на их текущий. и капитальный ремонт.

05.1 Zí rHBQSí

I. Теоретически обосновано и экспериментально доказано, что близг-иэ но химическому и минералогическому составам вяжущее из грг аудированного и поверхностны!; слои из литого ЭК- шлаков при автоклавной обработке образуют прочную физико-химическую связь, обусло! ленную прочны;л: одноосновными тадросидикатами кальция типа CSH-I у тоберморатом. Повыпеннат прочность контактного слоя и соответствуя цая е" высока* прочность гхяктеогс камня обеспечивают повышенные показатели прочности м дуг,- :¡x свойств дорошзого бетона.

\

2. Экспериментально установлено, чтс цементный. камень гл граку-нрсванного ОН щдг_::а к слей различных заполнителей

ри автоклавной обработка nvMr: псочнуз •¿•нзду.. связь з

авлслкостл от способности ."л:..?"алов, слаг^:с*сс-: камень заполнителя, растворению и обрззеншнпз се: •енткруидаго вещества.

Оизкко-хк.'.г:ческач активность поЕергисстклх слсез заполните,ля

ырагена следующей после доз стельностью: кзвестняк-мрамор——

ранит-»-порфирит-литой "I* зла::,

3. Отработаны тохлолегяческие параметры и изучены физнко-зличееккэ особенности получения caicos ого Еягущего из гранулированного'ЭТ5 влака. Устаиовл'по, чтс при активизации шлака известью

i количестве 3-5^ от массы плана, помеле его до удельной поверхнос-rz 4000 см /г и тепловланносткой обработке при теглпературе 175°С

, л

юлучепо нязуцзо марок 500-600, предуктши новообразования которого шляются Еизкосспсвные ги1грсс;:.-:т::г.ти 'Типа C5H-I и тобермс- -

шт.

4. Получен плотный силл?а:::_ : ':г.л » в качест-зо вянущего гранулированного слака, мелкого заполнителя'- отхо-юз от дрсблепия литого шлака фракции 0-5 мм и крупного заполнителя-зродукта дробления литого слака на щебень фракции 5-20 мм. Разработан оптимальный состав бетона .для дородных плит, содержащий около 35£ ЭТФ шлаков.

5. Физико-механические свойства бетона характеризуются следующая показатеяямп: предел прочности при сжатии - 51,8-64,5 ГЛПа, при'изгибе - 5,4-7,5 Г,31а, призменная прочность - 48,1-52,9 Ша,

{Z п

модуль упругости 3,1<.-:10 кг/см , плотность 2250-2350 кг/н . '

- Ï8-

6. Отработаны технологические параметры получения бетонно;: с:.: си и бетона для изготовления доронишс плит с повышенными показател ми строительных сеоГ.сте, •

7. Установлено положительное влияние лластп^шцгруадпх добаао:-С-3 и ЛОТ на снлЕенне водоиотребности ¿есткол сил:катобо тонко:; с:.:о си. Показано, что введение з бе'тонпув сглесь 0,2-0,5^ добавок от иг сы влмуцего снижается водопотребность ни-20-ЗС$. При это;.! прочное; увеличилась на I6-22£,. а Еодоиоглозэние снизилось на 29£. Л' '

8. Показано, что основные характеристиках сво;":ств, определяв: долговечность дородного ботона - морозостойкость, истираемость, водонепрощцаемость - у шлакового бетона выше нормативных требовании.. Так, после-200 циклов испытания на морозостойкость в агрессш ноП -среде раствора//AGI прочность бетона снизилась всего до 7,i при потере массы не более 0,6^, а е бетоне с добавит С-3 п лСТ снизилась соответственно на 4,3;' и 4,8£. Показатель сопротивления

9

истираемости бетона характеризуется велинпноп 0,22-0,47 г/с:Г при

р

нормативно:: величине 0,7 г/с« , а степень водонепроницаемости соо: ветствует высокой' марке V/-ÏG.

9. Разработана технология -доромных бетонных плит, отЕЗчанцнх требованиям дородного строительства, что позволяет применять их ' вместо или наряду с бетонами на сульуатосто.'т.ом и портландцементе,

. 10. Выпущена опытно-промышленная Партия дороаню; плит разме~ ром 3,0x1,5x0,18 и и 2,0x1,5x0,14 м. Плиты выдерааяи испытания по трем предельным состояниям: - по прочности, цесткости и трецино--схопкости. '

II» Разработан технологически:: регламент производства дороЕИ влит из пжга-ого силикатного бетона на основе гранулированного и

литого глектротермофосфорпого планов .для заводов производительностью 50 и 100 tïjc.îï3 в год,

12. 3;<oHo:CHSCKnî1 сфгедт от изготовления дорогнш: 'плит пс предлагаемой технологии по сравнению с плитами из цементного бетона достигается за счет полного высдсбездоглл цемента, песка з природного кебня» Так, стоимость дорегггого злаковбетона марки 500 по сравнению с цементным той ге прочности киле более чем на 18£.

Изготовление допо::гных плит на прздпгпят'л производительностью ICO тыс.м3 в год позволит ути/жировать около 30$ егегодного выхода клака, высеойодить 50 тне.т цемента и 200 тыс.т природного щэбня и поена к обеспечить строительство 100 км s год дорог с твердым покрытием, •

— а w

Основные результаты диссертационно:: работы изложены в сле.ду-пз:х печатных работав:

1. Елеуслнова Г.Г. Истираемость плотного силикатного бетона

на основе злектротеруофс^ор:::::: шлаков. Тезисы докл. ,Батуми,IS88-C .25

2. Леонтьев E.H., Хохлов З.Н., Логуновская Л.Б., Елеуспнова Г.Г. Технологические особенности использования отходов промышленности

в производстве плотного силикатного бетона // Научно-техническач окфереиция молодых ученых и специалистов. Тез. докл.Рига; 1988,-С.20

3. Леонтьев E.H., Елоусинова Г.Г. Использование электротермо-^оа/орпых шлаков в производстве дородных плит // Эксщгесс-ипформа-Пя, ЗНИИЭСИ, —ГЛ., 1988, серия 8.. вып. 7, С.4

4. Блэусипова Г.Г. Дорогные плиты из силикатного бетона, '/ Информационный листок, Г.юсо'блЦоГй, 1989, 350-894 •

5. Едоуспнова Г.Г. Применение поверхностно-активных веществ для пласт::'ни. пдгп сидикатобетонно!: смеси на оснсЕе ьлектротермо-С оборках слало в // Тр.:ш-га /В.'-ГЕ-'стром - M.I99I, Вил. 70/98/.-С.53-51.

Елеусинова Г.Г., Леонтьев E.H., Хохлов В.Н., Ибрагимов £.А Л',ро'лнне плиты из бесдемонтного -бетона на основе планов олзктро-тормо"оопорного производства // Тр.ин-та / ВНШстром, - М. 1991 Вии. 70/98/, - С.47-54.

7. Елеусинова. Г.Г.,, лссзтьев Л2.Н, Плотный силикатны!; бетон на основе олектротепмс/ос5:орных планов для производства сборнш: дороикых покрыти;: // Всесоэзн. сов. Экологические проблемы переработки вторичных ресурсов е строительные материалы и изделия/ Тез.докл..Чимкент; 1990, I, C.I04.

8. Елеусинова Г.Г. О влиянии поверхностно-активных веществ т характеристики плотного силпкаткого бетона на основе електротермо-С-:о\орных шлакоЕ // Зкспресс-обзор. ВНИЗСИ,«"., .159.1 серия 8, вып. I, C.I5.