Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Строительные материалы и изделия

Диссертационная работа:

Степанов Сергей Викторович. Комплексный ускоритель твердения цементных бетонов на основе гальванического алюмошлама: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.23.05 / Степанов Сергей Викторович;[Место защиты: Казанском государственном архитектурно-строительном университете].- Казань, 2012.- 20 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы.

Цементный бетон является главным конструкционным материалом в строительстве. Одним из его немногих недостатков является медленный набор прочности, ускорить который можно прогревом. Поэтому тепловлажностная обработка (ТВО) бетонных и железобетонных изделий и конструкций пока остается необходимым (и самым продолжительным) технологическим переделом их производства. Однако ТВО - процесс металло- и энергоемкий, поэтому стремление к безпрогревной технологии бетона привело к появлению химических добавок ускоряющего действия. Причем индивидуальные добавки ныне уже малоэффективны, и потому большее предпочтение отдается добавкам поли функциональным.

В качестве сырьевой базы для получения химических добавок при производстве строительных материалов весьма привлекательны малотоннажные побочные продукты и отходы различных отраслей промышленности (химической, микробиологической и др.) и, в том числе, гальванические шламы. Водные суспензии и растворы - отходы гальванопроизводства после нейтрализации направляют на захоронение, так как их переработка для самого производителя обременительна. На сегодняшний день в строительной индустрии используется весьма незначительная часть гальванических шламов, хотя технологически они являются наиболее «подготовленными», поскольку представляют собой высокодисперсные продукты. Одним из таких отходов являются шламы гальванической обработки профильно-погонажных и других изделий из алюминиевых сплавов в некоторых отраслях промышленности. Наличие в их составе оксидов, гидроксидов и сульфатов алюминия и других металлов обуславливает целесообразность их использования в качестве основы для получения добавок полифункционального действия в цементные бетоны. До сих пор гальванические шламы алюминиевых сплавов - назовем их гальванические алюмошламы - в этом качестве не использовались.

Цель исследования: разработка состава и способа получения комплексного ускорителя твердения цементных бетонов на основе шлама гальванообработки алюминиевых изделий.

Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

  1. обосновать возможность эффективного применения гальванического алюмошлама в цементных бетонах;

  2. исследовать химические процессы взаимодействия гальванического алюмошлама с портландцементами и его влияние на структурообразование цементного камня;

3) подобрать состав комплексного ускорителя твердения и исследовать его
влияние на технологические свойства бетонных смесей и эксплуатационно-
технические свойства бетона;

4) разработать способ изготовления комплексного ускорителя твердения бетона на основе гальванического алюмлошлама. Научная новизна.

Установлено, что добавка гальванического алюмошлама ускоряет набор прочности цементного камня, что вызвано увеличением доли эттрингита в ранние сроки его твердения и уменьшением доли портландита, как в ранние (1-е сутки), так и в поздние сроки (28-е сутки);

Выявлен синергизм совместного влияния гальванического алюмошлама с суперпластификатором С-3 на скорость твердения цементного теста, проявляющийся в том, что их бинарная смесь в соотношении 2:1 позволяет ускорить твердение цементных бетонов в возрасте первых 16 часов и первых суток в 3 и 2,2 раза, соответственно. Причиной этого эффекта является возрастание концентрации сульфат - ионов в цементном тесте в связи с уменьшением содержания в нем воды при пластификации;

Выявлено полифункциональное влияние комплексного ускорителя твердения цементных бетонов на основе гальванического алюмошлама и суперпластификатора на технологические свойства бетонных смесей и эксплуатационно-технические свойства бетонов, проявляющиеся в снижении водопотребности смеси на 20-25%, повышении прочности бетона при сжатии: через 16 часов на 200% и через сутки на 130% (обусловленное ускоренным образованием эттрингита), а также в увеличении морозостойкости (на 2 марки) и водонепроницаемости (на 2-3 ступени).

Практическая значимость работы заключается:

в разработке состава нового комплексного ускорителя твердения на основе гальванического алюмошлама, добавка которого в количестве 3% от массы цемента позволяет достичь высоких показателей прочности бетона, как в раннем возрасте, так и в марочном, увеличить долговечность и экономическую эффективность производства и применения бетонных изделий;

в разработке нормативной документации (ТУ и технологического регламента) для производства комплексного ускорителя твердения цементных бетонов.

Внедрение результатов.

Результаты проведенных исследований использованы при выпуске опытно-промышленной партии тротуарной плитки класса по прочности ВЗО на производственной базе ООО «Эльбрус-К» (г.Казань).

Теоретические положения диссертационной работы, а также результаты экспериментальных исследований внедрены в учебный процесс подготовки инженеров по специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».

Апробация работы.

Представленные в диссертации результаты исследований докладывались на: ежегодных научно-технических конференциях КазГАСУ (Казань, 2008-2011гг.), XV Академических чтениях РААСН «Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии» (Казань, 2010г.), международном семинаре-конкурсе молодых ученых и аспирантов, работающих в области вяжущих веществ, бетонов и сухих смесей (Москва, 2010г.), всероссийской научно-практической конференции «Строительное материаловедение сегодня: актуальные проблемы и перспективы развития» (Челябинск, 2010г.), республиканском конкурсе научных работ студентов и аспирантов на соискание премии им. Н.И. Лобачевского (Казань, 2011г.), всероссийском молодежном инновационном форуме Селигер-2010. Выигран грант в конкурсе инновационных проектов «Идея-1000» в номинации «Молодежный инновационный проект», автор является победителем Молодежного Научно-Инновационного Конкурса («УМНИК-2008»), победителем конкурса научных работ среди студентов и аспирантов на соискание премии имени Н.И. Лобачевского (Казань, 2011г.), победитель программы «Старт - 2011» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ (в т.ч. 2 научные статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ). Подана заявка на изобретение: «Способ получения комплексного ускорителя твердения цементных бетонов» (№ 2011116660 от 28.04.2011).

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, пять глав, общие выводы, список использованных источников из 127 наименований и приложения. Диссертация изложена на 151 страницах, содержат 33 таблицы, 47 рисунков.

Автор благодарит к.т.н., доц. Морозова Н.М. за соруководство при выполнении диссертационного исследования и сотрудников кафедры ТСМИК за внимание и помощь при выполнении исследований.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net