Строительство и архитектура/4

Строительство и архитектура/4. Современные строительные материалы

Удербаев С.С., Шадай Г.О.

Кызылординский Государственный университет им. Коркыт Ата, Казахстан

Исследование состава многокомпонентного вяжущего на механическую прочность арболита

Проблема улучшения физико-механических свойств бетонов всегда остается актуальной проблемой. Если учесть. что в составе строительного материала будут использоваться техногенные отходы, то его актуальность несомненно повышается. Важность данного вопроса усиливается с постоянным ростом объема промышленных отходов – зол и шлаков ТЭЦ, а также вновь возобновляемых многотоннажных растительных отходов сельского хозяйства. Помимо этого решение такой проблемы обеспечивает не только экономическую, но и экологическую эффективность.

Специалисты в области строительного материаловедения считают, что бетон на цементном связующем еще многие годы будет оставаться одним из основных материалов в строительстве. Увеличение прочности, плотности, коррозионной стойкости материалов на основе цемента позволяет продлить срок службы конструкций и уменьшить эксплуатационные расходы. В этом плане перспективными являются технологии, построенные на использовании передовых методов активации.

Вопросы экономии портландцемента неразрывно связаны с проблемой более рационального использования этого вяжущего в получении бетонов с заданными свойствами. На первое место выходят проблемы многоуровневого структурообразования, так как их решение создает базу для последующих модификаций структуры цементного камня и бетона. В этой связи в статье решается вопрос разработки нового эффективного способа активации полидисперсных систем и раскрытия его механизма активации. Таким образом, улучшается качество легкого бетона.

Анализ многочисленных работ отечественных и зарубежных исследователей по проблеме энергосбережения в строительстве показывает, что энергосберегающие технологии строительных материалов развиваются по различным направлениям совершенствования традиционных технологий и создания малоэнергоемких материалов и технологий.

В этой связи разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий, и использование в производстве строительных материалов местных сырьевых ресурсов и отходов промышленности является актуальной проблемой. Однако разработанные технологии оказывались не полностью доработанными, а качество продукций оставляло желать лучшего. Поэтому необходимо создание прогрессивных научно-технических достижений, ресурсо- и энергосберегающих технологий, в которых упор был бы сделан на уменьшение расхода материальных и трудовых ресурсов на единицу продукции без снижения свойств строительных материалов и изделий.

И.А. Рыбьев в своей работе [1], отмечает, что в раскрытии потенциальных свойств сырьевых компонентов искусственных строительных конгломератов важную роль выполняют подготовительные операции.

В других исследованиях [2-4], рассматривая технологический процесс как сложную систему, необходимо учитывать взаимодействие ее с внешней средой и внутренние взаимодействия отдельных элементов системы, что в конечном счете отразится на отклике системы, т.е. свойствах материала, в частности на прочности арболита.

Состав многокомпонентного вяжущего включает: портландцемент в количестве 52-60%, золу-унос 37-42% и хлорид кальция 3-6% по массе. При этом, хлорид бария выполняет при этом роль инициатора физико-химического процесса коагуляции вяжущей смеси. В процессе электрокоагуляции происходит поляризация дисперсных частиц вяжущего и взаимное притяжение между собой, что усиливает процесс структурообразования.

Известно, что повышение реакционной способности компонентов вяжущего при мокром домоле достигается не только за счет повышения дисперсности в жидкой фазе, но и изменением кристаллической структуры, формы частиц, что является предпосылкой интенсификаций процесса коагуляции цементно-зольной смеси. При этом химический и минералогический состав исходного вяжущего остаются неизменными. ниже в таблице приведены данные экспериментальных опытов. Из таблицы 2 видно, что прочность вяжущего постепенно возрастает с повышением удельной поверхности многокомпонентного вяжущего.

Таблица 1 - Влияние состава цементно-зольного вяжущего во время мокрого домола на прочность при сжатии

№ № п. п.	Состав вяжущего	Количе ство химической добавки	Водо-твердое отношение. В/Т	Удельная поверхность ЦЗВ в см²/г	Продолжи тельность мокрого помола, мин.	Предел прочности при сжатии, кгс/см², в возрасте 28 суток
1.	Цемент: зола 60:40% по массе	СaCl₂ 5% от массы вяжуще го	0,6	2750	–	345
2.	Цемент: зола 65:35% по массе	- « -	0,6	3200	10	375
3.	Цемент: зола 70:30% по массе	- « -	0,6	3516	10	396
4.	Цемент: зола 75:25% по массе	- « -	0,6	3702	30	425

Эффективность производства арболитовых изделий повышается за счет комплексного использования отходов промышленности, в частности зол гидроудаления ТЭЦ и сельскохозяйственных отходов различного вида. Следует также отметить, что в составе арболита содержится до 80% дешевого и доступного сырья в виде рисовой лузги и зол ТЭЦ из золоотвалов №3 г. Кызылорды – отходов сельского хозяйства и промышленности, что позволяет решить проблемы дефицита сырья в производстве конструкционно-теплоизоляционных материалов, а также снизить себестоимость готовых изделий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Удербаев С.С. Влияние электромеханохимической активации на энергетически активное состояние золы. Материалы IX Международной научно-практической конференции «Наука и образование - 2006», Украина, Днепропетровск, 2006. - Т.10. -С. 92-95.

2. Гусев Б.В. Проблемы создания наноматериалов и развития нанотехнологий в строительстве // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. М.: ЦНТ «НаноСтроительство». 2009. №2. С. 5–10. URL: http // www.nanobuild.ru (дата обращения: 15.01.2010).

3. Белов В.В., Смирнов М.А. Оптимизация гранулометрического состава сырьевых смесей для получения прессованных бетонов на цементной связке // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. М.: ЦНТ «НаноСтроительство». 2010. №2. С. 7–19. Гос. регистр. № 0421000108. URL: http // www.nanobuild.ru (дата обращения: 15.01.2010).

4. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ: Искусственный строительный конгломерат. Учебное пособие для вузов. -М.,ВШ.1978.