Арболит на вторичных сырьевых ресурсах
Отличительны черты арболита от традиционного тяжелого бетона. Применение арболитовых изделий в современном строительстве. Разработка композиций арболитовой смеси на основе вторичного сырья. Химический состав и физические свойства минерализованных стоков.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.03.2019 |
| Размер файла | 320,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Сибирский федеральный университет
АРБОЛИТ НА ВТОРИЧНЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСАХ
Шевченко В.А., Плахтий И.А., Трифонов Р.В.
Введение
Одним из доступных местных строительных материалов, который можно применять при возведении малоэтажных зданий в индивидуальном жилищном и хозяйственном строительстве, является арболит.
Арболит - это легкий бетон, состоящий из минеральных вяжущих и заполнителей (отходов лесозаготовок, деревообработки, костры льна и конопли, другого органического целлюлозного сырья), а также химических добавок и воды.
Арболит - это строительный материал, который применяют при возведении зданий и сооружений любого назначения: таун-хаусов, загородных домов, коттеджей, дач или иных построек: гаражей, хозблоков и т.д. Из арболита строят наружные несущие (самонесущие - обычно до 3 этажей) и ограждающие конструкции, внутренние несущие стены и перегородки. Также арболит используют для теплоизоляции ограждающих конструкций.
Масса одного квадратного метра стены дома из арболита в 3 раза меньше керамзитобетонной и в 8 раз -- кирпичной. Себестоимость жилого дома из арболита в два-три раза ниже средней себестоимости домов из других материалов. Строят их из мелких и крупных блоков, из панелей на комнату, индустриально-монолитными.
Блоки могут быть предназначены:
• для возведения наружных стен (30х20х50 см);
• для устройства внутренних перегородок (20х20х50 см).
Панели имеют размеры 230х120 см и толщину 20 или 28 см. Обычно их используют в качестве теплоизоляционного материала. Приведённые выше габариты не являются единственно возможными, так как различные производители могут изготавливать арболитовые блоки несколько иных размеров.
От традиционного тяжелого бетона арболит выгодно отличается низкой плотностью. Так, плотность бетона составляет 2300 - 2400 кг/куб.м., а арболита всего 400 - 850 кг/куб.м.
Арболит обладает прекрасными строительными качествами - легко пилится, обрабатывается режущими инструментами, рубится, хорошо держит гвозди и шурупы. Если при строительстве коттеджа требуется подгонка, арболитовые блоки не откалываются, не рубятся, а максимально точно распиливаются ножовкой до требуемого размера. На арболитовые поверхности хорошо наносятся различные лаки, краски и другие отделочные материалы.
Как показал сравнительный анализ, проведенный различными организациями, по теплоизоляции дома из арболита превосходят кирпичные коттеджи в 4-7 раз. Если теплопроводность различных видов кирпичей составляет 0,5-1,5 Вт/(м -°С), то для арболита этот параметр по ГОСТу -- 0,08-0,17 Вт/(м -°С), то есть стена из арболитовых блоков толщиной 30 см соответствует кирпичной стене толщиной 100-190 см. Не стоит забывать и про потери тепла через «мостики холода», которые оставляет раствор при кирпичной кладке. При использовании арболитовых блоков, которые по объему равны 15 кирпичам, объем кладочного раствора значительно уменьшается и, соответственно, значительно сокращаются теплопотери.
Для обогрева помещений со стенами из арболитовых блоков толщиной 20 см требуется в два раза меньше энергоносителей, чем для помещений со стенами из кирпича толщиной 50 см (два кирпича). По теплотехническим показателям арболит превосходит большинство материалов, традиционно используемых при строительстве загородных домов. Арболит также обладает хорошими звукоизоляционными свойствами.
Получают арболит на минеральном вяжущем и органическом целлюлозном заполнителе растительного происхождения, химических добавок и воде. Поэтому арболиту присущи прочность, огнестойкость, биостойкость минеральной матрицы и небольшая плотность, теплопроводность, легкость обработки режущим инструментом и гвоздимость древесины.
Арболит (ГОСТ-19222-84) имеет марки по прочности 5, 10, 15, 25, 35, 50 и в зависимости от средней плотности в высушенном до постоянной массы состояния подразделяется на:1 - теплоизоляционный со средней плотностью до 500 кг/м3; 2 - конструкционный со средней плотностью от 500 до 800 кг/м3
Благодаря положительным свойствам арболитовым изделия нашли широкое применение в строительстве. Это стеновые панели и блоки, плиты покрытия для совмещенных кровель плиты перекрытия, усиленные железобетонными брусками или несущей основой, перегородочные плиты для первых этажей культурно-бытовых зданий и магазинов, тепло- и звукоизоляционные плиты, объемно-пространственные конструкции, монолиты и т.п.
Арболит зарекомендовал себя отличным стеновым материалом. Благодаря крупнопористой структуре этот легкий бетон обладает ценными, особенно для сельскохозяйственного строительства, качествами: высокой теплоизоляцией и способностью поддерживать осушающий режим в помещениях, не конденсируя влаги на поверхности и не повышая влагосодержания в стенах.
Применение мелких блоков позволяет в пределах принятой габаритной схемы базовой серии оперативно изменять планировочные решения. Учитывая опыт строительства жилых домов усадебного типа строительными организациями, недостаточно оснащенными грузоподъемными механизмами, производство арболитовых мелкоштучных блоков позволило бы увеличить объем строительства жилых домов из арболита, особенно за счет индивидуальных застройщиков.
В качестве органического заполнителя в арболите применяется измельчённая древесина, которая в дальнейшем смешивается с вяжущим.
Традиционный древесный заполнитель для арболита, получаемый из различных древесных пород, наряду с присущими ему ценными свойствами, такими, как низкая плотность, недефицитность, хорошая смачиваемость, легкость обработки, имеет и такое отрицательное качество, как повышенная химическая активность, обусловленная наличием в составе древесины легкогидролизумых и экстрактивных веществ - «цементных ядов», представленных, в основном, легкорастворимыми простейшими сахарами: сахарозой, глюкозой, фруктозой. «Цементные яды», состоящие, в основном, из углеводородных групп НСОН, осаждаясь на поверхности частичек минералов цемента 3CaOSiO2 (трехкальциевый силикат) и 3CaOAl2O3 (трехкальциевый алюминат), образуют тончайшие оболочки, которые изолируют частицы цемента от воды, замедляют ход процессов гидролиза и гидратации цемента.
Поэтому древесный заполнитель для успешного и безвредного применения в арболите необходимо предварительно готовить - либо вымачивать в горячей воде, что способствует растворению и вымыванию экстрактивных веществ, либо обрабатывать их минерализаторами - специальными веществами
Для уменьшения отрицательного влияния водорастворимых экстрактивных и легкогидролизуемых веществ на свойства древесноцементных композиций применяются различные способы и технологические приемы, сущность которых заключается в частичном удалении этих веществ из древесного заполнителя, в переводе простейших сахаров в нерастворимые или безвредные для цемента соединения. В целом все эти приемы называются «минерализацией» древесного заполнителя и предусматривают достаточно сложные технологические процессы, требующие многоступенчатой обработки заполнителя различными химикатами с последующим кипячением или промывкой, выдержки в силосах для стабилизации его свойств или сушки и др.
В связи с этим в работе была поставлена цель - разработать композиции арболитовой смеси на основе вторичного сырья, которое во взаимодействии друг с другом не влияло бы отрицательно на свойства готового продукта - арболита.
С этой точки зрения заслуживает внимания использование в технологии арболита и изделий из него вторичного древесного заполнителя, не содержащего «цементных ядов», в частности, из отслуживших свой срок древесно-стружечных плит. ДСП изготавливают на основе древесной щепы, по дисперсности и гранулометрическому составу аналогичной древесному заполнителю для арболита.
В качестве вяжущего в арболитовой смеси возможно использование бесцементной зольно-кремнеземистой композиции. Основным компонентом бесцементной композиции является высококальциевая зола-унос, обладающая вяжущими свойствами, что предопределяет ее использование в качестве вяжущего вещества. Отрицательным свойством высококальциевой золы-унос, которое сдерживает ее массовое применение, является наличие в ней оксида кальция в свободном состоянии (СаОсвоб.) в виде частиц, покрытых остеклованной оболочкой, что делает ее труднодоступной для контакта с водой в начальные сроки взаимодействия. Это приводит к гидратации оксида кальция в позднем возрасте, когда основная масса уже затвердела и может растрескаться при переходе СаО в Са(ОН)2, сопровождающимся увеличением объема.
Для ликвидации негативного влияния СаОсв на процессы гидратации и улучшение свойств зольного теста и камня в зольную смесь вводится микрокремнезем, являющийся отходом производства кристаллического кремния и состоящий из аморфного кремния и химически активного SiO2.
Наличие этих компонентов в составе МК и введение его в состав бетонной смеси способствует связыванию СаО в Са(ОН)2 и плотные и прочные гидросиликаты, что в целом нейтрализует негативное влияние СаОсв.
С целью интенсификации твердения зольного камня и повышения прочностных характеристик зольно-кремнеземистой композиции дополнительно используют отход производства цветной металлургии - минерализованные стоки, получаемые в результате нейтрализации промышленных стоков металлургического производства - попутного продукта аффинажа цветных и драгоценных металлов известковым молоком с последующим упариванием.
Результатом является то, что в сырьевой смеси ускоряются процессы гидратации в начальные сроки и сразу после изготовления изделий, обеспечивая при этом раннее структурообразование смеси, а также ускоренный набор прочности материала и ликвидацию негативного влияния СаОсв.
Сырьевые материалы
В качестве сырьевых материалов в исследованиях были использованы: буроугольная зола-унос Красноярских ТЭЦ, микрокремнезем Братского алюминиевого завода, солевые (минерализованные) стоки завода Красцветмет, вторичный древесный заполнитель на основе переработанных древесно-стружечных плит.
Зола ТЭЦ г. Красноярска характеризуется химическим составом, представленным в табл. 1 и физико-механическими свойствами, представленными в табл.2.
Таблица 1
Химический состав золы-унос
Вид золы(место отбора) |
Содержание оксидов, % |
П.П.П |
CaOсв. |
||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
||||
КрасноярскаяТЭЦ-1 |
49,18 |
6,65 |
8,25 |
25,39 |
3,38 |
1,35 |
0,78 |
5,02 |
|
КрасноярскаяТЭЦ-2 |
35,6 |
8,21 |
8,8 |
28,73 |
3,44 |
3,9 |
1,12 |
10,2 |
|
КрасноярскаяТЭЦ-3 |
48,8 |
8,2 |
9,3 |
23,0 |
4,1 |
0,7 |
0,7 |
5,2 |
Таблица 2
Физико- механические свойства золы
|
Место отбора золы |
Удельнаяповерхность, см2/г |
Остаток насите№008,% |
Норма льнаягустота, % |
Сроки схватывания, ч-мин |
Предел прочности в 28 сут., МПа |
|||
нача-ло |
конец |
при изгибе |
присжатии |
|||||
|
Красноярская ТЭЦ-1 |
1835 |
18,8 |
25,75 |
2-25 |
3-30 |
0,75 |
2,4 |
|
|
Красноярская ТЭЦ-2 |
3434 |
12,1 |
26,75 |
0-30 |
1-20 |
2,4 |
7,95 |
|
|
Красноярская ТЭЦ-3 |
2625 |
15,8 |
32,5 |
1-10 |
2-45 |
1,02 |
3,32 |
Обязательным условием использования топливных отходов в строительных материалах является соответствие их требованиям по содержанию естественных радионуклидов. Радиационно-гигиеническая оценка золы-унос исследуемых проб показала, что средние значения эффективной удельной активности не превышают нормированную величину 370 Бк/кг и зола-унос может использоваться для строительства жилых и общественных зданий, а также для других видов строительства без ограничений по радиационному фактору (табл.3).
Таблица 3
Результаты гамма-спектроскопического анализа
|
Место отбора золы |
Средняя удельная активность, Бк/кг |
|||||
|
Ra - 226 |
Cs-137 |
Th - 232 |
К-40 |
Аэфф |
||
|
Красноярская ТЭЦ-2 |
41,48 |
21,02 |
30,61 |
85,24 |
88,95 |
|
|
Котельная ЭВРЗ |
41,25 |
- |
38,30 |
112,28 |
91,42 |
|
|
Красноярская ТЭЦ-1 |
53,1 |
- |
37,5 |
102 |
111 |
По совокупности представленных данных наиболее активной с точки зрения вяжущих свойств является зола-унос Красноярской ТЭЦ-2, поэтому дальнейшие исследования были проведены с золой этой пробы.
При разработке составов бесцементного вяжущего использовали отход производства Братского алюминиевого завода (БрАЗ) - ультрамелкий пуццолановый побочный продукт кремниевых сплавов, представляющий собой порошок серо - голубого цвета.
По физико-химическим показателям микрокремнезем соответствовал требованиям ТУ 7-249533-01-90, представленным в табл. 4. Основные физические свойства МК: удельная поверхность 12-25м/г и выше; средний размер сферических частиц 0,1-0,3 мкм; истинная плотность 2,20-2,26 г/см; насыпная плотность 0,15-0,25 т/м3.
Таблица 4
Физико- химические свойства микрокремнезема
|
Наименование показателей |
Значение показателей микрокремнезема марки |
Фактические данные |
|||
|
МК-85 |
МК-65 |
МК-45 |
|||
|
Внешний вид |
Порошок серого цвета |
||||
|
Содержание воды, в % по массе |
3 |
3 |
3 |
2,4 |
|
|
Потери при прокаливании, % не более |
3 |
5 |
7 |
2,57 |
|
|
Содержание, % по массе: |
|||||
|
SiO2 не менее |
85 |
65 |
45 |
93,16 |
|
|
Na2O,K2O не более |
2 |
2 |
2 |
- |
|
|
СаО не более |
3 |
5 |
10 |
1,09 |
|
|
SO3 не более |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,2 |
|
|
Cr2O3 не более |
- |
- |
2,6 |
- |
|
|
Водопотребность, не менее |
40 |
40 |
40 |
50 |
Фазовый состав микрокремнезема представлен на рис.1, из которого следует, что он практически на 100 % состоит из аморфного кремнезема с незначительным количеством минеральных примесей.
Рис. 1 Дифрактограмма микрокремнезема
В качестве активизатора твердения зольно-кремнеземистой композиции использовали солевые (минерализованнные) стоки - попутный продукт аффинажного производства завода «Красцветмет». По основным показателям стоки соответствуют требованиям ТУ 2152-003-05055017-2008.
Минерализованные стоки являются жидкими отходами завода «Красцветмет», представленные хлоридами кальция и натрия. В технологии бетонов эти соли используются как добавки - ускорители твердения цементных и зольных композиций и как вещества, снижающие температуру замерзания воды, а также способствую твердению бетонов и растворов при низких температурах.
Химический состав и физические свойства минерализованных стоков представлены в табл. 5.
бетон арболит строительство смесь
Таблица 5
Состав и свойства минерализованных стоков завода «Красцветмет»
№п/п |
Наименование показателей |
Значение показателей |
|
|
1 |
Содержание СаС12, г/л |
166,5 |
|
|
2 |
Содержание NaCl, г/л |
169,6 |
|
|
3 |
рН |
6,5 |
|
|
4 |
Плотность, г/см3 |
1,24 |
Анализ химического состава стоков показал, что по содержанию хлористых солей они являются слабо концентрированными солевыми растворами, что позволяет использовать их в технологии композиционных материалов в качестве добавки затворителя. По классификации добавок, минерализованные стоки относятся к добавкам - электролитам, повышающие растворимость исходных клинкерных фаз и интенсифицирующие процессы гидратации их основных минералов.
Для исследования вяжущих свойств зольно-кремнеземистых композиций были использованы методики, приведенные в ГОСТ 310-81 «Цементы. Методы испытаний», для изучения фазового состава зольнокремнеземистого камня - дифференциально - термический и рентгенофазовый анализы и сканирующая электронная микроскопия [2]. Дифференциально - термический анализ проводился на приборе СТА -ТГ / ДСК марки STA 449 F1 Jupiter; рентгенофазовый анализ - с помощью дифрактометра Д8 АDVANCE.
В качестве древесного заполнителя в работе использовали древесную щепу, полученную из отработавших свой срок древесно-стружечных плит. Свойства вторичного древесного заполнителя определяли согласно ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него»
Фракционный состав вторичного древесного заполнителя определили рассевом навески на механических лабораторных анализаторах с движением сит в горизонтальной плоскости. Рассортированные фракции (остаток на ситах) взвешивали с погрешностью до 1 г и определяли процентное содержание каждой фракции. Результаты рассева приведены в табл. 6.
Таблица 6
Фракционный состав вторичного древесного заполнителя
|
№ сита |
m, гр |
Остаток, % |
|
|
20 |
0 |
0 |
|
|
10 |
12 |
1,14 |
|
|
5 |
434 |
41,1 |
|
|
2,5 |
202 |
19,1 |
|
|
1,25 |
230 |
21,76 |
|
|
0,63 |
82 |
7,8 |
|
|
дно |
96 |
9,1 |
Насыпная плотность заполнителя из переработанных ДСП составила 211 кг/м3
Количество водорастворимых редуцирующих веществ в заполнителе определяли методом, основанном на восстановлении сахарами основной соли двухвалентной меди до ее закиси. Согласно этого метода, содержание сахара определяют по количеству перманганата калия, пошедшего на титрование двухвалентного железа, образовавшегося в результате реакции трехвалентного железа с закисью меди. Полученные результаты представлены в табл.7 и на рис. 2.
Таблица 7
Содержание экстрактивных веществ в древесине
|
Вид древесного заполнителя |
Содержание сахара, мг |
Объём титра марганцовокислого калия |
Содержание водорастворимых редуцирующих веществ, % |
|
|
Свежая сосновая щепа |
0,85 |
0,3 |
0,2125 |
|
|
Переработанные ДСП |
0,45 |
0,15 |
0,1125 |
|
|
Сухая (выдержанная) щепа |
0,6 |
0,2 |
0,15 |
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 2 Содержание экстрактивных веществ в древесине
Из приведенных данных видно, что в древесном заполнителе из переработанных ДСП содержится минимальное количество водорастворимых редуцирующих веществ в сравнении со свежим и выдержанным заполнителем из хвойных древесных пород.
Результаты исследований
На первом этапе исследований были разработаны составы бесцементных зольно-кремнеземистых композиций, обладающих вяжущими свойствами, позволяющими использовать их в технологии арболита, исходя из следующих теоретических положений.
Известно, что высококальциевые золы являются многофазными материалами с вяжущими свойствами. Последние зависят от состава и соотношения фаз, слагающих золы, которые могут быть объединены по типу твердения или по свойствам в следующие группы: клинкерные минералы (силикаты, алюминаты, алюмоферриты и ферриты кальция); воздушные вяжущие вещества (свободная окись кальция, свободная окись магния, полуводный и безводный сульфат кальция); стекловидная фаза (кислое и основное стекло, мелелиты); нерастворимый остаток.
В настоящей работе процесс гидратации фаз, слагающий золу, был изучен методами термографического и рентгенофазового анализа. Результаты определения фазового состава золы приведен на рис. 3 и 4.
Рис. Термограмма зольного камня
Рис 4 Дифрактограмма зольного камня
Как показали полученные результаты, на дифрактограммах исследуемой золы появляются пики: Са(ОН)2 с d=0,491; 0,311; 0,263; 0,193 нм, увеличивается пик с d=0,193 нм, совпадающий с пиком 8102, значительно снижаются или совсем исчезают пики CaSО4 и сульфоалюмината кальция, аналитические пики соответственно с d = 0,349 нм и 0,374 нм. Появляются дифракционные максимумы эттрингита с d 0,552 и 0,386 нм, количество которого указывает на более высокую степень гидратации при нормальных условиях.
По результатам химического и рентгенофазового анализа и исследованиям технологических, физико - механических и вяжущих свойств золы-унос установлено, что она является гидравлически активной и относится к высококальциевым золам, на этом основании можно сделать вывод о возможности применения золы в бесцементных вяжущих композициях.
Для повышения прочностных показателей бесцементной композиции в в зольное тесто вводили микрокремнезем в виде суспензии в количестве от 4 до 10 % от массы сухих компонентов. Влияние МК на свойства зольного теста и камня показано в табл. 8.
Таблица 8
Влияние микрокремнезема на свойства зольного теста и камня
|
№ сос та- |
Содержание, % по массе |
Нормальная |
Сроки схватывания, ч- мин. |
Результаты испы- |
Прочность после ТВО, МПа |
||||||
|
ва |
зола |
МК |
густота, % |
нача- ло |
конец |
таний на РИО |
1 сут |
28 сут |
|||
|
Rизг. |
Rсж. |
Rизг. |
Rсж. |
||||||||
|
1 |
100 |
- |
23 |
0-30 |
1-20 |
- |
1,1 |
6,5 |
2,1 |
7,95 |
|
|
2 |
96 |
4 |
24 |
0-53 |
1-36 |
+ |
1,4 |
12,7 |
3,1 |
21,3 |
|
|
3 |
94 |
6 |
25 |
0-47 |
1-24 |
+ |
1,4 |
12,6 |
3,0 |
20,0 |
|
|
4 |
92 |
8 |
26 |
0-40 |
1-09 |
+ |
1,3 |
12,4 |
3,0 |
19,8 |
|
|
5 |
90 |
10 |
27 |
0-37 |
0-42 |
+ |
1,2 |
12,3 |
2,9 |
19,6 |
Анализ физико-механических свойств зольно-кремнеземистых композиций показал, что сочетание золы-унос с микрокремнеземом в количестве 4 % от массы дает возможность получить композицию с прочностью 12,7 МПа в начальные сроки твердения после тепловлажностной обработки и 21,3 МПа на 28 сутки после ТВО. Более высокий расход микрокремнезема ощутимого эффекта не обеспечивает, поэтому оптимальным было принято содержание микрокремнезема в композиции в количестве 4 %.
Дополнительное введение в композицию минерализованных стоков позволяет повысить прочность до более высоких значений. Влияние минерализованных стоков на физико-механические свойства композиции показаны в табл. 9.
Таблица 9
Влияние расхода добавки минерализованных стоков на свойства зольно- кремнеземистой композиции
|
№ сос тава |
Содержаниестоков, % по массе |
Нормальнаягустота,% |
Сроки схватывания, ч- мин. |
Результа-ыиспы-таний наРИО |
Прочность при сжатии послеТВО, МПа |
|||
|
начало |
конец |
1 сут |
28 сут |
|||||
|
1 |
- |
25 |
00-53 |
01-36 |
+ |
12,7 |
21,3 |
|
|
2 |
1 |
25 |
00-42 |
01-29 |
+ |
15,4 |
28,7 |
|
|
3 |
2 |
26 |
00-47 |
01-15 |
+ |
22,3 |
35,6 |
|
|
4 |
3 |
26 |
00-36 |
00-47 |
+ |
22,6 |
36,2 |
|
|
5 |
4 |
26 |
00-22 |
00-34 |
+ |
26,9 |
34,3 |
Результаты исследований показали, что оптимальным является состав, содержащий 2 % солевых стоков от массы сухих компонентов смеси, который обеспечивает получение композиции с прочностью при сжатии в 28 суток 35,6 МПа, сопоставимой с прочностью цементного вяжущего. Сроки схватывания композиции при этом отвечают стандартным требованиям. При более высоких расходах стоков прочность несколько повышается, но сроки схватывания сокращаются до нерегламентируемых значений.
Физико-механические характеристики зольно-кремнеземистого камня подтверждаются результатами исследований фазового состава.
Исследования процессов структурообразования зольнокремнеземистых композиций с добавкой микрокремнезема и минерализованных стоков показали, что микрокремнезем за счет пуццоланизирующей способности связывает оксид кальция, содержащийся в золе, в прочные и плотные гидросиликаты. Хлориды, содержащиеся в минерализованных стоках, вступают в реакции обмена или присоединения с минералами золы-унос, увеличивая при этом степень гидратации силикатных фаз, что приводит к появлению новообразований в виде гидрохлоралюминатов кальция и высокоосновных гидросиликатов кальция.
Комплексное введение добавки микрокремнезема и стоков способствует вступлению Са(ОН)2 в реакцию с микрокремнеземом, образуя при этом прочный гидросиликат - гиролит 2СаО*3SiO2*2H2O, на присутствие которого указывают температурные пики кривых ДТА в интервалах температур 115-150°С и 710-760 °С, рис. 1.
Рис. 5 Дифрактограмма зольно-кремнеземистого камня
Рис. 6 Термограмма зольно-кремнеземистого камня.
Результатом является то, что в твердеющей системе ускоряются процессы гидратации в начальные сроки сразу после изготовления изделий, обеспечивая при этом раннее структурообразование композиции, а также ускоренный набор прочности материала и ликвидацию негативного влияния СаОсв., содержащегося в высококальциевой золе.
На разработанном бесцементном вяжущем был получен арболит плотностью от 600 до 850 кг/м3 и прочностью при сжатии от 2,5 до 5,0 МПа, что входит в перечень требований ГОСТ 19222 «Арболит и изделия из него», как показано в табл. 10
Таблица 10
Составы арболита и их свойства
|
Номер состава |
Плотность арболита, кг/м3 |
Прочность арболита при сжатии в 28 сут,МПа |
Требования ГОСТ19222 |
|||
|
во влажном состоянии |
в сухом состоянии |
|||||
|
по плотности, кг/м3 |
по прочности, МПа |
|||||
|
1 |
1018 |
682 |
2,5 |
500-700 |
2,5 |
|
|
2 |
1140 |
742 |
4,61 |
600-750 |
3,5 |
|
|
3 |
1184 |
819 |
6,38 |
700-850 |
5,0 |
Разработанная технология арболита является экономичной, так как позволяет заменить высокоэнергоемкий портландцемент на отходы производства - золу-унос ТЭЦ и отходы металлургической промышленности в виде твердого продукта - микрокремнезем и жидкого - в виде минерализованных стоков.
Производство арболита на основе бесцементных композиций и вторичного древесного заполнителя позволит расширить номенклатуру эффективных и экономичных местных строительных материалов и решить проблему утилизации двух отраслей промышленности - металлургической и топливно-энергетической, а также отходов, скапливающихся из отслуживших свой срок древесно-стружечных плит.
Библиографический список
1. Батраков, В. Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. М.: Стройиздат, 1998. 768 с.
2. Наназашвили, И. Х. Строительные материалы из древесноцементной композиции. Л., Стройиздат, 1990, 415 с.
3. Горшков, В. С. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ / В. С. Горшков [и др.]. М.: Высшая школа, 1981. 285 с.
4. Костин, В. В. Основные свойства бесцементных легких и тяжелых бетонов на основе зол КАТЭК / В. В. Костин, В. А. Безбородов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2001. № 12. С. 33-37.
5. Овчаренко, Г. И. Оценка свойств зол углей КАТЭКа и их использование в тяжелых бетонах / Г. И. Овчаренко, Л. Г. Плотникова, В. Б. Францев. Барнаул: изд-во АлтГТУ, 1997, 149 с.
6. Павленко, С. И. Новое композиционное вяжущее и мелкозернистый бетон на его основе из вторичных минеральных ресурсов. Монография: / С. И. Павленко, А. В. Аксенов. М.: Издательство АСВ, 2005. 138 с.
7. Ратинов, В. Б. Добавки в бетон / В. Б. Ратинов, Т. Н. Розенберг. М.: Стройиздат, 1989. 187 с.
8. Савинкина, М. А. Золы канско-ачинских бурых углей. / М. А. Савинкина, А. Т. Логвиненко. Новосибирск: Наука, 1979. 168 с.
9. Шевченко В.А. Химические добавки для бетонов на основе жидких отходов промышленности: монография / В.А.Шевченко, Р.А.Назиров, Л.Н. Панасенко. Красноярск: Сиб. Федер. Ун-та, 2011. 178.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Свойства и характеристики арболита. Особенности его применения в строительстве. Способ изготовления и технические характеристики арболита. Способы повышение его прочности. Основные химические добавки для арболита. Особенности формирования изделий из него.
реферат [24,1 K], добавлен 18.01.2013Обзор сырьевых материалов и проектирование подбора состава тяжелого бетона. Расчет химической добавки тяжелого бетона, характеристика вещества. Разработка состава легкого бетона. Область применения в строительстве ячеистых теплоизоляционных бетонов.
реферат [110,6 K], добавлен 18.02.2012Физические свойства и характеристики арболита. Сырье для его производства. Зависимость теплопроводности и плотности арболита от вида заполнителя. Технология производства строительного материала. Повышение его прочности. Изделия, изготавливаемые из него.
реферат [43,0 K], добавлен 16.06.2014Производство искусственных пористых минеральных заполнителей для легкого бетона. Фракционный состав органического заполнителя. Выбор технологической схемы производства изделий из арболита методом горизонтального прессования. Способ силового вибропроката.
курсовая работа [997,4 K], добавлен 08.06.2013Технология производства тяжелого товарного бетона и его характеристики. Выбор метода производства бетона, расход цемента для получения нерасслаиваемой плотной смеси. Организация технологических процессов подготовки сырья, режимы производства продукции.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 01.09.2010Механические свойства бетона и состав бетонной смеси. Расчет и подбор состава обычного бетона. Переход от лабораторного состава бетона к производственному. Разрушение бетонных конструкций. Рациональное соотношение составляющих бетон материалов.
курсовая работа [113,6 K], добавлен 03.08.2014Виды бетона, подбор его состава с рациональным соотношением составляющих материалов. Характеристика зернового состава крупного заполнителя. Свойства бетонной смеси. Расчет расхода составляющих бетонную смесь материалов методом абсолютных объемов.
контрольная работа [47,7 K], добавлен 10.07.2013Изучение порядка определения требуемой прочности и расчет состава тяжелого бетона. Построение графика зависимости коэффициента прочности бетона и расхода цемента. Исследование структуры бетонной смеси и её подвижности, температурных трансформаций бетона.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 28.07.2013Использование в строительстве бетонов, приготовленных на цементах или других неорганических вяжущих веществах. Расчет состава тяжелого бетона методом объемов. Виды химических добавок. Подбор состава легкого бетона. Декоративные (архитектурные) бетоны.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 22.12.2015Выбор способа производства сборного и монолитного бетона. Конвейерный и стендовый способы производства железобетонных изделий. Расчет состава керамзитобетона, состава тяжелого бетона и усредненно-условного состава бетона. Проектирование арматурного цеха.
курсовая работа [912,7 K], добавлен 18.07.2011Подбор состава бетона. Расчетно-экспериментальный метод определения номинального состава тяжелого бетона. Физико-механические свойства асфальтобетона. Определение расхода материалов на один замес бетоносмесителя. Расчет оптимального содержания битума.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 05.01.2015Определение и уточнение требований, предъявляемых к бетону и бетонной смеси. Оценка качества и выбор материалов для бетона. Расчет начального состава бетона. Определение и назначение рабочего состава бетона. Расчет суммарной стоимости материалов.
курсовая работа [84,9 K], добавлен 13.04.2012Общие сведения о строительных материалах. Строение и химический состав бетона, его физические и механические свойства. Наиболее известные виды кирпича, его визуальные и геометрические характеристики. Влажность древесины и свойства, связанные с ней.
презентация [3,2 M], добавлен 19.02.2014Зерновой и химический состав глин. Дробление непластичных сырьевых материалов. Особенности приготовления шамота. Добыча глины роторным экскаватором. Техническая характеристика пресс-вальцов. Подготовительные и вскрышные работы в глиняном карьере.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 13.09.2009Свойства полимерных материалов. Применение в строительстве конструкционных пластмасс, отделочной полистирольной и полимерной плитки, линолиумов, профильно-погонажных изделий. Виды полимерных мемран, лакокрасочных покрытий на основе поливинилхлорида.
презентация [3,8 M], добавлен 01.03.2015Определение водоцементного отношения, водопотребности бетонной смеси, расхода цемента и заполнителей. Построение математических моделей зависимостей свойств бетонной смеси и бетона от состава. Анализ влияния изменчивости состава бетона на его свойства.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 10.04.2015Бетон как композиционный материал, его свойства в зависимости от входящих в состав элементов, разновидности и использование в строительстве. Классификация бетона по уровню водонепроницаемости и жаростойкости, его применение для различных конструкций.
реферат [17,8 K], добавлен 28.05.2009Ячеистые бетоны и их применение в строительстве. Номенклатура газобетонного изделия. Режим работы газобетонного производства и производства товарной бетонной смеси. Обоснование способа изготовления изделий. Технологическая схема изготовления изделий.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 31.12.2015Эффективность применения бетона в современном строительстве. Тепловая обработка сборных железобетонных изделий. Определение требуемого количества тепловых агрегатов, их размеров и схемы размещения. Определение удельных расходов теплоты и теплоносителя.
курсовая работа [805,4 K], добавлен 04.12.2021Применение заполнителей при производстве бетона; подбор оборудования для изготовления керамзитового гравия. Расчет производительности цеха, сырьевых материалов, электроэнергии. Экономические показатели; контроль качества продукции; техника безопасности.
курсовая работа [59,9 K], добавлен 25.09.2012
