Безобжиговые строительные материалы и изделия на основе бесклинкерных и малоклинкерных глиносодержащих вяжущих 05. 23. 05 Строительные материалы и изделия

Вид материала

Автореферат диссертации

Содержание Основные выводы Основные положения диссертации опубликованы в 90 работах, в том числе

Подобный материал:

• Теплоизоляционные строительные материалы на основе низинных торфов Томской области, 275.61kb.
• Отпускные цены на основные строительные материалы, изделия и конструкции, производимые, 2880.69kb.
• Строительные смеси на основе продуктов утилизируемого керамзитобетона. 05. 23. 05 Строительные, 329.54kb.
• Уважаемые руководители строительных организаций, 635.22kb.
• Строительные материалы и изделия по сниженным ценам «Строительная неделя Московской, 42.24kb.
• Зернистый теплоизоляционный материал на основе высокомодульной жидкостекольной композиции, 246.73kb.
• Сухие строительные смеси для штукатурных работ с тонкодисперсными минеральными добавками, 257.39kb.
• Классификация строительных материалов, 1233.29kb.
• Фасадные плиты с Декоративными мелкозернистыми покрытиями на основе эпоксидных и стирол-акриловых, 242.89kb.
• Ячеистый бетон для ограждающих изделий высотных зданий 05. 23. 05 Строительные материалы, 628.45kb.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что в твердеющей системе высококальциевая зола-глина происходит физическое и физико-химическое взаимодействие, проявляющееся в расходовании физически связанной (межслоевой и межпакетной) воды слоистых силикатов глины на гидратацию минералов золы, вызывающее демпферный эффект, который одновременно усиливается за счет замещения межслоевых обменных катионов Nа⁺ и К⁺ монтмориллонита на катионы Са²⁺ и Mg²⁺ золы, что сопровождается сближением и “сшиванием” отрицательно заряженных элементарных слоев глинистого минерала и его литификацией.

2. Предложена модель создания структуры камня вяжущего путем сочетания глинистого компонента и высококальциевой золы, формирования в межзерновом пространстве матрицы из слоистых силикатов,

с
34
одержащих физически связанную воду. При этом матрица в системе зола-глина-вода выполняет многофункциональную роль структурообразующего компонента, пластификатора, аккумулятора воды, ионообменного проводника и регулятора твердения, обеспечивающего деконцентрацию продуктов гидратации золы и электролитически непрерывный контакт частиц золы между собой и с поверхностью подложки (заполнителя бетона). Камень из смешанного вяжущего отличается от зольного камня отсутствием крупнокристаллических скоплений, минимальным расширением и бездефектной полимерной структурой гидросиликатов и гидроалюминатов кальция.

3. Сочетание зернистого компонента (золы) и тонкодисперсного компонента (глины) позволяет существенно увеличить площадь соприкасания (контакта) зерен вяжущего между собой и с поверхностью заполнителя. Объясняется это способностью ультрамикроблоков монтмориллонита к расщеплению при механической переработке в водной среде вплоть до элементарных слоев с возможным достижением размеров фрагментов 1…5 нм, что соответствует требующемуся параметру контакта (сближения), определяемому радиусом действия молекулярных сил (около 10 нм).

4. Выявлена физическая и химическая совместимость ВКЗ ТЭЦ и алюминиевой пудры, пригодность их смеси к дезинтеграционной активации (помолу) и к последующему хранению на воздухе в течение до 3-х месяцев. Объясняется это сочетанием твердости частиц золы и пластичности частиц алюминия, а также индифферентностью минералов золы (СаО_св, МgО_св) по отношению к свежеобразованной поверхности алюминия и наличием у них свойств сорбентов с высокой водопоглотительной способностью, что препятствует образованию оксидных пленок на частицах алюминия. Это позволило разработать сухую газобетонную смесь (ГСГС), пригодную для заполнения полостей слоистых ограждающих конструкций в условиях строительной площадки.

5. Выявлены уровни предельного содержания ВКЗ ТЭЦ в вяжущих в зависимости от их активности, что позволило использовать систему зола-глина для разработки смешанных бесклинкерных (СБВ) и малоклинкерных вяжущих (СМВ). При содержании ВКЗ ТЭЦ от 45 до 65 % и глины от 15 до 50 % получены два новых вида вяжущих СБВ М100 и СМВ М200…М400. Разработаны оптимальные технологические принципы производства СБВ и СМВ: скоростная (дезинтеграционная) обработка компонентов и смесей, конвейерно-кольцевой принцип работы, повторное использование транспортировочного носителя (воздуха или воды).

6. Предложены и внедрены в производство технологические принципы отбора и обогащения техногенного сырья с врезкой технологий обогащения в виде фрагментов в промышленные технологии. Выявлен фактор существенного повышения однородности и активности золы за счет селективного отбора фракций из бункеров 2-го и 3-его полей электрофильтров.

7
35
. Обоснован экспериментом и подтвержден эксплуатационными испытаниями прогноз долговечности композиционных материалов на основе ТС. Так, получены данные о наличии “сохранительных свойств” у образцов из СБВ и СМВ при хранении их в воде, над водой и на воздухе, что подтверждается, как и у портландцемента, продолжающимся ростом прочности в 3 раза в периоде наблюдений до 10 лет.

8. Теоретически и экспериментально обоснована возможность производства песка заданной группы крупности (от очень мелкого до крупного) по ГОСТ 8736-93 из “хвостов” АО “Молибден”. Разработано ТЭО и конструкторская документация на изготовление передвижной установки для производства 170 тыс. м³ песка в год гидравлическим методом.

9. На основе глиносодержащих смешанных вяжущих и заполнителей из техногенного сырья разработаны безобжиговые материалы и изделия:

- строительные растворы и сухие строительные смеси М4…М50, готовая сухая смесь (ГСГС) для получения литого газобетона с плотностью до 170 кг/м³ и коэффициентом теплопроводности до 0,07 Вт/(м∙^оС);

- бетоны рядовые на СМВ М100…М300, F50…F100, бетоны декоративные на СМВ М300, бетоны для стеновых камней на СБВ М100…М125, F15…F25;

- камни стеновые для кладки теплоэффективных стен, стеновые изделия из железобетонных скорлуп с заполнением вспучивающейся смесью из ГСГС и реализацией принципа оставляемой опалубки.

10. На Ташебинской промплощадке АО “Хакасстройматериалы” по лицензии № 5582/97 к патенту № 2036177 построен и введен в действие цех по производству 3 тыс. тонн в год смешанного вяжущего на основе золы Абаканской ТЭЦ и глинистых вскрышных пород Изыхского угольного разреза. Разработан технологический регламент производства глиносодержащих смешанных вяжущих (СМВ) М200…М400 и адаптированы их характеристики к требованиям ГОСТ 25328-82.

11. Впервые на Березовской ГРЭС-1 создан цех и разработана программа комплексной переработки золы с реализацией материаловедческих и технологических принципов, приведенных в данной работе. С использованием золы ГРЭС и глин Березовского разреза организуется выпуск 30 тыс. т в год магнитной фракции золы, песка из золы, СБВ и СМВ, а также сухих смесей, безобжиговых материалов и изделий.

12. В республике Хакасия внедрены в строительное производство новые материалы и изделия: глиносодержащие малоклинкерные вяжущие М200…М400, глиносодержащее бесклинкерное вяжущее М100, заполнители на основе шлака ТЭЦ, отсевов известняка, отходов мрамора и отходов гидролизного лигнина, бетоны и строительные растворы, блоки стен подвалов, стеновые панели, стеновые безобжиговые камни, а также теплоизоляционные материалы и изделия. Разработаны и промышленно освоены составы, а также технология декоративного бетона и мраморобетонных плит на смешанном вяжущем и заполнителях из отходов добычи и обработки камня.

1
36
3. Обоснована расчетами и подтверждена производственным опытом высокая эффективность комплексного использования техногенного сырья. Расчетная цена СМВ ниже цены аналога (портландцемента) в 2 раза, цена СМВ со шликерной подготовкой - в 2,6 раза. Выявлена возможность безубыточного регулирования рыночной цены на песок из “хвостов” вплоть до снижения ее в 4,8 раза.

14. Технико-экономическая эффективность и конкурентоспособность выпускаемых материалов и изделий обеспечивается за счет использования дешевого техногенного сырья, его селективного отбора, интенсивной подготовки и обогащения, применения системного похода к производству вяжущих, заполнителей, композиционных материалов и изделий, сокращения расходов предприятий на складирование отходов и содержание отвалов.

15. Обоснована научно и подтверждена производственным опытом качественная пригодность и количественная достаточность техногенного сырья региона как сырьевой базы для перехода строительного комплекса на ресурсо- и энергосберегающие технологии. Впервые разработана карта размещения, технологическая классификация и региональная схема комплексного использования в строительстве техногенного сырья Республики Хакасия.


Основные положения диссертации опубликованы в 90 работах, в том числе:

1. Хрулев В.М., Пластунов А.Г., Селиванов В.М., Колесников А.Ф. Отделочные плиты из декоративного бетона на сырье Хакасии/ Под общ. ред. д.т.н., проф. В.М. Хрулева. – Абакан: Хакасское книжн. изд., 1999.- 77 с.

2. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Гныря А.И. Смешанные вяжущие на основе высококальциевой золы ТЭЦ с глинистыми добавками// Строительные материалы. – 2000. - № 12. - С. 30-33.

3. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Гныря А.И. Бетоны на основе смешанных вяжущих и заполнителей из техногенного сырья Хакасии // Бетон и железобетон. – 2000. - № 6. - С. 16-18.

4. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Гныря А.И. Ресурсо- и энергосбережение – реальный путь снижения стоимости строительства жилья// Жилищное строительство. – 2000. - № 12. – С. 2 -3.

5
37
. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Гныря А.И. Сухие газобетонные смеси на основе вторичного сырья и отходов промышленности// Строительные материалы. – 2000. - № 9. - С. 10-11.

6. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Гныря А.И. Строительные растворы на основе компонентов из отходов промышленности// Промышленное и гражданское строительство. - 2000. - № 11. - С. 26-27.

7. Плотников Э.П., Хрулев В.М., Селиванов В.М. Влияние температурно-влажностных воздействий на прочность теплоизоляционного материала из гидролизного лигнина// Известия вузов. Строительство и архитектура. - 1978. - № 2. - С. 84-89.

8. Селиванов В.М., Кобылкин В.Д. Устройство стяжки в зимних условиях// Сельское строительство. -1978. - № 3. - С. 19.

9. Шильцина А.Д., Селиванов В.М. Стеновые керамические материалы с использованием высококальциевых зол канско-ачинских углей// Известия вузов. Строительство. - 1997.- № 11. - С. 52-55.

10. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Селиванов Ю.В. Безобжиговые материалы для жилищного строительства // Труды НГАСУ. Вып. 3(3). - Новосибирск, 1998. - Т. 1. - С. 77-82.

11. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Гныря А.И., Селиванов Ю.В. Строительство коттеджей методом “растущего дома”// Жилищное строительство. – 2001. - № 3. – С. 6 - 7.

12. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Селиванов Ю.В., Белый В.В. Технология малообъемного производства порошковых смешанных вяжущих// Цемент и его применение. – 2001. - № 1. – С. 38 - 40.

13. Шильцина А.Д., Селиванов В.М. Строительная керамика на основе глин и непластичного природного и техногенного сырья Хакасии // Аналитический обзор “ВНИИЭСМ”. Промышленность строительных материалов. Сер.5. Керам. пром. - М., 2002.- Вып.1-2. – 75 с.

14. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Селиванов Ю.В., Белый В.В. Технология глинозольных смешанных вяжущих с подготовкой глины шликерным методом// Цемент и его применение. - 2001. - № 2.- С. 29 - 31.

15. Шильцина А.Д., Селиванов В.М. Спекание и свойства керамики из масс с отвальной буроугольной золошлаковой смесью // Строительные материалы. - 2000. - № 11. - С. 28 - 31.

16. Гныря А.И., Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Селиванов Ю.В. Установка для исследования электрических и магнитных воздействий на силикатные материалы// Известия вузов. Строительство. – 2001. - № 2-3. - С.64.

17. Селиванов В.М. Исследование биологической стойкости материалов на основе лигнина// Вестник ХТИ КГТУ. - Абакан, 1998. - № 3. - С. 46 - 48.

1
38
8. Шильцина А.Д., Селиванов В.М. Строительные материалы из отходов ТЭЦ// Промышленное и гражданское строительство. - 2001. - № 11. - С. 24-25.

19. Селиванов В.М., Шильцина А.Д. Состояние лигниновой теплоизоляции в зданиях, эксплуатируемых в течение 25 лет// Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: Тез. докл. 3-ей международ. науч.- практич. конф. – Красноярск –Томск, 1997. – С. 52 - 53.

20. Селиванов В.М., Шильцина А.Д. Технология использования в строительстве хвостов флотации руд цветных металлов// Ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии в производстве строительных материалов: Тез. докл. международ. науч. - технич. конф. - Новосибирск, 1997.- Ч.2 - С. 39 - 40.

21. Селиванов В.М., Шильцина А.Д. Рациональные строительные технологии с применением вторичных ресурсов// Резервы производства строит. мат-лов: Мат-лы международ. науч.- техн. конф. - Барнаул, 1997. - Ч.1.- С. 124 -125.

22. Селиванов В.М., Шильцина А.Д. Жилищному строительству - современные технологии// Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири/ Тез. докл. 3-ей международ. науч. - практич. конф. - Красноярск - Томск, 1997. - С. 46 - 47.

23. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Селиванов Ю.В. Система комплексного использования в строительстве отходов промышленности Республики Хакасия// Актуальные проблемы строительного материаловедения: Материалы Всероссийск. науч.-техн. конф. -Томск, 1998. - С. 55 - 57.

24. Пластунов А.Г., Хрулёв В.М., Селиванов В.М., Макагонова Е.В. Вяжущее для декоративного бетона на основе золы тепловых электростанций// Экология средних и малых городов: Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. - М.: ВИМИ, 1998.- С. 91 - 92.

25. Селиванов В.М. Безобжиговые материалы на основе отходов промышленности // Актуальные проблемы строительного материаловедения: Материалы Всероссийск. науч.-техн. конф. - Томск, 1998. - С.118 - 120.

26. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Селиванов Ю.В. Технология и свойства песка из отходов обогащения руд цветных металлов// Строительство-98: Тез. докл. международ. науч.-практич. конф. - Ростов-на-Дону, 1998. - С. 63-64.

27. Пластунов А.Г., Хрулёв В.М., Селиванов В.М. Производство отделочных мраморобетонных плит// Достижения науки и техники – развитию Сибирских регионов: Тез. докл. Всероссийск. науч.-техн. конф. с междунар. участием. - Красноярск, 1999. - Ч.3. – С. 91-92.

28. Макагонова Е.В., Пластунов А.Г., Селиванов В.М. Статистическая значимость параметров оптимизации состава зологлиноцементного вяжущего// Оптимизация в материаловедении: Материалы к 38-ому международ. семинару по моделированию и оптимизации композитов МОК^’38. – Одесса, 1999. – С. 64.

2
39
9. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Селиванов Ю.В. Строительные материалы из стабилизированных глин// Достижения науки и техники – развитию Сибирских регионов: Тез. докл. Всероссийск. науч.-техн. конф. с междунар. участием. - Красноярск, 1999. - Ч.3. – С. 95-96.

30. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Селиванов Ю.В. Техногенная сырьевая база для строительства в Республике Хакасия// Достижения. науки и техники – развитию сибирских регионов (инновационный и инвестиционный потенциалы): Мат-лы Всеросс. науч.-практич. конф. с международ. участием. – Красноярск, 2000. – Ч. 3. - С. 212 - 213.

31.Селиванов В.М. Технология получения гидравлических вяжущих на основе композиции зола-глина// Архитектура и строительство. Наука, образование, рынок: тез. докл. междунар. науч.- техн. конф.. Секция “Совершенствование технологий строит. производства, повышение эфф-ти труда, уровня технич. надежности” – Томск., 2002.– С. 27-28.

32. А.с. 272877 СССР, МПК C 04b. Теплоизоляционный материал/ В.М. Селиванов. - Опубл. 03.06.1970. БИ № 19.

33. А.с. 313815 СССР, МПК C 04b 31/36. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных материалов/ В.М. Селиванов. - Опубл. 07.09.1971. БИ № 27.

34. А.с. 339647 СССР, М. кл. Е 04с 2/48. Способ изготовления трехслойной стеновой панели/ В.М. Селиванов, Ю.Е. Никифоров. - Опубл. 21.06.1972.БИ № 17.

35. А.с. 545613 СССР, М. кл. С 04 В 25/00. Теплоизоляционный материал/ В.М. Селиванов, Э.П. Плотников. - Опубл. 05.02.77. БИ № 5.

36. А.с. 614077 СССР , М. кл. С 04 В 43/12. Масса для изготовления теплоизоляционных изделий/ Э.П. Плотников, В.М. Хрулев, В.М. Селиванов. - Опубл. 05.07.78. БИ № 25.

37. Патент 2036177 РФ, МКИ С 04 В 7/28. Вяжущее/ В.М. Селиванов, А.Д. Шильцина, В.В. Белый, Г.В. Чирков. - Опубл. 27.05.1995. БИ № 15.

38. Патент 2039605 РФ, МКИ В 02с 13/22. Устройство для измельчения / В.М. Селиванов, А.Д. Шильцина. - Опубл. 20.07.1995. БИ № 20.

39. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Селиванов Ю.В. Конструкция стены и камней для неё. Решение ФИПСа РОСПАТЕНТА от 27.8. 2002 г. о выдаче патента на изобретение по заявке № 97106653/03 (006873).

40. Свидетельство № 6816 РФ на полезную модель. Селиванов В.М., Шильцина А.Д., Селиванов Ю.В. Конструкция теплоизоляции перекрытия. Бюл. № 6, 1998.


Подписано в печать 12.11.02. Тираж 100 экз. Заказ № ____

Офсетная печать ООП ТГАСУ

634003, Томск, ул. Партизанская, 15.