Вібровакуумовані дрібнозернисті золошлакові бетони

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

АВТОРЕФЕРАТ

ВІБРОВАКУУМОВАНІ ДРІБНОЗЕРНИСТІ ЗОЛОШЛАКОВІ БЕТОНИ

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Придніпровській державній академії будівництва та архітектури Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: - доктор технічних наук, професор Сторожук Микола Андрійович, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, професор кафедри технології будівельних матеріалів, виробів та конструкцій.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Нетеса Микола Іванович, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, завідуючий кафедрою будівельного виробництва та геодезії;

доктор технічних наук, професор Дворкін Олег Леонідович, Національний університет водного господарства та природокористування, професор кафедри технології будівельних виробів та матеріалознавства.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Придніпровської державної академії будівництва та архітектури за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Чернишевського, 24-а.

Автореферат розісланий 15 лютого 2008 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради К.В. Баташева

Загальна характеристика роботи

Актуальність роботи. Утилізація відходів теплових електростанцій, що працюють на твердому паливі, є найважливішою екологічною проблемою в Україні. Поблизу потужних теплових електростанцій нагромадилися десятки мільйонів тонн золи й шлаків. Тільки на одній з найбільших у Європі Придніпровській ДРЕС щодоби надходять у відвали тисячі тонн золошлакових сумішей, завдаючи суттєвої шкоди навколишньому середовищу.

Одним зі шляхів вирішення цієї проблеми є використання золошлакових сумішей у будівництві як заповнювачів для бетонів. У цьому напрямку постійно робилися й робляться спроби. Однак всі вони були малоефективними через дуже високу водопотребу золошлакових сумішей як заповнювачів. Навіть із застосуванням суперпластифікаторів одержували бетони при помірних витрат цементу недостатньої міцності, низької морозостійкості, з незадовільними деформаційними властивостями та ін.

Виробничою практикою доведено, що використання вібровакуумної обробки бетонних сумішей під час формування збірних виробів і зведення конструкцій з монолітного бетону надає можливість усунути проблему водопотреби заповнювачів і, відповідно, істотно поліпшити якість бетону (за міцністю, морозостійкістю та ін.). Такі показники істотно підвищуються для бетонів на основі золошлакових сумішей, які як заповнювачі мають дуже високу водопотребу. дрібнозернистий золошлаковий бетон

У роботі розглянуті теоретичні й практичні питання виробництва бетонних виробів на основі золошлакових сумішей із застосуванням нових вібровакуумних технологій.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота пов'язана з науково-дослідними роботами кафедри технології будівельних матеріалів, виробів та конструкцій Придніпровської державної академії будівництва та архітектури "Розробка нових ефективних матеріалів і виробів на основі вторинних продуктів різних галузей народного господарства", номер державної реєстрації 010 4 U 000238 (строк виконання - 2005 р.) і "Розробка енергозберігаючих технологій будівельних матеріалів і виробів на основі вторинних матеріальних ресурсів", номер державної реєстрації 010 6 U 002023 (строк виконання - 2006-2007 рр.).

Мета і задачі дослідження. Розробка науково-технічних основ технології вібровакуумованих дрібнозернистих золошлакових бетонів з високими фізико-механічними властивостями та підвищеної довговічності, інтенсифікація технологічних процесів при виробництві будівельних виробів та конструкцій на підприємствах будіндустрії.

Для досягнення поставленої мети в роботі вирішуються такі задачі:

- розробка основ теорії ущільнення золошлакових бетонних сумішей вібровакуумуванням;

- визначення раціонального режиму вібровакуумування золошлакових бетонних сумішей;

- підбір раціональних складів бетонних сумішей для вакуумної обробки;

- дослідження основних фізико-механічних властивостей вібровакуумованих дрібнозернистих золошлакових бетонів;

- розробка технології вібровакуумованих виробів на основі дрібнозернистих золошлакових бетонів;

- перевірка результатів досліджень у виробничих умовах;

- впровадження розробок на підприємствах будіндустрії.

Об'єкт дослідження: технологія вібровакуумованих бетонних і залізобетонних виробів та конструкцій.

Предмет дослідження: вібровакуумовані дрібнозернисті золошлакові бетони.

Методи дослідження. У роботі застосовані загальноприйняті стандартні методи дослідження основних властивостей сировинних матеріалів, бетонних сумішей і бетонів. Формування зразків здійснювалося за допомогою спеціально виготовленого лабораторного вакуумного обладнання. Морозостійкість бетонів досліджували на сучасному морозильному обладнанні (морозильна камера TV 1000 - підприємство-виготовлювач "ІLКА"-Німеччина), деформаційні властивості бетонів - за допомогою спеціального компаратора (точність вимірів ±0,001 мм). Для математичної обробки результатів експериментів застосовували метод кореляційного аналізу. Експериментальні дослідження складів дрібнозернистих золошлакових бетонних сумішей і режимів вібровакуумування виконувалися за ортогональним планом 2³. Визначення фазового складу новоутворень бетонів здійснювали методами рентгенофазового й диференційно-термічного аналізів, використовуючи відповідне сучасне обладнання. Структуру бетонів досліджували із застосуванням спеціальної установки, створеної на базі стереографічного мікроскопа МБС-10.

Наукова новизна дисертаційної роботи полягає в такому:

- запропонована й експериментально підтверджена гіпотеза одержання дрібнозернистих золошлакових бетонів з високими фізико-механічними властивостями та підвищеної довговічності;

- розроблені науково-технічні основи технології вібровакуумованих бетонів із золошлакових бетонних сумішей, науково обґрунтовані нові способи виготовлення будівельних виробів;

- теоретично обґрунтована й експериментально доведена можливість поліпшення якості вакуумованого дрібнозернистого золошлакового бетону за рахунок добавки електроліту в невеликій кількості в бетонну суміш під час її приготування;

- уперше отримані рівняння регресії, що пов'язують основні параметри вібровакуумування зі складом дрібнозернистого золошлакового бетону й товщиною виробу (конструкції), що формується;

- наукові результати, отримані при виконанні теоретичних досліджень, експериментальних робіт у лабораторних умовах, виробничих випробуваннях і впровадженні розробленої технології.

Практичне значення:

- розроблена й досліджена технологія вібровакуумної обробки золошлакових бетонних сумішей, що дозволяє одержувати бетони високої якості (з підвищеними щільністю, міцністю, морозостійкістю та з поліпшеними деформаційними властивостями);

- запропонований спосіб поліпшення якості вакуумбетону за рахунок добавки електроліту в невеликій кількості в бетонну суміш при її приготуванні;

- досліджені основні властивості віброущільнених і вібровакуумованих дрібнозернистих золошлакових бетонів, проведена порівняльна оцінка цих властивостей, доведені переваги вакуумбетонів;

- наведені кореляційні залежності, що дозволяють на підставі отриманих експериментальних даних визначити раціональний режим вібровакуумування золошлакових бетонних сумішей;

- у виробничих умовах доведена можливість значного підвищення якості бетону на золошлакових сумішах вібровакуумуванням;

- результати досліджень впроваджені на підприємствах будіндустрії - "Буддеталь" (м. Дніпродзержинськ) і ТОВ "Майстер ЗБК" (м. Дніпропетровськ).

Особистий внесок здобувача полягає в наступному:

- запропонована й експериментально підтверджена гіпотеза одержання бетонів високої якості із золошлакових бетонних сумішей;

- розроблені науково-технічні основи технології вібровакуумованих бетонів із золошлакових бетонних сумішей;

- із застосуванням сучасних теорій коагуляції доведена можливість поліпшення якості вібровакуумованого золошлакового бетону за рахунок добавки електроліту в невеликій кількості в бетонну суміш при її приготуванні;

- теоретично обґрунтовані й експериментально підтверджені раціональні склади бетонних сумішей і режими їх вібровакуумування при формуванні виробів;

- отримані кореляційні залежності, що характеризують вплив складу бетонної суміші, режиму вібровакуумного ущільнення на фізико-механічні властивості дрібнозернистих золошлакових бетонів;

- досліджені властивості золошлакових бетонів, ущільнених вібровакуумуванням, показані переваги таких бетонів перед віброущільненими;

- результати досліджень перевірені у виробничих умовах і впроваджені.

Апробація результатів дисертації. Основні положення й результати досліджень дисертаційної роботи доповідалися й обговорювалися на міжнародних науково-технічних конференціях "Инновационные технологии жизненного цикла объектов жилищно-гражданского, промышленного и транспортного назначения " м. Ялта, 2006-2007 рр.; "Математичні моделі процесів у будівництві" м. Луганськ, 2007 р.; на науково-технічному семінарі "Шляхи підвищення надійності проектування, будівництва та експлуатації гідротехнічних споруд меліорації" м. Київ, 2007 р.; на розширених засіданнях кафедри технології будівельних матеріалів, виробів та конструкцій і на наукових семінарах для викладачів, співробітників, аспірантів та студентів ПДАБА, 2005-2007 рр.

Публікації. Наукові положення дисертації опубліковані в 10 статтях у збірниках наукових праць, які входять до переліку фахових видань ВАК України, основні розробки захищені двома патентами (способи виготовлення виробів із бетонних сумішей).

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел і додатка. Загальний обсяг роботи - 151 сторінка, основний текст викладений на 107 сторінках. Дисертація містить 47 малюнків, 26 таблиць. Список використаних джерел включає 161 найменування на 15 сторінках, додаток поданий на 6 сторінках.

Основний зміст роботи

У вступі розкрита актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовані мета та задачі роботи, наведені найбільш важливі засади, які лягли в основу наукових досліджень і практичних розробок, показана новизна роботи, визначена практична цінність результатів.

У першому розділі поданий аналіз раніше виконаних робіт щодо використання золошлакових сумішей ТЕС у промисловості будівельних матеріалів. Відзначено суттєвий внесок у вивчення властивостей відходів ТЕС з метою їх застосування у виробництві будівельних матеріалів А.В. Волженського, В.В. Стольникова, П.І. Боженова, І.А. Іванова, Є.А. Галибіної, Г.І. Горчакова, К.В. Гладкіх, А.М. Сергієва, Л.Й. Дворкіна, О.Л. Дворкіна, І.А. Пашкова, Н. Бабачева, К. Дабровскі, Я. Хицнара, Й. Вездека, Й. Арбеса, В. Слагучки, К.Л. Ватсона, Н.Б. Ідена, Є. Ланга, О. Хеніга, П. Шуберта, В. Берга, Х.С. Нільсена, М. Кокубу, Д. Ямада, Р.С. Гоша, Т. Тімуска та ін.

Постійно зростаючі запаси цих сировинних матеріалів могли б значно знизити існуючий дефіцит заповнювачів бетону, але непостійний зерновий склад золошлакових сумішей у різних місцях відвалу утрудняє використання їх як заповнювачів, крім цього багатокомпонентність даних сумішей ускладнює вибір раціонального складу бетону на їх основі. Витрати цементу при використанні золошлакової суміші часто виявлялися вищими, ніж за умови виготовлення бетонів тих же характеристик на традиційних заповнювачах, а, як відомо, цей показник є одним із критеріїв, за якими судять про ефективність нових розробок, у тому числі спрямованих на використання в будівництві відходів промисловості. Крім проблем, пов'язаних із підвищенням ефективності застосування золошлакових сумішей, не вирішені питання довговічності бетонів на основі даної сировини через дуже високу її водопотребу.

На підставі аналізу раніше виконаних робіт зроблено висновок, що для забезпечення масового використання у виробництві бетонів із золошлакових сумішей необхідне вирішення ряду задач:

- розробка технології бетонів на основі золошлакових відходів, що дозволить високоефективно керувати водопотребою бетонної суміші в процесі формування бетонних і залізобетонних виробів;

- дослідження фізико-механічних властивостей, а особливо довговічності (морозостійкості) бетонів, отриманих за розробленою технологією, надання практичних рекомендацій.

З урахуванням вищенаведеного визначені мета й задачі роботи, сформульована робоча гіпотеза.

Запропонована нами робоча гіпотеза полягає в такому. Золошлакові бетонні суміші мають дуже велику водопотребу через високу питому поверхню золошлакових відходів, тому під час виготовлення виробів доцільно ущільнювати такі бетонні суміші вібровакуумуванням, що дозволяє ефективно керувати водопотребою за рахунок видалення необхідної частини води замішування в процесі формування виробів. Це надасть можливість одержати належне ущільнення бетону, при цьому здійснювати негайну розпалубку конструкцій. Через дуже велику питому поверхню золошлакових сумішей і, відповідно, поверхневу енергію на процес ущільнення таких бетонних сумішей вібровакуумуванням істотний негативний вплив матимуть електрокінетичні явища. Передбачається за рахунок добавки електроліту в оптимальній кількості звести до мінімуму вплив цих явищ шляхом стискання дифузійного шару й у такий спосіб збільшити кількість видаленої води замішування, скоротити тривалість вібровакуумування, значно підвищити якість ущільнення бетонних сумішей, а отже, якість отриманого бетону.

Також наведені у цьому розділі відомості щодо вакуумного обладнання й вібровакуумних технологій, використаних автором дисертації для виготовлення лабораторного обладнання, організації експериментальних досліджень у лабораторних умовах і під час виробничих випробувань та впровадження розробок на підприємствах будіндустрії.

У другому розділі викладено дані про матеріали, обладнання та методики, використані автором при лабораторних дослідженнях бетонної суміші, бетону та режимів формування бетонних виробів.

Золошлакові суміші ТЕС мають непостійний склад у різних місцях відвалу, особливо за вмістом крупних фракцій (шлаків фракції більше 5 мм). Для часткового усунення цього недоліку нами запропоновано просівати золошлакову суміш через сито з отворами 5 мм і застосовувати дрібнозернисту суміш для приготування бетонних сумішей (бетонів). Отримана в такий спосіб суміш за кількістю є найбільш масовою у відвалах електростанцій і характеризується практично постійним складом.

Наведено методику дослідження режимів вібровакуумування золошлакових бетонних сумішей.

Порівняльна оцінка розрахункових (теоретичних) даних, отриманих на основі математичних моделей і експериментальних даних, проводилась з використанням ЕОМ.

Для дослідження структури бетонів застосовували фізичні та фізико-хімічні методи: мікроскопія, рентгеноскопія, дереватографія.

Обробка результатів досліджень виконувалась із застосуванням математичної статистики.

У третьому розділі наведені теоретичні основи ущільнення дрібнозернистих золошлакових бетонних сумішей вібровакуумуванням. Показано, що видалення надлишкової води замішування в процесі вакуумування (вібровакуумування) бетонних сумішей є складним гідродинамічним процесом. На підставі аналізу й узагальнення літературних даних, а також проведених нами досліджень встановлено, що на процес вакуумування бетонних сумішей істотний вплив мають дві принципові групи факторів: мікрофактори та макрофактори.

Мікрофактори, що визначають структуру ущільненого вакуумбетону, вирішальним чином впливають на процес вакуумування. Сюди належать: розмір і форма пор в ущільнюваній бетонній суміші, товщина подвійного електричного шару на поверхні часток твердої фази, явища адсорбції, кальматація пор, розчинене повітря у воді замішування і т.п.

Незважаючи на те що швидкість руху води в бетонній суміші, яка ущільнюється вакуумуванням, до вакуумщита незначна, у її потоці виникають значні збурювання, викликані надзвичайно складною конфігурацією пор. Причиною збурювань можуть служити різкі повороти в порових каналах, навіть на порівняно малих відрізках їхньої довжини, злиття окремих струменів, які не завжди мають той самий напрямок руху й швидкості.

Суттєвий вплив на процес ущільнення бетонної суміші вакуумуванням мають дрібні частинки - глинисті, пилоподібні, мулисті, які, як правило, завжди є в зерновому складі заповнювачів та на поверхні самих зерен (унаслідок електростатичного притягання вказаних частинок поверхнею заповнювача). Під дією води, що видаляється, по висоті шару ущільнюваної бетонної суміші відбувається перерозподіл цих частинок. Частинки зовсім малих розмірів виносяться до вакуумщита й затримуються фільтром. Більші частинки розподіляються в порах по висоті бетону, залежно від своїх розмірів і діаметра пор. Найбільш інтенсивне перенесення дрібних часток відбувається в початковий період вакуумування, коли пори в ущільнюваній бетонній суміші мають відносно великі розміри. Потім дрібні частинки закупорюють канали і пори, збільшуючи загальний опір бетонної суміші воді, що видаляється.

Істотно впливає на процес вакуумування повітря, що потрапляє в бетонну суміш у процесі її приготування, а також повітря, розчинене у воді замішування.

Відомо, що розчинність газу в рідині залежить від тиску, під яким він перебуває над рідиною. При нормальному тиску у воді перебуває 3...4% розчиненого повітря (від загальної маси води). При зниженні тиску, відповідно до закону Д. Генрі, повітря з води замішування виділяється в бетонну суміш.

Повітряні пузирки, які мають малі розміри на початку процесу вакуумування, разом з водою видаляються з бетонної суміші. Надалі, при деякому ущільненні бетонної суміші й зменшенні тиску, повітряні пузирки, збільшуючись в об'ємі, уже не можуть пересуватися по капілярах і порах разом з водою, що видаляється, і чинять опір переміщенню останньої (рівнозначно складовим бетону). Такі пузирки в бетоні є своєрідними пружними тілами, що закупорюють капіляри та пори.

Як показали дослідження, негативний вплив дрібних частинок твердої фази та пузирків затиснутого повітря на процес вакуумування можна усунути періодичним вібруванням у процесі вакуумування. Електрокінетичні явища мають дуже суттєвий вплив на процес вібровакуумування, тому їх розглянуто в окремому підрозділі.

До макрофакторів нами віднесені робоча поверхня вакуумщита, товщина виробу (конструкції), що вакуумується, розрідження (тиск) у вакуумпорожнині вакуумщита, кількість і в'язкість води замішування (рідкої фази).

Відповідно до загальних закономірностей фільтрації рідин у пористих середовищах, а також видалення води (рідкої фази) при вакуумуванні бетонних сумішей і зважаючи на вище перераховані мікрофактори та макрофактори, нами відзначене таке. Об'єм води, що видаляється при вакуумуванні за малий проміжок часу з одиниці поверхні (площі вакуумщита), прямо пропорційний розрідженню у вакуумпорожнині й обернено пропорційний загальному опору ущільнюваної бетонної суміші та в'язкості води (рідкої фази). Таким чином, у в загальному вигляді отримано

, (1)

де В_вид. - кількість видаленої води;

S - площа поверхні вакуумування;

- в'язкість води (рідкої фази);

R_б.с. - опір ущільнюваної бетонної суміші;

R_в.щ. - опір вакуумщита.

Опір ущільнюваної бетонної суміші змінюється від нуля (мінімальної величини) на початку вакуумування до максимального значення наприкінці процесу.

З урахуванням того, що кількість видаленої води прямо пропорційна в нашому випадку товщині шару відвакуумованої бетонної суміші, нами отримана залежність

, (2)

де h_вак. - товщина шару відвакуумованої бетонної суміші;

k₀ - коефіцієнт пропорційності, що дорівнює

, (3)

V_вак. - об'єм відвакуумованого шару бетонної суміші.

Опір відвакуумованого шару бетонної суміші:

, (4)

де r₀ - питомий об'ємний опір відвакуумованої бетонної суміші (опір потоку води ущільнюваної бетонної суміші площею 1 м² і товщиною 1 м).

Підставляючи значення R_б.с. у рівняння (1), одержимо

. (5)

При P = const всі величини в рівнянні (5), за винятком В_вид. і t, мають постійні значення. Після поділу змінних, інтегрування в межах від 0 до t і від 0 до В_вид. і необхідних перетворень отримане таке рівняння вакуумування бетонної суміші при постійному розрідженні (тиску):

. (6)

Це рівняння (6) значно спрощується, якщо взяти R_в.щ.=0, тоді

або (7)

.

Час вакуумної обробки буде

. (8)

З урахуванням товщини шару ущільнюваної бетонної суміші (товщини виробу) отримано

. (9)

Таким чином, за інших рівних умов час вакуумної обробки пропорційний квадрату висоти (товщини) виробу.

Отримані теоретичні розробки знайшли експериментальне підтвердження. Формували вакуумуванням і вібровакуумуванням зразки розміром 15х15 і висотою 7, 10, 14 см. Попереднє ущільнення бетонної суміші у формах виконували вібраційним способом тривалістю 15...20 с. Зразки піддавали вакуумуванню та вібровакуумуванню до припинення видалення надлишкової води замішування. Величина вакууму становила 0,7...0,8 (повний вакуум прийнятий за одиницю). При формуванні зразків вібровакуумуванням під час вакуумування здійснювали періодичне вібрування тривалістю 15...20 с через кожні 1,5...2 хв (здійснювали два прийоми вібрування). Усі зразки тверднули в нормальних умовах 28 діб. Результати досліджень наведені в табл. 1.

У разі збільшення товщини зразка в 1,5 разу, тривалість вакуумування збільшилася більше ніж у 2 рази, а при збільшенні цієї товщини в 2 рази тривалість вакуумування зросла в 4 рази, що повністю підтвердило теоретичні розробки (рівняння 9).

Наведені експериментальні дані засвідчили необхідність застосування періодичного вібрування в процесі вакуумування з метою руйнування пор, що утворилися, перерозподілення дрібних частинок та видалення повітря. Такий прийом надав можливість істотно збільшити щільність бетону, при цьому міцність підвищується на 13...16% у порівнянні зі звичайним вакуумуванням.

Таблиця 1. Кількість видаленої води, щільність та міцність бетонів залежно від товщини зразка й способу вакуумування

Товщ. зразка, мм	Трива-лість вакууму-вання, хв	Кількість видаленої води при вакуумуванні, л/м3	Щільність при вакуумуванні, кг/м3	Міцність при вакуумуванні, МПа
		без періо-дичного вібрування	з періо-дичним вібруванням	без періо-дичного вібрування	з періо-дичним вібруванням	без періо-дичного вібрування	з періо-дичним вібр.
70	6	85	96	2195	2227	24,8	28,1
100	13	82	93	2185	2218	24,2	27,4
140	22	80	90	2175	2205	24,1	27,3

Базуючись на сучасній теорії коагуляції, розроблені теоретичні засади підвищення ефективності вакуумної обробки бетонів за рахунок добавки електроліту в бетонну суміш в процесі її приготування. Показано вплив неіндиферентних та індиферентних електролітів на товщину дифузійного шару на частинках твердої фази, величину загального скачка потенціалу та зміну ж-потенціалу залежно від виду електроліту та його концентрації і, відповідно, на тривалість вібровакуумування, кількість видаленої води замішування, щільність та міцність бетонів.

Теоретичні розробки отримали експериментальне підтвердження. Як і передбачалося, добавка електроліту в невеликій кількості сприяє деякому підвищенню рухомості бетонної суміші, значно збільшує кількість видаленої води, підвищує щільність вакуумбетону, при цьому міцність такого бетону збільшується на 10...12% у порівнянні з бетоном без такої добавки.

У четвертому розділі дисертації наведені результати досліджень властивостей дрібнозернистих золошлакових бетонних сумішей та вакуумбетонів на їх основі. Доведено, що для вакуумбетону існує оптимальна рухомість вихідної суміші, що забезпечує найбільш компактне розміщення складових у процесі вібровакуумування. Вона зростає в міру зниження витрат цементу.

Виконані експериментальні дослідження дозволили визначити загальні закономірності в складі вібровакуумованого дрібнозернистого золошлакового бетону й підтвердити раніше отримані висновки про принципову різницю раціональних складів бетонних сумішей для віброущільнення й вакуумування (вібровакуумування).

Для дослідження щільності й міцності дрібнозернистих золошлакових бетонів та отримання порівняльних результатів формували такі зразки:

- віброущільнені з вихідної (рухомої) бетонної суміші;

- вібровакуумовані;

- віброущільнені із жорсткої суміші.

Склади бетонів та результати їх випробувань наведені в табл. 2 і 3. Бетони тверднули в нормальних умовах 28 діб.

Таблиця 2. Щільність і міцність дрібнозернистих золошлакових бетонів

Вид бетону	В/Ц	Витрати матеріалів, кг/м3	Щільність бетону, кг/м3	Міцність бетону, МПа
		Цемент	Золошла-кова суміш	Вода
Віброущільнений (вихідного складу)	0,76	352	1402	268	2022	12,7
Вібровакуумований	0,51	368	1495	186	2049	22,4
Віброущільнений (із жорсткої суміші)	0,52	364	1482	185	2031	16,2

При всіх прийнятих у дослідженнях витратах цементу вібровакуумування дозволяє істотно підвищити щільність і міцність бетонів у порівнянні з такими показниками віброущільнених бетонів. При цьому найбільш високі показники отримані для бетонів з низькою або помірною витратою цементу. Так, для бетону з витратою цементу 280 кг/м³ підвищення міцності в цих дослідженнях склало близько 80...90%, а для бетонів з витратою цементу 420 кг/м³ - 20...30%.

Таблиця 3. Щільність і міцність дрібнозернистих золошлакових бетонів залежно від способу формування та витрат цементу

Спосіб формування	Витрати цементу, кг/м3	Щільність бетону, кг/м3	Міцність бетону, МПа
Віброущільнення	280	1890	6,4
Вібровакуумування		2042	11,5
Віброущільнення	350	1943	12,7
Вібровакуумування		2055	22,4
Віброущільнення	420	2078	23,4
Вібровакуумування		2185	31,8

Дослідження водопоглинення і капілярного підсмоктування при безпосередньому контакті з водою виконували згідно з ДСТУ Б В.2.7-42-97. В експериментах використовували золошлакові бетонні суміші і бетони такі ж, як і в попередніх дослідженнях (див. табл. 2).

Результати досліджень переконливо довели, що швидкість капілярного підсмоктування й водопоглинення дрібнозернистого золошлакового бетону, ущільненого вібровакуумуванням, набагато менші (у кілька разів), ніж для золошлакового бетону, ущільненого вібруванням. Так, віброущільнені зразки просочилися водою за рахунок капілярного підсмоктування вже через три доби (на висоту 13 см), а у вібровакуумованих зразках вода піднялася по капілярах за весь період випробувань (10 діб) усього лише на 10 см.

За період досліджень водопоглинення за масою для вібровакуумованого бетону склало 1,5%, а для віброущільненого - 4,6%. Можна припустити, що таке зниження капілярного підсмоктування й, відповідно, водопоглинення обумовлене високою якістю ущільнення вакуумбетону, а також руйнуванням вертикально спрямованих капілярів за рахунок прийомів проміжного вібрування в процесі вакуумної обробки.

Дослідження усадки й набухання бетонів (склади за табл. 2) виконані з урахуванням вимог ГОСТ 24545-81.

Результати досліджень деформаційних властивостей дрібнозернистих золошлакових бетонів показали, що застосування вібровакуумної обробки дозволило зменшити усадку бетонів у 4 рази, а набухання - в 3 рази у порівнянні з бетонами, ущільненими вібруванням.

Отримані високі показники деформаційних властивостей вібровакуумованих дрібнозернистих золошлакових бетонів також пояснюються кращим ступенем ущільнення бетонних сумішей і, відповідно, істотним збільшенням щільності бетону за рахунок застосування запропонованого способу ущільнення.

Потужним засобом скорочення тривалості вакуумування (вібровакуумування), збільшення кількості видаленої води замішування й підвищення якості бетону є добавка в бетонну суміш в процесі її приготування електроліту в невеликій кількості (розд. 3). При всіх прийнятих у дослідженнях витратах цементу (280, 350, 420 кг/м³) раціональна добавка електроліту склала 0,4...0,5% від витрат в'яжучого. При такій добавці отримана найбільша кількість видаленої надлишкової води замішування (близько 110 л/м³ (37%) замість 85...90 л/м³ (приблизно 30%)), а тривалість вакуумної обробки скоротилась з 6 хв до 4...4,5 хв, що дуже важливо у виробничих умовах.

Результати наших подальших досліджень показали, що за умови раціональних витрат електроліту щільність вакуумбетону підвищилася з 2060 до 2112 кг/м³ або на 3%. Міцність у цьому випадку збільшилася з 24 до 29 МПа або на 21% (для бетону з витратою цементу 350 кг/м³).

При добавці електроліту в кількості більше 0,5% ефективність такого заходу знижується. Пояснюється це тим, що електроліт у такій кількості сприяє деякому залученню повітря, що підтверджується зменшенням щільності вакуумбетону.

На морозостійкість бетони випробовували відповідно до вимог ДСТУ Б В. 2.7-49-96 (ГОСТ 10060.2-95) за прискореним методом (другий метод).

Склади бетонів, випробовуваних на морозостійкість, наведено в табл. 2, результати досліджень - у табл. 4.

Таблиця 4. Результати випробування дрібнозернистих золошлакових бетонів на морозостійкість

Вид бетонів	Міцність бетону, МПа	Морозо-стійкість
	після 28 діб твердіння	контроль-них зразків	після 5-ти циклів	після 13-ти циклів	після 20-ти циклів
Віброущільнений (вихідного складу)	12,3	10,4	зразки зруйну-валися	-	-	-
Вібровакуумований	21,7	20,6	-	-	20,1	F 100
Віброущільнений (із жорсткої суміші)	15,1	14,2	-	13,7	зразки зруйну-валися	F 50

При проведенні випробувань, зразки з віброущільненого бетону з бетонної суміші вихідного складу після 5 циклів прискорених випробувань повністю зруйнувалися. Такі дрібнозернисті золошлакові бетони не відповідають вимогам стандарту щодо морозостійкості. Зразки, віброущільнені із жорсткої бетонної суміші, були випробувані на міцність після 13 циклів (проміжні випробування). Згідно з отриманою міцністю, відповідно до вимог стандарту, ці бетони мають морозостійкість F 50.

Вібровакуумовані зразки після 20 циклів показали міцність 20,1 МПа, що склало 97% міцності контрольних зразків. Такий показник відповідає морозостійкості F 100. Віброущільнені зразки із жорсткої бетонної суміші після 20 циклів повністю зруйнувалися.

Таким чином, вібровакуумування дозволило підвищити морозостійкість дрібнозернистих золошлакових бетонів у 2 рази в порівнянні з морозостійкістю віброущільненого бетону із жорсткої бетонної суміші. Підвищення морозостійкості пояснюється не тільки високим ступенем ущільнення бетонних сумішей вібровакуумуванням, але й більшим ступенем гідратації в'яжучого у вакуумованих бетонах у порівнянні з віброущільненими із жорстких сумішей.

Для математичної обробки результатів досліджень виконаний експеримент за ортогональним планом 2³. На підставі отриманих даних побудовані рівняння регресії (10 і 11) та подана їх статистична оцінка:

R_б =25,9-3,8х₁+1,1х₂+3,4х₃-0,3х₁х₂+8х₁х₃-0,3х₂х₃; (10)

₀=2114,3-337,3х₁+26,1х₂+205,1х₃-8,3х₁х₂+691,4х₁х₃-7,6х₂х₃, (11)

де х₁ - тривалість вакуумної обробки, хв;

х₂ - кількість вібраційних впливів;

х₃ - витрата добавки електроліту CaCl₂;

R_б - міцність бетонів, МПа;

с₀ - щільність бетонів, кг/м³.

Проведені дослідження надали можливість порівняти дані, отримані експериментальним шляхом, і дані, обчислені за рівняннями регресії. Аналіз кривих, показує велику збіжність експериментальних і розрахункових даних за міцністю бетонів (коефіцієнт варіації знаходиться в межах 7...9%). Аналогічні дані отримані і під час дослідження щільності бетонів.

Таким чином, переконливо підтверджена достовірність раніше отриманих висновків про високу ефективність розробленого способу ущільнення золошлакових бетонних сумішей у порівнянні з ущільненням вібраційним способом.

П'ятий розділ присвячено перевірці результатів досліджень у виробничих умовах та впровадженню їх у виробництво.

Розробки автора впровадженні на підприємствах будіндустрії - "Буддеталь" (м. Дніпродзержинськ) та ТОВ “Майстер ЗБК” (м. Дніпропетровськ). Запропонована технологія виготовлення вібровакуумованих блоків для стін підвалів (ГОСТ 13579-78) з негайною розпалубкою. Для приготування бетонних сумішей використані золошлакові суміші теплових електростанцій.

Під час виробничих випробувань установлено, що вібровакуумування надає можливість у віці 7 діб підвищити міцність бетону в 2,5 разу, у віці 28 діб підвищення міцності склало практично 100%.

Впровадження технології виготовлення блоків бетонних для стін підвалів з негайною розпалубкою дозволяє:

- підвищити міцність бетону в декілька разів і значно поліпшити якість продукції;

- виключити парк форм із технологічного процесу;

- збільшити продуктивність праці на 15...30%;

- знизити витрати цементу на 15...20%.

Виробничі випробування показали, що розроблене вакуумне обладнання й технологія можуть бути успішно застосовані на існуючих технологічних лініях із виробництва збірних залізобетонних виробів.

Технологія вібровакуумованих золошлакових бетонів надає можливість знизити собівартість виробів на 14%, економічний ефект (без урахування підвищення морозостійкості й, відповідно, довговічності виробів) при випуску 2000 м³ продукції на рік склав 62806,5 грн (у цінах 2006 р.).

Висновки

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, що виявляється в розробці науково-технічних засад технології вібровакуумованих дрібнозернистих золошлакових бетонів. Зроблено суттєвий внесок в теорію вібровакуумування бетонних сумішей.

Наукові дані, отримані автором в результаті виконаних теоретичних і експериментальних досліджень, забезпечують суттєве підвищення фізико-механічних властивостей бетонів та їх довговічність, зменшення металоємності (матеріалоємності) та енергоємності технології, зниження витрат цементу, підвищення продуктивності праці.

2. Отримано рівняння вакуумної обробки бетонної суміші в частинних похідних. Шляхом розв'язання цього рівняння при відповідних початкових і граничних умовах отримано залежності для визначення поля тиску в ущільнюваній бетонній суміші, тривалості вакуумування, а також кількості й швидкості видалення води в процесі вакуумної обробки. Експериментальна перевірка залежностей, отриманих на підставі теоретичних досліджень, показала велику збіжність результатів. Виявлені закономірності мають принципове значення для розробки раціональних режимів вібровакуумування.

3. Теоретично обґрунтовано й експериментально підтверджено можливість поліпшення якості вакуумбетону шляхом стиску дифузійного шару на частинках твердої фази за рахунок добавки електроліту в бетонну суміш під час її приготування. Така добавка дозволяє збільшити кількість видаленої води при вакуумуванні (вібровакуумуванні), скоротити тривалість вакуумної обробки, підвищити щільність та міцність вакуумбетону в порівнянні з вакуумуванням бетонних сумішей без такої добавки.

4. Доведено, що для вакуумбетону існує оптимальна рухомість вихідної бетонної суміші, що сприяє найбільш компактному розміщенню складових бетонної суміші в процесі вакуумування (досягається найбільша щільність). Така рухомість суміші зростає в міру зниження витрат цементу. Кількість видаленої під час вакуумування води, за інших рівних умов, залежить від початкового її вмісту, водоутримуючої здатності бетонної суміші й зменшується в міру збільшення витрат цементу (з 110 до 75 л/м³).

5. Результатами досліджень основних властивостей вібровакуумованих золошлакових бетонів підтверджено отримані раніше висновки про високу їх ефективність. Вібровакуумування при раціональному режимі забезпечує більший ступінь ущільнення рухомих золошлакових бетонних сумішей у порівнянні з віброущільненням жорстких сумішей. Міцність золошлакового вакуумбетону в середньому вища міцності віброущільненого бетону з рухомої суміші на 6...10 МПа або на 60...100% (залежно від витрат цементу). У разі отримання рівноміцних бетонів з рівнорухомих сумішей витрата цементу у вакуумбетоні нижча на 20...30% (на 70...100 кг/м³) у порівнянні з віброущільненими.

6. Вібровакуумна обробка рухомих дрібнозернистих золошлакових бетонних сумішей сприяє зниженню деформацій усадки й набухання в бетоні в 3...4 рази, зменшенню швидкості й величини капілярного водопоглинення в кілька разів у порівнянні з віброущільненим бетоном, що характеризує підвищену довговічність вакуумбетонів.

7. Вібровакуумування надає можливість підвищити морозостійкість дрібнозернистих золошлакових бетонів у 2 рази в порівнянні з морозостійкістю віброущільнених бетонів із жорстких сумішей. Переконливо доведена можливість отримання бетонів марки F100 і вище на основі золошлакових сумішей (при помірних витратах цементу). Це досягнуто за рахунок високоефективного ущільнення золошлакових бетонних сумішей вібровакуумуванням і більш високого ступеня гідратації в'яжучого в вакуумбетоні в порівнянні з віброущільненим бетоном.

8. Отримані дериватограми розчинної складової дрібнозернистих золошлакових бетонів, ущільнених при різних режимах і способах, переконливо підтверджують раніше отримані результати досліджень. Вони свідчать про вищу ступінь гідратації в'яжучого в бетонах, ущільнених вакуумуванням (вібровакуумуванням) у порівнянні з бетонами із жорстких бетонних сумішей, ущільнених вібраційним способом. Ці результати досліджень підтверджено й рентгеноструктурним аналізом. Показано, що в бетонах, ущільнених вакуумуванням, кількість непрореагованих з водою клінкерних мінералів є набагато меншою, ніж у бетонів із жорстких сумішей. Дослідженням мікроструктури дрібнозернистих золошлакових бетонів доведено, що бетон, ущільнений вакуумуванням, має меншу загальну пористість (капілярні й контракційні пори, пори гелю) у порівнянні з пористістю віброущільненого бетону із жорстких бетонних сумішей.

9. Перевіркою експериментальних даних, отриманих у лабораторних умовах, на виробництві доведено, що внаслідок застосування вібровакуумної обробки золошлакових бетонних сумішей при формуванні виробів міцність бетону підвищується практично у 2 рази. Надано можливість використовувати існуюче технологічне обладнання без принципових конструктивних змін, здійснювати негайну розпалубку відформованих виробів, що істотно зменшує металоємність технології.

10. На підставі отриманих результатів досліджень, використовуючи сучасне вакуумне обладнання, розроблена і впроваджена вакуумна технологія виготовлення блоків бетонних для стін підвалів на основі золошлакових сумішей, яка забезпечує підвищення продуктивності, дозволяє одержувати вироби високої якості (за міцністю, морозостійкістю та ін.).

Впровадження розробок дозволило знизити собівартість 1м³ бетону виробу на 14%. Економічний ефект від розробленої технології вібровакуумованих дрібнозернистих золошлакових бетонів при виробництві 2000 м³ виробів на рік склав 62806,5 грн у цінах 2006 р. (без урахування підвищення морозостійкості й, відповідно, довговічності виробів).

Основні положення дисертації викладено в працях

1. Сторожук Н.А., Дехта Т.Н., Соколов И.А., Павленко Т.М., Кажан О.С. Вакуумирование бетонной смеси в опалубке "Дока" // Вісн. Придніпр. держ. акад. буд-ва та архіт. - 2005. - №1. - С. 46-54.

2. Сторожук Н.А., Павленко Т.М., Дехта Т.Н. Проблема использования золы ТЭС в технологии бетона // Вісн. Придніпр. держ. акад. буд-ва та архіт. - 2006. - №2. - С. 41-49.

3. Сторожук Н.А., Павленко Т.М. Совершенствование технологии вибровакуумированных золобетонов // Строительство, материаловедение, машиностроение. Сб. науч. тр. Сер.: Инновационные технологии жизненного цикла объектов жилищно-гражданского, промышленного и транспортного назначения. - Д.: ПГАСА, 2006. - Вып. 37. - С. 469-476.

4. Сторожук Н.А., Дехта Т.Н., Павленко Т.М. Эффективный способ использования золошлаковых смесей ТЭС в строительстве // Новини науки Придніпров'я. Сер.: Інженерні дисципліни. - 2006. - №2. - С. 42-45.

5. Сторожук Н.А., Павленко Т.М., Дехта Т.Н., Фролова Т.Ф. Вторичные минеральные ресурсы Приднепровья в технологии бетонов и строительных растворов // Новини науки Придніпров'я. Сер.: Інженерні дисципліни. - 2006. - №4. - С. 14-23.

6. Пат. 17704 UA, МПК С04В 7/28. Спосіб виготовлення виробів із бетонних сумішей. М.А. Сторожук, Т.М. Дехта, Т.М. Павленко, С.О. Ликова. - №2006 03237; Заявлено 27.03.2006; Опубліковано 16.10.2006; Бюл. №10 - 4 с.

7. Сторожук Н.А., Павленко Т.М. Теоретические основы уплотнения бетонных смесей вакуумированием // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. В. Лазаряна. - 2007. - Вип. 15. - С. 209-212.

8. Сторожук Н.А., Павленко Т.М. Морозостойкость виброуплотненных и вибровакуумированных золобетонов // Зб. наук. пр. Луган. нац. аграр. ун-ту. Сер.: Техн. науки. - Луганськ: Вид-во ЛНАУ, 2007. - №71 (94). - С. 384-388.

9. Сторожук М.А., Павленко Т.М., Дехта Т.М., Фролова Т.Ф. Вібровакуумовані бетони на вторинних мінеральних ресурсах // Вісн. Придніпр. держ. акад. буд-ва та архіт. - 2007. - №6. - С. 16-21.

10. Сторожук Н.А., Павленко Т.М., Фролова Т.Ф. Вибровакуумированный золошлакобетон // Шляхи підвищення надійності проектування, будівництва та експлуатації гідротехнічних споруд меліорації: Матеріали VI науково-практ. семінару "Структура, властивості та склад бетону". - К., 2007. - С. 156-163.

11. Сторожук Н.А., Павленко Т.М., Романченко В.В. Вибровакуумированные мелкозернистые золошлаковые бетоны // Строительство, материаловедение, машиностроение. Сб. науч. тр. Сер.: Инновационные технологии жизненного цикла объектов жилищно-гражданского, промышленного и транспортного назначения. - Д.: ПГАСА, 2007. - Вып. 43. - С. 537-543.

12. Пат. 24116 UA, МПК С04В 7/28. Спосіб виготовлення виробів із золобетонних сумішей. М.А. Сторожук, Т.М. Дехта, Т.М. Павленко. - №2006 12734; Заявлено 04.12.2006; Опубліковано 25.06.2007; Бюл. №9 - 4 с.

Анотація

Павленко Тетяна Михайлівна. Вібровакуумовані дрібнозернисті золошлакові бетони. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 - будівельні матеріали та вироби. - Придніпровська державна академія будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ, 2008.

Розроблені науково-технічні засади технології вібровакуумованих дрібнозернистих золошлакових бетонів. Зроблено суттєвий внесок в теорію вібровакуумованих бетонів.

Наукові дані, отримані автором в результаті виконання теоретичних і експериментальних досліджень, дозволяють суттєво підвищити фізико-механічні властивості бетонів та їх довговічність, зменшити металоємність (матеріалоємність) та енергоємність технології, підвищити продуктивність праці.

Результати досліджень основних властивостей вібровакуумованих золошлакових бетонів підтвердили отримані раніше висновки про високу ефективність таких вакуумбетонів. Вібровакуумування за умови раціонального режиму забезпечує більший ступінь ущільнення рухомих золошлакових бетонних сумішей у порівнянні з віброущільненням жорстких сумішей. Міцність золошлакового вакуумбетону в середньому вище міцності віброущільненого бетону з рухомої суміші на 6...10 МПа або на 60...100% (залежно від витрат цементу). При одержанні рівноміцних бетонів з рівнорухомих сумішей витрата цементу у вакуумбетоні нижче на 20...30% (70...100 кг/м³) у порівнянні з віброущільненими.

Перевіркою експериментальних даних, отриманих у лабораторних умовах, на виробництві і їх впровадженням на підприємствах будіндустрії доведено, що внаслідок застосування вібровакуумної обробки золошлакових бетонних сумішей при формуванні виробів міцність бетону підвищується практично у 2 рази. Надається можливість використовувати існуюче технологічне обладнання без принципових конструктивних змін, здійснювати негайну розпалубку відформованих виробів, що істотно зменшує металоємність технології.

Аннотация

Павленко Татьяна Михайловна. Вибровакуумированные мелкозернистые золошлаковые бетоны. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.05 - строительные материалы и изделия. - Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры. - Днепропетровск, 2008.

Разработаны научно-технические основы технологии вибровакуумированных мелкозернистых золошлаковых бетонов. Внесен существенный вклад в теорию вибровакуумирования бетонных смесей. Научные данные, полученные автором в результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований, позволяют при их использовании существенно повысить физико-механические свойства бетонов и их долговечность, уменьшить металлоемкость (материалоемкость) и энергоемкость технологии, снизить расход цемента, повысить производительность труда.

Предложено уравнение вакуумной обработки бетонной смеси в частных производных. Решением этого уравнения при соответствующих начальных и граничных условиях даны зависимости для определения поля давления, продолжительности вакуумирования, а также количества и скорости извлечения воды в процессе вакуумной обработки. Экспериментальная проверка зависимостей, полученных на основании теоретических исследований, показала большую сходимость результатов. Эти данные имеют принципиальное значение для разработки рациональных режимов вибровакуумирования.

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность улучшения качества вакуумбетона путем сжатия диффузионного слоя на частицах твердой фазы за счет добавки электролита в бетонную смесь при ее приготовлении. Такая добавка позволяет увеличить количество извлеченной воды при вакуумировании (вибровакуумировании), сократить продолжительность вакуумной обработки, повысить плотность, увеличить прочность вакуумбетона в сравнении с вакуумированием бетонных смесей без такой добавки.

Результаты исследований основных свойств вибровакуумированных золошлаковых бетонов подтвердили полученные ранее выводы о высокой эффективности таких вакуумбетонов. Вибровакуумирование при рациональном режиме обеспечивает большую степень уплотнения подвижных золошлаковых бетонных смесей в сравнении с виброуплотнением жестких смесей. Прочность золошлакового вакуумбетона в среднем выше прочности виброуплотненного бетона из подвижной смеси на 60...100% (в зависимости от расхода цемента). При получении равнопрочных бетонов из равноподвижных смесей расход цемента в вакуумбетоне ниже на 20...30% (на 70...100 кг/м³) в сравнении с виброуплотненными.

Вибровакуумирование предоставляет возможность повысить морозостойкость мелкозернистых золошлаковых бетонов в 2 раза в сравнении с морозостойкостью виброуплотненных бетонов из жестких смесей. Убедительно доказана возможность получения бетонов на основе золошлаковых смесей за счет вакуумной обработки марки F100 и более (при умеренных расходах цемента). Это достигнуто за счет высокоэффективного уплотнения золошлаковых бетонных смесей вибровакуумированием и более высокой степени гидратации вяжущего в вакуумбетоне в сравнении с виброуплотненным бетоном.

При статистической обработке результатов исследований вибровакуумированных мелкозернистых золошлаковых бетонов получены математические модели в виде уравнений регрессии, характеризующие свойства таких бетонов в зависимости от режима вакуумирования (вибровакуумирования) и состава бетонных смесей. Анализ кривых, построенных с использованием экспериментальных и на основании расчетных данных, показал большую сходимость результатов исследований. Среднее значение коэффициента вариаций составило 7…9%.

Полученные дериватограммы растворной составляющей бетонов, уплотненных при различных режимах и способах, убедительно подтверждают ранее полученные результаты исследований. Они свидетельствуют о большей степени гидратации вяжущего у мелкозернистых золошлаковых бетонов, уплотненных вакуумированием (вибровакуумированием), в сравнении с бетонами из жестких бетонных смесей, уплотненных вибрационным способом. Эти результаты исследований подтверждены и рентгеноструктурным анализом.

Проверкой экспериментальных данных, полученных в лабораторных условиях, на производстве доказано, что в результате применения вибровакуумной обработки золошлаковых бетонных смесей при формовании изделий (блоков бетонных для стен подвалов) прочность бетона повышается практически в 2 раза. Предоставляется возможность использовать существующее технологическое оборудование без принципиальных конструктивных изменений, осуществлять немедленную распалубку отформованных изделий, что существенно уменьшает металлоемкость технологии.

На основании полученных результатов исследований, а также, используя современное вакуумное оборудование, разработана и внедрена вакуумная технология изготовления блоков бетонных для стен подвалов на основе золошлаковых смесей, которая характеризуется большой производительностью, позволяет получать изделия высокого качества (по прочности, морозостойкости и др.).

Summary

Pavlenko Tatyana. Vibrovacuumized fine ash-and-slag concretes. - Manuscript.

The scientific and technical basics of technology of vibrovacuumized fine ash-and-slag concretes are designed. A considerable contribution to the theory of vibrovacuumized concretes is made.

The scientific data got by the author as a result of executed theoretical and experimental studies, allow to raise physic-mechanical characteristics of concretes and their durability, reduce metal consumption (specific consumption of materials) and power-consuming of technology, raise labour productivity appreciably.

The investigation results of the main characteristics of vibrovacuumized fine ash-and-slag concretes has confirmed got earlier findings about high efficiency of such vacuum concretes. Vibrovacuumizing under rational mode provides the greater compaction degree of the easily workable ash-and-slag concrete mixes in comparison with vibration of harsh mixes. Strength of ash-and-slag vacuum concrete at the average above strength of vibrated concrete from easily workable mix on 6...10 MPa or on 60...100% (depending on consumption of the cement). At production of full-strength concretes from equal-easily workable mixes, consumption of cement in vacuum concrete below on 20...30% (70...100 kg/m³) in comparison with vibrated concrete.

The experimental data got in laboratory conditions were verified on manufacturing environments. Manufacturing application proved that concrete strength increases in 2 times practically as a result of using of vibrovacuumizing of ash-and-slag concrete mixes during product forming. The possibility of existing technological equipment use without principle constructive change, realize of the immediate form removal of formed product that greatly reduces metal consumption of the technology is given.