Файл: Методические указания по самостоятельной работе студентов 7480 8 Методические указания по организации и выполнению курсовых проектов (работ).pdf

Продукты класса Б – получены как побочные продукты, в результате протекания физико-химических процессов как правило при высоких температурах, на их получение тратится много тепла и они имеют большое теплосодержание;
Продукты класса В – материалы, образующиеся в результате физико- химических процессов, протекающих при лежании этих материалов в отвалах.
Отходы в производстве портландцемента могут использоваться на стадии приготовления сырьевой смеси и при помоле цемента.
При ведении отходов в состав сырьевой смеси они могут использоваться в качестве компонента, заменяя один или более основных компонента (частично или полностью), также отходы используются в качестве интенсификатора процесса обжига, некоторые техногенные материалы можно использовать как разжижитель сырьевого шлама или в качестве топливосодержащей добавки. Что касается использования отходов в составе цементной шихты, то они могут быть использованы: в качестве активной минеральной добавки АМД), наполнителя, интенсификатора процесса помола, регулятора сроков схватывания. При этом нужно себе представлять, отходы какого класса применяются на данной технологической стадии и, что дает их применение.
Учитывая сказанное выше, цементная промышленность способна перерабатывать довольно значительное количество различных отходов, но нельзя забывать о качестве вяжущего, полученного с использованием отходов.
Поэтому далеко не все отходы можно использовать при производстве вяжущих материалов. Условиями, позволяющими использовать те или иные отходы, является следующее:
– Отходы должны полностью или хотя бы на 50% заменять исходные компоненты;
– По химическому составу и физическим свойствами отходы должны соответствовать заменяемому компоненту;
– Расстояние от места завода до источника отхода не должно превышать 200 км;
– Применение отходов должно снижать расход топлива на производство вяжущего;
– Применение отходов должно улучшать строительно-технические свойства вяжущего;
– Если при применении отходов не происходит значительного улучшения строительно- технических свойств вяжущего, то их применение должно удешевлять производство того или иного вяжущего;
– Отходы должны быть технологичными.
Во всех этих случаях необходимо учитывать, где и как образуются используемые техногенные материалы, их основные свойства, необходимость предварительной подготовки перед транспортировкой на завод или на самом заводе. После определения, что дает заводу использование промышленных отходов вместо традиционных сырьевых материалов и АМД, зная все положительные и отрицательные моменты использования отходов и возможности их устранения в заводских условиях при производстве вяжущих материалов., можно оценить целесообразность полной или частичной замены сырьевого компонента при производстве цемента или воздушных вяжущих техногенными материалами. Кроме того, надо четко представлять требования к производителям отходов по их подготовке и утилизации, охране окружающей среды, экономические санкциям к нарушителям, предъявляемые в мировой практике и нашей стране.
Особое внимание следует обратить на экологические аспекты вопроса и экономическое обоснование целесообразности использования техногенных материалов.
Для оценки технико-экономического уровня производства и выпускаемой продукции используется система общих показателей: доля продукции, технико-экономические показатели которой превосходят или соответствуют высшим достижениям отечественной и зарубежной науки и техники; удельный вес продукции, морально устаревшей и подлежащей модернизации или снятию с производства; удельный вес продукции, осваиваемой производством впервые в России; степень механизации и автоматизации; абсолютное и

относительное уменьшение численности работников; снижение себестоимости и рост производительности труда за счёт повышения технического уровня производства и т.д.
Одним из важных направлений, обеспечивающих прирост производства цемента без значительных капиталовложений, на ближайшую перспективу может стать интенсификация производственных процессов на действующих цементных предприятиях как мокрого, так и сухого способа производства. Основными направлениями интенсификации технологических процессов являются:
-внедрение на заводах сухого способа и создание усреднительных складов дробленого сырья на некоторых предприятиях, использующих мокрый способ производства;
-усреднение сырья в потоке на предприятиях мокрого способа производства;
-установка струйных мельниц для измельчения, сушки и активации сырья с естественной влажностью до 25%;
-применение валковых и роликовых мельниц для измельчения и сушки сырья с влажностью до 25%;
-снижение влажности на предприятиях мокрого способа производства химическими методами, механическим обезвоживанием с помощью пресс-фильтров, а также путем введения в поток шлама или непосредственно в печь сухих техногенных материалов - золошлаковых отходов ТЭС, отходов обогащения угля, граншлаков черной и цветной металлургии и т.п.;
-использование мельниц самоизмельчения и гидроклассификаторов сырьевого шлама;
-применение комбинированных горелочных устройств, рассчитанных на одновременную подачу в печи основного топлива и топливосодержащих отходов, твердых бытовых отходов, нефтеотходов и углесодержащих пород;
-совершенствование действующих и разработка новых клинкерных холодильников;
-использование комплекса встроенных теплообменных устройств, изготовленных из легированной стали, замена цепей с овальными звеньями на круглые;
-внедрение автоматизированной системы учета расхода топлива и электроэнергии по всему технологическому циклу цементных предприятий;
-интенсификация процесса помола цементной шихты на мельницах всех типоразмеров с помощью поверхностно-активных веществ - технических лигносульфонатов, триэтаноламина,
С-3;
-внедрение помола цементной шихты в замкнутом цикле с применением сепараторов;
-замена пневмотранспорта на механический с использованием различных видов транспортеров и элеваторов:
-замена отечественных мелющих тел из обычной стали на легированные, использование в камерах тонкого измельчения мельниц вместо крупных шаров и конических цильпебсов легированных мелких шариков диаметром 15-20 мм;
-организация промышленного производства кристаллизационных добавок - модификаторов цемента (крентов) на базе отходов химической промышленности;
-производство новых видов цемента с учетом современных требований строительного комплекса Кыргызстана.

ввоза их из других регионов. В связи с этим, в современных условиях актуальным является изыскание возможности использования местных ресурсов для получения импортнозаменяемых материалов, отвечающих техническим требованиям и способствующих улучшению экологической обстановки. Для выполнения этих задач необходимо расширить номенклатуру строительных материалов путем использования энерго- и ресурсосберегающих строительных материалов на основе местных сырьевых ресурсов и отходов различных производств и прогрессивных технологий их производства. Современные здания обладают большими возможностями по повышению их тепловой эффективности на базе формирования теплового и воздушного режима, оптимизации потоков теплоты и массы как в помещениях, так и ограждающих конструкциях. Энергоэффективное строительство с каждым годом приобретает все большее развитие. Главным оружием в борьбе за энергосбережение и снижение теплопотерь является правильно выбранный теплоизоляционный материал.
Поэтому роль теплоизоляционных материалов при обеспечении энергоэффективности зданий велика. Применение теплоизоляционных материалов позволяет уменьшения толщины и веса стен и ограждающих конструкций и уменьшения основных строительных материалов
(цемента, металла, кирпича). Уменьшение веса конструкции особенно актуальна в сейсмических районах, так как при этом уменьшаются сейсмические нагрузки, связанные с весом зданий. При выборе эффективных теплоизоляционных материалов необходимо учитывать их теплоизоляционные свойства, технологические особенности, экологическую безопасность, стоимость, объём их производства в стране и другие факторы. Поэтому при выборе эффективных теплоизоляционных материалов необходим комплексный подход, с учётом их социальной, экономической и экологической значимости. В связи с этим весьма актуальны исследования эффективных теплоизоляционных материалов (особенно с исползование местного сырья и отходов) для обеспечения энергоэффективности зданий На кафедре проведены исследования с целью изучения вопроса использования отходов сельского хозяйства и промышленности для улучшения теплоизоляционных свойств гипса и получения на их основе отделочной плиты. Как известно, большое распространение в строительстве в качестве теплоизоляционного материала получили плиты из гипса. Они применяются для оштукатуривания стен и потолков помещений. Благодаря гипсовому раствору обеспечивается хорошая звуко и теплоизоляция. Применяется гипс главным образом для производства гипсовых и гипсобетонных строительных изделий, применяемых для внутренней части зданий
(теплоизоляционных плит, сухой штукатурки, перегородочных плит и панелей и ряда других), а также для изготовления известково-гипсовых штукатурных растворов для внутренних стен зданий. В производственных условиях для уменьшения расхода в состав гипса в качестве лёгких наполнителей используют искусственные пористые заполнители – перлит, вермикулит, аглопорит, пенополистирол и др. Для замены искусственных пористых заполнителей (относительно дорогих) в состав гипса (марки Г-5) в раствор, нами добавлены специальные добавки - органические наполнители: отходы сельского хозяйства (костра кенафа, стебли хлопчатника) и промышленности (рисовая лузга, древесная стружка). Костра кенафа – отходы переработки стеблей кенафа (однолетнее волокнистое растение). Рисовая лузга – волокна длиной 6-8 мм, шириной 3-4 мм и толщиной 0.3-0.5 мм, промышленные отходы переработки риса. Волокна хлопчатника – волокна длиной 1-2 мм, толщиной 25 мкр, получаются в результате измельчения стеблей хлопчатника. Испытания на огнестойкость теплоизоляционного гипса с органическими наполнителями проводились на образцах-плит с размером рёбер 150х60х10мм. Оценку горючести производили по потере массы образцом более пятиминутного действия огня. Результаты показали, что разработанный теплоизоляционный композиционный гипс на основе отходов сельского хозяйства и промышленности относится к группе трудно горючих материалов.

РАЗДЕЛ 6
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
КЫРГЫЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ И. РАЗЗАКОВА
Методические указания
«Влияние химических добавок на технологические
и физико-механические свойства тяжелого бетона»
к выполнению лабораторных работ по дисциплине “Эффективные технологии строительных материалов, изделий и конструкций” для магистрантов направления 750500 “Строительство”, программа
“Строительное материаловедение”

Бишкек -2023

УДК 666.982.2
Рецензент: к.т.н., доцент, зав. лабораторией ОсОО “Шерой” Мелибаев С.Ж.
Составитель: к.т.н., и.о. доцентСарбаева Н.М.
Методические указания «Влияние химических добавок на технологические и физико-механические свойства тяжелого бетона» к выполнению лабораторных работ по дисциплине“Эффективные технологии строительных материалов, изделий и конструкций” предназначены для магистрантов по направлению
750500 “Строительство”, программа “Строительное материаловедение” / Н.М.
Сарбаева / КГТУ им. И. Раззакова. – Бишкек: Изд. Калем, 2023. – 12 с.
В методическом указании представлены составы тяжелого бетона с различными химическими добавками, улучшающие его технологические и физико-механические свойства, а также позволяющие сократить расход цемента и сроки тепловой обработки. Приведены методики оценки влияние различных химических добавок на свойства смесей и бетона.
Рассмотрено на заседании кафедры ПЭСМИК и одобрено к печати: протокол
№5 от 02.12.2023 г.
©Сарбаева Н.М.,2023
© КГТУ им. И.Раззакова, 2023

«ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА»
(занятие на 6 часов)
Цель работы: определить влияние различных добавок на свойства смеси и тяжелого бетона.
Содержание работы:
В процессе выполнения лабораторной работы студент должен:
- Изучить виды добавок к тяжелым бетонам;
- Оценить влияние добавки на свойства смеси и тяжелого бетона.
Необходимые приборы и оборудования:
- Весы настольные, циферблатные;
- Мерная металлическая посуда;
- Пресс гидравлический P 50;
- Формы металлические для кубов с ребром 100 мм (ГОСТ 22685-89 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия. ГОСТ
10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам);
- Лопатки;
- Линейки металлические;
- Цилиндры мерные металлические объемом 1; 5; 10л;
- Мензурки;
- Виброплощадка (ГОСТ 10180-1-81);
- Стандартный конус для определения подвижности бетонной смеси (ГОСТ
10180-2014);
Общие сведения
Современное производство монолитных и сборных конструкций из тяжелого бетона не обходится без использования более прогрессивных

технологических приемов с целью получения бетонов высоких прочностных марок. Одновременно с изменением важных характеристик бетонных смесей, достигается и значительная экономия цемента в результате использования различных добавок в бетон.
Добавки для бетонов − природные или искусственные продукты, вводимые в составы бетонов при их изготовлении с целью улучшения технологических свойств смесей, физико-механических свойств бетонов и снижения их стоимости.
Согласно ГОСТ 24211-2008 добавки, регулирующие свойства бетонных и растворных смесей, в зависимости от назначения подразделятся на классы, приведенные ниже.
Добавки, регулирующие свойства бетонных и растворных смесей:
- пластифицирующие;
- суперпластифицирующие;
- водоредуцирующие:
- стабилизирующие;
- регулирующие сохраняемость подвижности;
- увеличивающие воздухо- (газо) содержание.
Добавки, регулирующие свойства бетонов и растворов:
- регулирующие кинетику твердения (ускорители, замедлители);
- повышающие прочность;
- снижающие проницаемость;
- повышающие защитные свойства по отношению к стальной арматуре;
- повышающие морозостойкость;
- повышающие коррозионную стойкость;
- расширяющие.
Добавки, придающие бетонам и растворам специальные свойства:
- противоморозные для «холодного» бетона, для теплого» бетона;
- гидрофобизирующие;
- фотокаталитические.

Минеральные добавки. Минеральные добавки в зависимости от характера взаимодействия с продуктами гидратации цемента подразделяют на типы;
- тип I - активные минеральные;
- тип II - инертные минеральные.
Активные минеральные добавки подразделяют на следующие группы:
- обладающие вяжущими свойствами;
- обладающие пуццолановой активностью;
- обладающие одновременно вяжущими свойствами и пуццолановой активностью.
В данной лабораторной работе используются добавки компании ВASF (We chemistry) – лидера мировой химической отрасли, которая в настоящее время является крупнейшим в мире производителем химических добавок продуктов и систем для строительной промышленности.
ВASF – это огромный ассортимент высокотехнологических добавок, разработанный специально для бетонных смесей и сборного бетона.
К числу добавок ВASF входят:
Master X-Seed 100 – это искусственная суспензия кристаллических гранул
(наночастицы), разработанная для ускорения процесса гидратации в раннем возрасте бетона (3-6 часов).
Master X-Seed 85
– комплексная пластифицирующая, воздухововлекающая добавка для строительных и кладочных растворов, обладающая эффектом замедления схватывания.
MasterAir 71 – воздухововлекающая добавка, предназначенная для увеличения износостойкости бетонных структур, предотвращающая повреждения, возникающие по причине частой смены температурных циклов.
MasterAir 200B – воздухововлекающая добавка в бетон которая формирует постоянные определенного размера и оптимально размешенные мелкие поры в затвердевшем бетоне, тем самым увеличивая стойкость бетона к переменным циклам оттаивания замораживания.