WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Кардашевский Альберт Гаврильевич

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ПЕНОБЕТОН

НА МОДИФИЦИРОВАННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ

С УСКОРЕННЫМ ТВЕРДЕНИЕМ

05.23.05 – Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Новосибирск  2012

Работа выполнена в ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова»

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Местников Алексей Егорович

Официальные оппоненты -

Бердов Геннадий Ильич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО НГАСУ (Сибстрин), профессор кафедры химии

Прокопец Валерий Сергеевич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО СибАДИ, зав. кафедрой строительных материалов и специальных технологий

Ведущая организация -

Институт физико-технических проблем Севера СО РАН,

г. Якутск

Защита состоится «29» мая 2012 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.171.02 при Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете (Сибстрин) по адресу: 630008, г. Новосибирск, 8, ул. Ленинградская, 113, ауд. 239, E-mail: sovet@sibstrin.ru, тел./факс: (383) 266-55-05.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин).

Автореферат разослан « 20 » апреля  2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор А.Ф. Бернацкий

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Неавтоклавный пенобетон относится к числу прогрессивных и перспективных строительных материалов. Применение изделий и монолитного материала из пенобетона позволяет снизить материалоемкость, трудоемкость и стоимость строительства. Однако в северном строительстве энергоэффективные материалы из пенобетона в настоящее время не находят широкого применения. Для достижения достаточной прочности стеновые блоки из пенобетона выпускаются с повышенной плотностью порядка 900-1000 кг/м3, вследствие этого они характеризуются высоким коэффициентом теплопроводности и соответственно низкой энергоэффективностью.

Для суровых климатических условий Севера одним из путей решения задачи обеспечения современных норм по тепловой защите зданий может быть создание комбинированных стеновых конструкций с использованием в качестве теплоизоляционного слоя неавтоклавных пенобетонов.

К числу недостатков теплоизоляционных неавтоклавных пенобетонов, как обычно, относятся недостаточная прочность, высокие усадочные деформации и низкая трещиностойкость. К ним следует добавить и ряд технологических параметров таких, как значительная продолжительность твердения и низкое тепловыделение при твердении пеноцементных смесей, увеличивающие сроки выполнения теплоизоляционных работ при температурах окружающего воздуха ниже +10С, что для Якутии составляет 9 и более месяцев в год (например, в пос. Тикси на берегу Северного Ледовитого океана).

В условиях Севера со сложной транспортной схемой, дальними расстояниями между населенными пунктами и промышленными центрами наиболее актуальным направлением представляется разработка и рациональное применение теплоизоляционных  пенобетонов на основе широко распространенных цементных и гипсовых вяжущих веществ в различных модификациях c повышенной реакционной способностью и небольшим количеством активной минеральной добавки природного происхождения, что не требует больших капитальных вложений и значительного повышения себестоимости конечной качественной продукции.

Цель работы - обоснование и разработка составов теплоизоляционных пенобетонов на основе модифицированных минеральных вяжущих с ускоренным твердением.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие основные задачи:

- исследование состава, структуры и свойств исходного сырья для оптимизации процесса структурообразования и свойств теплоизоляционных пенобетонов;

- исследование влияния состава на свойства быстротвердеющих вяжущих веществ на основе цемента, гипса и горелой породы;

- разработка составов теплоизоляционных пенобетонов неавтоклавного твердения с ускоренными процессами схватывания и структурообразования;

-  апробация и практическая реализация разработанных составов теплоизоляционного пенобетона в производстве.

Работы выполнялись в рамках Тематического плана НИР СВФУ (ЯГУ) на 2006-2011 гг. по заданию Федерального агентства по образованию (№ гос. рег. 01200805229), республиканской научно-технической программы «Проблемы строительного комплекса на Севере», гранта по федеральной программе «Старт-2007» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (заявка № 07-7-Н3.8-0043, проект № 7378).

Научная новизна работы состоит в том, что в ней разработаны научные и технологические основы регулирования процессов структурообразования применительно к теплоизоляционным пенобетонам, обеспечивающие повышение эффективности их производства с формированием оптимальной структуры применением минерального сырья с ускоренным твердением. При этом получены следующие новые положения строительного материаловедения:

  1. Для ускорения твердения пенобетона на основе портландцемента, что необходимо при проведении строительных работ в условиях отрицательных температур, может быть использовано введение в его состав комплексной добавки, состоящей из гипса и горелой породы. При этом сроки начала схватывания могут быть изменены в пределах 25-60 мин, конца схватывания – 40-140 мин. Прочность цементного камня после 28 суток твердения в нормальных условиях составила 15-17 МПа, обеспечивается эффект расширения до 0,7 %.
  1. При увеличении содержания горелой породы в составе комплексной добавки увеличиваются сроки начала и конца схватывания, повышается прочность пенобетона и его расширение при твердении. Оптимальное содержание горелой породы в добавке составляет 45-60% мас. Оптимальное содержание этой добавки в полученном вяжущем равно 10% мас.
  2. У безусадочных теплоизоляционных пенобетонов марки D300 и D500, получаемых на оборудовании СОВБИ, максимальная прочность при сжатии 0,43 и 0,51 МПа соответственно достигается при использовании вяжущего, содержащего 90% цемента, 5,5% гипса и 4,5% горелой породы. Это позволяет ускорить процесс твердения пенобетонной смеси в 2-3 раза и обеспечить высокое  качество теплоизоляционного слоя несъемной опалубки ограждающих конструкций.
  3. Введение добавки, состоящей из портландцемента М400 и тонкомолотой горелой породы с удельной поверхностью 350 м2/кг, в состав композиционного гипсового вяжущего (КГВ) позволяет регулировать сроки начала и конца схватывания  теста, повысить значения прочности и водостойкости. Максимальной прочностью (20,5-21,0 МПа) обладают составы КГВ, содержащие 50 % добавки, в состав которой входит 40 % горелой породы.
  4. У теплоизоляционного пеногипсобетона марки D400, получаемого способом баросмешивания, наиболее высокая прочность (0,6 МПа) достигается тогда, когда комплексная добавка составляет 10-30% мас. в составе вяжущего, причем количество горелой породы составляет  40% мас. добавки. Объемное расширение пеногипсобетона происходит равномерно и стабилизируется уже к 7 суткам твердения и составляет 0-0,5%, что позволяет отнести полученный пеногипсобетон к безусадочным ячеистым бетонам.

Достоверность полученных результатов обеспечена комплексными экспериментальными исследованиями, выполненными с использованием математического планирования эксперимента, современных физико-механических, теплофизических и физико-химических методов испытания, широкой проверкой их результатов в условиях производства, практическим подтверждением эффективности производства и применения разработанного теплоизоляционного пенобетона на основе модифицированных минеральных вяжущих в жилищном строительстве.

Практическая значимость работы.

  1. Предложены составы теплоизоляционных пенобетонов марок D300-D500 с использованием модифицированных минеральных вяжущих веществ на основе цемента, гипса и тонкомолотой горелой породы.
  2. Определены технологические режимы производства тепло-изоляционных пенобетонов и их укладки в несъемную опалубку стеновых ограждений в монолитно-каркасном и индивидуальном строительстве энергоэффективных жилых зданий.
  1. Разработан технологический регламент производства монолитного теплоизоляционного пенобетона предложенного состава.

Разработанные составы и технология внедрены при строительстве 5-этажного здания Молодежного жилого комплекса «Юность-2010» и каменных коттеджей в г. Якутске, ряда индивидуальных энергоэффективных домов в сельской местности РС(Я).

Научно-техническая новизна предложенных решений подтверждены получением двух патентов Российской Федерации № 2361985 (изобретение) и № 84035 (полезная модель).

Результаты экспериментальных исследований и опытно-производственного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270106, что отражено в учебных программах и УМКД специальных дисциплин «Технология ячеистых бетонов» и «Технология изделий из местного сырья».

Апробация работы. Основные результаты исследований представлены и обсуждены на международных и всероссийских конференциях: Белгород, 2007; Якутск, 2008-2011; Новосибирск, 2008, 2009 и 2011; Москва, 2009; Нерюнгри, 2010; Орел, 2011.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 14 научных статьях, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, а также в 2-х патентах Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы из 129 наименований, содержит 163 страницы машинописного текста и включает 42 таблицы, 58 рисунков и приложения.

На защиту выносятся:

- особенности управления процессом структурообразования и свойствами теплоизоляционных пенобетонов за счет повышения реакционной способности пенобетонной смеси путем подбора оптимального состава вяжущих веществ на основе цемента, гипса и тонкомолотой горелой породы;

- состав и свойства теплоизоляционных пенобетонов на основе быстротвердеющего портландцемента, модифицированного введением комплексной добавки на основе гипса и горелой породы;

- состав и свойства теплоизоляционных пенобетонов на основе композиционного гипсового вяжущего с комплексной добавкой на основе портландцемента и горелой породы;

  • технологические режимы производства теплоизоляционных пенобетонов и их укладки в несъемную опалубку стеновых ограждений в монолитно-каркасном и индивидуальном строительстве энергоэффективных жилых зданий;

- результаты внедрения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, показаны научная новизна и практическая значимость работы. Отмечены особенности построения текста диссертации.

В первой главе (Состояние и перспективы развития производства и применения неавтоклавных ячеистых бетонов) проведен системный анализ и обобщение литературных источников по вопросам производства ячеистых бетонов, в частности, теплоизоляционных пенобетонов неавтоклавного твердения, применяемых в качестве теплоизоляционного слоя в ограждающих конструкциях зданий.

Установлено, что в зарубежной и отечественной практике наблюдается тенденция более широкого применения пенобетона по сравнению с газобетоном неавтоклавного твердения. При этом технология производства теплоизоляционных неавтоклавных пенобетонов не претерпела существенного изменения. Научные исследования в этой области направлены на создание новых видов синтетических и белковых пенообразователей, новых многокомпонентных составов с различными минеральными и химическим добавками, а также на создание сухих смесей для производства пенобетона с использованием методов механохимической активации сырья и др. Однако результаты таких исследований не всегда могут быть приемлемыми для строительства в отдаленных, особенно северных районах, удаленных от промышленных центров. Поэтому актуальным вопросом для каждого региона становится разработка оптимальных составов теплоизоляционных пенобетонов в зависимости от наличия исходных компонентов и сырьевых ресурсов с учетом  их технико-экономической эффективности.

На основе анализа литературного обзора сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе (Методика исследования, исходные материалы и оборудование) рассмотрены методы исследований, характеристики используемых сырьевых материалов и оборудования.

В качестве основного компонента активированной вяжущей смеси для получения теплоизоляционных пенобетонов в работе использованы горелые породы, характеризующиеся следующим химическим соста- вом, % масс.: SiO2 - 65,05; TiO2 - 0,70; Al2O3 - 16,62; Fe2O3 - 6,06; FeO - < 0,25; MnO - 0,07; MgO - 1,80; CaO - 2,45; K2O - 2,52; Na2O - 3,16; P2O5 - 0,18;  SO3 - 0,65; CO2 - < 0,20; п.п.п - 0,28. Молотая добавка горелой породы с удельной поверхностью (S уд) равна 350-400 м2/кг. Твердение вяжущих на основе горелых пород следует рассматривать как процессы, происходящие в полиминеральной системе Al2O3 – CaO – SiO2 – Fe2O3 – H2O.

В экспериментах использовался портландцемент ОАО «Якутцемент» М400, а также гипсовое вяжущее вещество (ГВВ), изготовленное из гипсового камня Олёкминского и Даппарайского месторождений. Содержание в гипсовом камне СаSО4 2Н2О составляет: Олёкминского месторождения – 80,80 % (III сорт); Даппарайского – 93,96 % (I сорт).

В качестве порообразователя использованы синтетический пенообразователь марки ПБ-2000 (Россия) и пенообразователь белкового происхождения «FOAMSEM» (Италия).

В работе использовались стандартные методы определения физико-механических свойств вяжущих веществ и бетонов с применением современных методик и оборудования: РФА и ДТА полученных материалов проведены на рентгеновском спектрометре SRS-3400 и дифрактометре D8 Discover with GADDS для фазового анализа; исследование теплопроводности проведено на приборе HFM 436 Lambda на образцах с размерами 300х300х100(300) мм. Также использовано математическое планирование эксперимента. Многофакторные полиномиальные модели позволяют решить инженерные задачи в материаловедении и технологии.

В третьей главе (Создание теплоизоляционных пенобетонов на основе быстротвердеющего портландцемента) приведены результаты экспериментальных исследований составов и свойств теплоизоляционных пенобетонов на основе быстротвердеющего портландцемента, модифицированного введением комплексной добавки на основе гипса и горелой породы.

В цеховых условиях установлено, что качественные пенобетонные изделия, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 5742 «Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные» и ГОСТ 21520 «Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие», можно получить только при достаточно высоких энергозатратах. Для повышения производительности и уменьшения энергозатрат, при сохранении высокого качества выпускаемой продукциии, необходимо было сократить сроки схватывания и твердения исходной смеси для получения теплоизоляционных пенобетонов.

Для решения поставленной задачи была проведена оптимизация состава портландцемента, модифицированного введением комплексной добавки на основе гипса и горелой породы (портландцемент быстротвердеющий ПЦ-Б). Были приняты следующие переменные факторы: X1 – содержание добавки в цементе, %;  X2 – содержание горелой породы в добавке, %.

При обработке результатов эксперимента была использована программа, составленная в формате Exсel 2003 и получены уравнения регрессии. На основании этих уравнений и экспериментальных данных построены графики зависимости и поверхности отклика параметров оптимизации от наиболее значимых переменных. Повышение содержания комплексной добавки способствует увеличению нормальной густоты до 25,5 %, что объясняется повышенным содержанием ГВВ. Это же объясняет то, что при увеличении расхода горелой породы нормальная густота ПЦ-Б уменьшается до 21,5 %.

Ускорение схватывания теста проявляется при уменьшении содержания горелой породы в комплексной добавке, что соответствует повышенному содержанию ГВВ в составе вяжущего. Следует также отметить, что на сроки схватывания вяжущего практически не влияет изменение расхода самой комплексной добавки. При этом начало схватывания можно регулировать в пределах 25…60 мин, а конец схватывания – 40…140 мин.

Оптимальные составы ПЦ-Б имеют значения прочности при сжатии через 28 сут. твердения в нормальных условиях в пределах 15…17

МПа и линейное расширение до 0,7 %, содержащие в своем составе 10 % комплексной добавки, при одновременном содержании горелой породы в ней в пределах 50…60 % по массе.

Проводилось проектирование составов и исследование пенобетонов марки D300 и D500 на основе разработанных быстротвердеющих цементов. По полученным результатам были построены графики зависимости предела прочности пенобетона от состава разработанного вяжущего (рис. 1). Анализ полученных графиков показал, что наивысшая прочность на сжатие достигнута при использовании состава ПЦ-Б 10/45 в обоих случаях, т.е. при расходе портландцемента 90 %, горелой породы 4,5 % и гипсового вяжущего 5,5 % в общей массе композиционного вяжущего. При этом значительно сокращаются сроки схватывания и твердения пенобетонной смеси, повышаются прочностные характерис- тики (на 10%) по сравнению с пенобетоном на обычном портландцементе марки ПЦ 400-Д0 (табл. 1). По результатам испытаний образцов на воздушную усадку в стендовых и натурных условиях полученный пенобетон относится к безусадочным ячеистым бетонам.

Рис. 1 – Зависимость предела прочности при сжатии пенобетонных образцов D 300 (28 суток) и D500 (14 суток) от  состава быстротвердеющего портландцемента ПЦ-Б

Таблица 1 Сравнительная характеристика теплоизоляционного

пенобетона марки D300 на различных вяжущих

Теплоизоляционный пенобетон

Состав, мас. %

Продолжительность, ч

Средняя

прочность на сжатие, МПа

ПЦ

гипс

горелая порода

начало

схватывания

конец

схватывания

на ПЦ 400-Д0

100

0,75–1,75

4,5–6

0,51

на ПЦ-Б

90

5,5

4,5

0,5

1,25

0,56

В четвертой главе (Создание теплоизоляционных пенобетонов на основе композиционных гипсовых вяжущих) приведены результаты экспериментальных исследований составов и свойств теплоизоляционных пенобетонов на основе композиционного гипсового вяжущего с гидравлической добавкой на основе портландцемента и горелой породы.

Используя математическое планирование эксперимента, получены уравнения регрессии, на основании которых построены графики зависимости основных свойств КГВ от расхода компонентов (рис.2-3).

Рис. 2 – Зависимость сроков схватывания теста из КГВ на основе Г-6 от количества гидравлической добавки и горелой породы

Рис.3 Зависимость предела прочности при сжатии образцов в возрасте 2 часа и 28 сут. от количества гидравлической добавки в составе КГВ на основе Г-6 и от количества горелой породы

Оптимальный состав КГВ маркой по прочности М200 с применением горелой породы, просеянной через сито №008 (с удельной поверхностью 350 м2/кг), имеет начало и конец схватывания 7 и 7,5 мин, соответственно, предел прочности при сжатии через 2 час. после затворения водой 4 МПа, через 28 сут. – 20,5 МПа и коэффициент размягчения 0,75.

Для подтверждения фазового состава пенобетонных образцов на основе ПЦ-Б и КГВ был проведен рентгенографический анализ (рис. 4).

Рис. 4 Рентгенограмма образцов на ПЦ-Б (в возрасте 3 года)

Основным цементирующим веществом исследуемых образцов на ПЦ-Б являются низкоосновные гидросиликаты кальция СSН(В) (d/n = 9,91; 7,59; 4,96; 3,79; 3,01; 2,67; 2,21; 2,07; 1,89; 1,63·10-10 м) и двуводный гипс СаSО42Н20 (d/n = 7,59; 4,28; 3,06; 2,87·10-10 м).

Для КГВ (рис.5) основным цементирующим веществом исследуемых образцов является двуводный гипс СаSО42Н20 (d/n = 7,59; 4,28; 3,79; 3,06; 2,87·10-10 м).

Рис. 5 Рентгенограмма образцов на КГВ (2 года)

Рентгенограммы образцов из обеих вяжущих содержат линии высокоосновной формы гидросульфоалюмината кальция – эттрингита  3СаОАl2О33СаSО432Н2О (d/n = 9,71; 5,60; 4,96; 4,69; 3,87; 2,78; 2,59; 2,22;1,66·10-10 м), низкоосновных гидросиликатов кальция СSН(В) (d/n = 12,52; 9,91; 4,90; 3,07; 2,80; 1,83·10-10 м), карбонат кальция СаСО3 (d/n=3,00; 2,49; 2,28; 2,08; 1,91; 1,87·10-10 м), кремнезема SiО2 (d/n=4,26; 3,34; 2,14; 1,99; 1,81; 1,53·10-10 м).

Рис. 6. Микроструктурные особенности межпоровой перегородки пенобетона от состава: слева - на портландцементе, справа – на модифицированном портландцементе

Электронные микроснимки показывают, что повышение прочностных характеристик пенобетона связаны с уменьшением пористости межпоровых перегородок и отсутствием усадочных деформаций (рис. 6).

В пятой главе (Апробация и практическая реализация разработанных составов теплоизоляционного пенобетона в производстве) приведены результаты опытно-производственных испытаний в экспериментальном строительстве. Разработаны и внедрены конструкции и технология возведения стеновых ограждений энергоэффективных жилых зданий в монолитно-каркасном и индивидуальном строительстве с применением предложенных составов пенобетона (табл. 2). Технические и технологические решения создания новых конструкций и составов пенобетона защищены 2-мя патентами РФ.

Таблица 2 Расход компонентов на 1 м3 пенобетонной смеси на

модифицированных вяжущих

Название

В сухом состоянии,  % по массе / кг

Вода,

л

Пена,

мл

Портландцемент

марки ПЦ-400-Д0

Гипс

(ГВВ)

Горелая порода

ПЦ-Б

90/230

5,50/14,03

4,50/1,47

123-127

830

КГВ*

6,0/18

90/230

4,0/12

123-127

830

Примечание: * - рекомендуется только для ремонтно-восстановительных работ

За 2 года работы по строительству объекта «Молодежно-семейный жилой комплекс «Юность» было выполнено работ с использованием теплоизоляционного пенобетона общим объемом 184,9 м3, из них 32 м3 с использованием ПЦ-Б. При этом стоимость 1 м3 теплоизоляционного пенобетона на основе ПЦ-Б составила 3300 рублей.

Объем работ по созданию теплоизоляционного слоя из пенобетона на ПЦ-Б в стеновых конструкциях индивидуального дома в с. Аппаны Намского района РС (Я) составил 29 м3. Фактическая стоимость 1 м3 теплоизоляционного пенобетона, уложенного в несъемную опалубку стенового ограждения индивидуального дома, составила 3500 руб. Как показывают расчеты, 1 м2 построенного дома с общей площадью в 98 м2 не превышает 25000 рублей.

ОСНОВНЫЕ  ВЫВОДЫ

1. Разработана технология производства монолитного тепло-изоляционного пенобетона с использованием модифицированного портландцемента ПЦ-Б путем введения в портландцемент комплексной добавки на основе гипса и тонкомолотой горелой породы, что позволяет в реальных условиях строительства ускорить производство работ по устройству монолитной теплоизоляции из пенобетона в 2-3 раза.

2. Введение 10 % комплексной добавки на основе гипса и тонкомолотой горелой породы в портландцемент позволяет регулировать начало схватывания в пределах 25-60 мин, а конец схватывания – 40-140 мин., при этом наиболее высокие значения прочности при сжатии (28 сут.) цементного теста достигаются в пределах 15-17 МПа с расширяющим эффектом до 0,7 %.

3. Для безусадочных теплоизоляционных пенобетонов марки D300 и D500, получаемых на оборудовании СОВБИ, максимальная прочность при сжатии 0,43 и 0,51 МПа соответственно  (на 100%-ом цементе – 0,35 и 0,43 МПа соответственно) достигается при использовании исходного состава, содержащего 90% цемента, 5,5% гипса и 4,5% горелой породы в общей массе сухой смеси, что позволяет ускорить процесс твердения пенобетонной смеси в 2-3 раза и обеспечить высокое  качество теплоизоляционного слоя несъемной опалубки ограждающих конструкций (патент РФ 2361985);

4. Установлена принципиальная возможность получения теплоизоляционного пенобетона марки по средней плотности D400, предназначенного преимущественно для проведения ремонтно-восстановительных работ по устранению дефектов теплоизоляции в небольших объемах, на основе композиционных гипсовых вяжущих (КГВ) с добавкой из портландцемента и тонкомолотой горелой породы.

5. Введение добавки, состоящей из портландцемента М400 и тонкомолотой горелой породы с удельной поверхностью 350 м2/кг, в состав КГВ позволяет регулировать сроки начала и конца схватывания теста (7 и 7,5 мин соответственно), значения прочности и водостойкости (коэффициент размягчения 0,75), при этом максимальной прочностью обладают составы КГВ, содержащие 10 и 50 % добавки, в состав которой входит 10 и 40 % горелой породы, со значениями прочности на сжатие 21,0 и 20,5 МПа соответственно.

6. Для теплоизоляционного пеногипсобетона марки D400, получаемого способом баросмешивания, наиболее высокий показатель прочности 0,6 МПа достигается в том случае, когда добавка составляет 10 и 30% масс. в КГВ, причем количество горелой породы составляет  40% масс. добавки, при этом объемное расширение пеногипсобетона происходит равномерно и стабилизируется уже к 7 суткам твердения и составляет 0% и 0,5% соответственно, что позволяет отнести полученный пеногипсобетон к безусадочным ячеистым бетонам.


7. Предложены технологические приемы производства теплоизоляционных пенобетонов и их укладки в несъемную опалубку стеновых ограждений в монолитно-каркасном и индивидуальном строительстве энергоэффективных жилых зданий, что позволяет снизить усадку пенобетона и повысить его трещиностойкость. При этом установлено, что тепловизионный метод обследования ограждающих конструкций не только позволяет определять дефектные участки теплоизоляции и эффективность тепловой защиты, но и подобрать технологические приемы и способы их устранения в последующем ремонте и новом строительстве.

8. Разработан технологический регламент производства монолитного теплоизоляционного пенобетона, который устанавливает технологические параметры производства неавтоклавных пенобетонов и требования к ним, содержит требования к исходным сырьевым материалам, их подготовке, составам пенобетонных смесей и режимам их приготовления, формования и твердения.

9. Разработаны и внедрены технология возведения (патент РФ № 2361985) и конструкции стеновых ограждений (патент РФ № 84035) в монолитно-каркасных и индивидуальном строительстве, позволяющие снизить себестоимость и ускорить сроки строительства, повысить энергоэффективность зданий, эксплуатируемых в условиях холодного климата Якутии, при высоком качестве выполнения строительно-монтажных работ. Общий объем пенобетона при строительстве Молодежно-семейного общежития составил 184,9 м3, из них объем модифицированного пенобетона составил 32 м3. Общий объем разработанного пенобетона в строительстве экспериментального индивидуального дома составил 29 м3.

10. Фактическая стоимость производства 1 м3 теплоизоляционного пенобетона в экспериментальном строительстве 2008-2011 гг. составила менее 3500 руб., причем стоимость 1 м2 общей площади полностью благоустроенного индивидуального жилого дома составила в 2011 г. менее 25000 руб./м2 по сравнению с 42000 руб./м2 на рынке недвижимости жилых помещений с «черновой» отделкой в условиях г. Якутска.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

  1. Местников А.Е. Материалы и конструкции многослойных стеновых ограждений / А.Е. Местников, А.Г. Кардашевский, В.Н. Рожин // Вестник МГСУ: научно-технический журнал, период. издание. – Москва, Изд-во МГСУ, 2009. – Спец. выпуск, № 3. – С. 125-128.
  2. Местников А.Е. Технология возведения энергоэффективных стеновых конструкций жилых зданий на Севере / А.Е. Местников, А.Д. Егорова, А.Г. Кардашевский // Строительные материалы.  – 2009. – № 4. – С. 118-120.
  3. Кардашевский А.Г. Теплоизоляционные пенобетоны на основе композиционных гипсовых вяжущих / А.Г. Кардашевский, А.Д. Егорова // Промышленное и гражданское строительство. – 2012. – № 1.  – С. 38-40.
  4. Кардашевский А.Г. Монолитный пенобетон в индивидуальном строительстве / А.Г. Кардашевский, В.Н. Рожин, А.Е. Местников // Промышленное и гражданское строительство. – 2012. – № 1. – С. 41-43.

Патенты РФ

  1. Патент на изобретение РФ №2361985, МПК Е04F 19/06.Способ теплоизоляции и облицовки стен плитками / А.Е. Местников, А.Д. Егорова, А.Г. Кардашевский и др. – № 2007139613/03; заявл. 26.10.2007; опубл. 20.07.2009. – Бюл. № 20.
  2. Патент на полезную модель РФ №84035, МПК Е04С1/40. Строительный стеновой блок / А.Е. Местников, А.Д. Егорова, А.Г. Кардашевский, П.И. Кушкирин, А.Е. Шестаков. – № 2008123367/22; заяв. 09.06.2008; опубл. 27.06.2009. – Бюл. № 18.

Публикации в других изданиях

  1. Местников А.Е. Эффективность производства и применения пенобетонов в северном строительстве / А.Е. Местников, А.Г. Кардашевский  // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии (XVIII научные чтения): Междунар. научно-практ. конф., Белгород, 18-19 сентября 2007 г. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2007. – Ч. 1. – С. 182-184.
  2. Местников А.Е. Теплоизоляционный пенобетон в монолитно-каркасном строительстве / А.Е. Местников, А.Д. Егорова, А.Г. Кардашевский  // Современные проблемы строительства и жизнеобеспечения: безопасность, качество, энерго- и ресурсосбережение: I Всеросс. научно-практ. конф., г. Якутск, 28 марта 2008 г.  – Якутск: Изд-во ЯГУ, 2008. – С. 69-73.
  3. Местников А.Е. Технологические и конструктивные решения в повышении энергоэффективности стеновых изделий и конструкций / А.Е. Местников, А.Г. Кардашевский, В.Н. Рожин // Современные проблемы производства и использования композиционных строительных материалов: Всеросс. научно-техн. конф. НГАСУ (Сибстрин). – Новосибирск: Изд-во НГАСУ, 2009. – С. 196-199.

10. Кардашевский А.Г. Монолитный пенобетон в каркасном строительстве / А.Г. Кардашевский // Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях: междунар. конф. с элементами научной школы для молодежи, Якутск, 16-19 ноября 2009 г. / [редколл.: С.А. Слепцова и др.; науч. ред.: А.А. Охлопкова, А.Е. Местников]. – Якутск: Изд-во Паблиш Групп, 2009.  – С. 72-74.

11. Местников А.Е. Энергоэффективные стеновые материалы и конструкции для условий холодного климата / А.Е. Местников, А.Г. Кардашевский, В.Н. Рожин // Применение природосберегающих технологий в условиях холодных регионов: IX Международный симпозиум по развитию холодных регионов, Якутск, 1-5 июня 2010 г. – Якутск: ISCORD, 2010. – С. 54.

  1. Кардашевский А.Г. Совершенствование свойств теплоизоляционного пенобетона для зимнего бетонирования / А.Г. Кардашевский // XI Всероссийская научно-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. – Нерюнгри: Изд-во ТИ (ф) ЯГУ, 2010. – С. 131-133.
  2. Местников А.Е. Монолитный пенобетон на композиционных вяжущих для строительства на Севере / А.Е. Местников, А.Г. Кардашевский, С.С. Семенов  // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов: Междунар. научно-практ. конф., Белгород, сентябрь, 2010 г. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. – С. 162-165.
  3. Кардашевский А.Г. Способы повышения энергоэффективности индивидуальных домов / А.Г. Кардашевский, В.Н. Рожин, А.Е. Местников // Современные проблемы строительства и жизнеобеспечения: безопасность, качество, энерго- и ресурсосбережение: II Всероссийская научно-практ. конф.,  Якутск, 23-25 ноября 2011 г. / Под ред. Т.А. Корнилова, Г.П. Афонской, И.А. Докторова. – Якутск: Изд-й дом СВФУ, 2011. – С. 154-158.
  4. Кардашевский А.Г. Монолитный пенобетон в деревянно-каркасном строительстве / Кардашевский А.Г. // Материалы Всероссийской конференции научной молодежи «ЭРЭЛ-2011». – Якутск: Изд-во ООО «Цумори Пресс», 2011. – Том 1. – С.90-91.
  5. Кардашевский А.Г. Строительство энергоэффективных домов в сельских условиях / Кардашевский А.Г., Местников А.Е. // Вестник строительства и архитектуры: Сборник научных трудов VIII Междунар. научно-практ. конф. «Инновационный путь развития строительства и архитектуры в агропромышленном комплексе России». – Орел: ОрелГАУ, 2011. – С. 104-108.
  6.   Кардашевский А.Г. Монолитный пенобетон в каркасном строительстве / А.Г. Кардашевский // Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях: междунар. конф. с элементами научной школы для молодежи, Якутск, 16-19 ноября 2009 г. / [редколл.: С.А. Слепцова и др.; науч. ред.: А.А. Охлопкова, А.Е. Местников]. – Якутск: Изд-во Паблиш Групп, 2009.  – С. 72-74.
  7. Местников А.Е. Энергоэффективные стеновые материалы и конструкции для условий холодного климата / А.Е. Местников, А.Г. Кардашевский, В.Н. Рожин // Применение природосберегающих технологий в условиях холодных регионов: IX Международный симпозиум по развитию холодных регионов, Якутск, 1-5 июня 2010 г. – Якутск: ISCORD, 2010. – С. 54.
  8. Кардашевский А.Г. Совершенствование свойств теплоизоляционного пенобетона для зимнего бетонирования / А.Г. Кардашевский // XI Всероссийская научно-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. – Нерюнгри: Изд-во ТИ (ф) ЯГУ, 2010. – С. 131-133.
  9. Местников А.Е. Монолитный пенобетон на композиционных вяжущих для строительства на Севере / А.Е. Местников, А.Г. Кардашевский, С.С. Семенов  // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов: Междунар. научно-практ. конф., Белгород, сентябрь, 2010 г. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. – С. 162-165.
  10. Кардашевский А.Г. Способы повышения энергоэффективности индивидуальных домов / А.Г. Кардашевский, В.Н. Рожин, А.Е. Местников // Современные проблемы строительства и жизнеобеспечения: безопасность, качество, энерго- и ресурсосбережение: II Всероссийская научно-практ. конф.,  Якутск, 23-25 ноября 2011 г. / Под ред. Т.А. Корнилова, Г.П. Афонской, И.А. Докторова. – Якутск: Изд-й дом СВФУ, 2011. – С. 154-158.
  11. Кардашевский А.Г. Монолитный пенобетон в деревянно-каркасном строительстве / Кардашевский А.Г. // Материалы Всероссийской конференции научной молодежи «ЭРЭЛ-2011». – Якутск: Изд-во ООО «Цумори Пресс», 2011. – Том 1. – С.90-91.
  12. Кардашевский А.Г. Строительство энергоэффективных домов в сельских условиях / Кардашевский А.Г., Местников А.Е. // Вестник строительства и архитектуры: Сборник научных трудов VIII междунар. научно-практ. конф. «Инновационный путь развития строительства и архитектуры в агропромышленном комплексе России». – Орел: ОрелГАУ, 2011.– С. 104-108.





© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.