Разработка состава и технологии древошлакового композиционного материала - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукДиссертация выполнена в ФГБОУ ВПО «Череповецкий государственный университет» на кафедре строительных технологий и экспертизы недвижимости Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Официальные оппоненты: Прокофьева Валентина Васильевна, Доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет», кафедра строительный материалов и метрологии, профессор; Защита диссертации состоится «12» ноября 2013 г. в 16 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.223.01 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190005, г. С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».Создание нового строительного древошлакового композиционного материала (название предложено автором впервые) на основе молотого гранулированного доменного шлака и модифицированных древесных опилок позволит устранить большинство отрицательных свойств деревобетонов за счет использования химического метода модифицирования органического заполнителя. Исходя из вышеизложенного следует, что актуальным направлением в области строительных материалов и технологий являются исследования по созданию и многостороннему изучению новых композиционных материалов на вторичных материальных ресурсах, отвечающих современным нормативным требованиям, требованиям энерго-и ресурсосбережения, экологической безопасности, экономической эффективности, конкурентоспособности, а также долговечности и надежности. Теоретически доказать улучшение характеристик материала за счет особенностей его структуро-и фазообразования; обосновать армирование матрицы композита химически модифицированными волокнами фрагментов целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнином. Направление методологии исследования - рассмотрение древошлакового композиционного материала как целостной системы, имеющей ряд характерных особенностей и свойств, напрямую зависящих от исходных компонентов, их физико-химических взаимодействий и технологии его получения. Произведено опытно-промышленное внедрение строительных изделий, исследованы их свойства; теоретические и экспериментальные результаты, полученные в ходе исследований, широко используются в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению 270800 «Строительство» при изучении следующих дисциплин: «Материаловедение», «Строительные материалы» и «Ресурсосберегающие технологии керамики, силикатов и бетонов», а также в выпускных квалификационных работах бакалаврской подготовки и магистерских диссертациях строительного направления.Рассчитаны уравнения регрессии в виде полиномов второй степени, выражающие зависимость исследуемых свойств композита от исходных факторов: y = b0 ± ?bi xi ± ?bii xi2 ± ?bij xi xj , (1) где b0, bi, bii, bij - коэффициенты регрессии; xi, xj - значения фактора в опыте. Расчет коэффициентов регрессии в соответствии с заданной матрицей планирования проводился с помощью ЭВМ, проверка значимости коэффициентов регрессии осуществлялась по критерию Стьюдента, проверка адекватности полученных уравнений - по критерию Фишера. 2 показаны графики зависимости прочности при сжатии, плотности и теплопроводности в сухом состоянии материала от принятых в математическом планировании эксперимента переменных факторов Х1, Х2, Х3. Оптимальная структура композита представлена рекомендуемым составом композиционной смеси, состоящей из молотого гранулированного шлака (Sуд = 400 м2/кг), цемента в количестве 7 % от массы молотого граншлака, древесных опилок (размер опилок менее 1,25 мм) в количестве 10 % от массы молотого граншлака, компонента «Монасил» в количестве 20 % от массы опилок. При повышении температуры бетонной смеси с 16 - 22 0С до 40 - 55 0С прочность при сжатии композита на 28-е сутки увеличивается на 68 ? 70 %, плотность - на 1 ? 2 %, теплопроводность в сухом состоянии - на 11 ? 13 %, прочность при сжатии на 550-е сутки - на 40 ? 43 %.Разработан и исследован новый ресурсо-и энергосберегающий, экологически безопасный строительный материала на основе граншлака и модифицированных древесных опилок пониженной себестоимости, отвечающий требованиям стандартов, в том числе по определению мощности гамма-фона и эффективной активности естественных радионуклидов. Древошлаковый композит относится к первому классу строительных материалов в соответствии с критериями для принятия решения об использовании строительных материалов (ГОСТ 30108-94). Доказано, что новый материал имеет улучшенные физико-механические, теплофизические и эксплуатационные свойства по сравнению с конкурирующими строительными материалами.

План эксперимента и результаты математического планирования