Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 132345
Наименование:
Диплом Исследование физико-механических свойств бетона с частичной заменой мелкого заполнителя, измельченным вторичным бетоном
Информация:
Тип работы: Диплом.
Предмет: Строительство.
Добавлен: 13.04.2023.
Год: 2023.
Страниц: 91.
Уникальность по antiplagiat.ru: 77. *
Описание (план):
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ» ИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ Департамент строительства
«ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ» Директор департамента ] (подпись) « ___» 2023 г.
МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ Направление/специаль ость: 08.04.01 - "Строительство" (шифр и название направления подготовки/специальн сти) Профиль/специализаци : Теория и практика организационно-технол гических и экономических решений в строительстве (наименование образовательной программы)
Тема ВКР: Исследование физико-механических свойств бетона с частичной заменой мелкого заполнителя, измельченным вторичным бетоном
ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕТОНА С ЧАСТИЧНОЙ ЗАМЕНОЙ МЕЛКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ. 6 1.1. Обзор отечественных исследований в области бетоноперерабатывающ й промышленности 6 1.2. Теоретические основы исследования физико-механических свойств бетона с мелким заполнителем 14 ГЛАВА 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И СЫРЬЕВОЕ ОСНАЩЕНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕЛКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ 23 2.1. Оценка эффективности дробильно-сортировоч ых установок 24 ГЛАВА 3 ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИЗУЧЕНИЮ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕТОНА С ЧАСТИЧНОЙ ЗАМЕНОЙ МЕЛКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ 36 3.1. Механические свойства бетона с частичной заменой МПЗ 36 3.2 Физико-маханические свойства бетона с частичной заменой мелкого заполнителя после отверждения СО2 50 3.3. Исследование свойств бетона с частичной заменой заполнителя из доменного шлака 59 3.4. Характер укладки бетона при замене мелкого заполнителя промышленными побочными продуктами 69 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 83
ВВЕДЕНИЕ
Сегодняшний день становится переходным этапом для развития области строительства по всему миру. Так, в России и за рубежом наблюдается тенденция к повсеместному разрушению и демонтажу зданий и сооружений, в результате чего появляются тонны техногенного сырья в виде бетона и других видов строительных отходов, которые целесообразно использовать вторично в качестве переработанного лома для инертных заполнителей в составе нового бетона. Как можно отметить, срок эксплуатации бетонных конструкций является весьма ограниченным, в связи с чем на сегодняшний день мы можем наблюдать тенденцию к повсеместному сносу устаревших и аварийных построек с целью использования территории под новое, актуальное строительство. Данная тенденция связана, в первую очередь, с тем, что ежегодные расходы на восстановление и ремонт аварийных конструкций превышают практически половину стоимости постройки нового объекта, в связи с чем именно утилизация представляется наиболее актуальным решением. Так, ежегодно на территории России скапливается более 6 млн. тонн строительных отходов в виде бетона и эту цифру исследователи не могут назвать окончательной. Уже в ближайшее время прогнозируемые объемы вторичного материала, получаемые в результате демонтажа и естественного разрушения, будут составлять порядка 15-17 млн. тон в год. Вторичные строительные отходы, скапливаясь на территориях бывшего объекта, мешают осуществлению новых и восстановительных работ, чем вызывают необходимость отведения специализированных территорий под свалку строительного мусора. В результате десятки и сотни квадратных километров становятся покрытыми остатками вторичного сырья. Вместе с этим эффективное и рациональное использование подобного рода отходов может стать значимым ресурсом строительного производства. Таким образом у исследователей возникает вопрос утилизации, переработки и вторичного применения строительных отходов из бетона в рамках актуального строительства. Исследование физико-математически свойств бетона с частичной заменой мелкого заполнителя, становится, таким образом, одной из наиболее актуальных тем для дальнейшей разработки. Таким образом, цель магистерской диссертации: исследовать физико-математически свойства вторичного бетона с частичной заменой мелкого заполнителя. В рамках поставленной цели необходимо решить следующий ряд задач: - теоретически охарактеризовать современные научные достижения в области использования и переработки твердых строительных отходов; - охарактеризовать сырьевую базу для изготовления мелкого заполнителя; - исследовать физико-механические свойства продуктов дробления бетонов; - исследовать физико-механические свойства бетона с частичной заменой мелкого заполнителя; - определить область применения бетонов с частичной заменой мелкого заполнителя. Теоретическая обоснованность. В рамках теоретической науки мы мы опирались на труды П. И. Глуже, который отмечает, что дробленый заполнитель обладает более низкой плотностью в сравнении с природными заполнителями. Однако, по утверждению автора, отсутствие разработок в области вторичного бетона связано с длительной тенденцией игнорирования проблем окружающей среды, а также с отсутствием интереса в области экономии сырья. С. М. Пуляева и А. С. Балашкина также подтверждают возможность использования мелкого заполнителя для бетона. Научная новизна работы заключается в исследовании физико-механических свойств бетона с частичной заменой мелкого заполнителя. Так, характеристика материала определит дальнейшую долговечность и функциональность его использования. Эмпирически обоснованная и экспериментально подтвержденная возможность использования бетона вторично может быть реализована на практике. ? ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕТОНА С ЧАСТИЧНОЙ ЗАМЕНОЙ МЕЛКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ. 1.1. Обзор отечественных исследований в области бетоноперерабатывающ й промышленности
Современное производство апеллирует огромным количеством сырья. Во многих случаях это количество превышает число наименований выпускаемого материала. Наиболее масштабной сферой промышленности выступает строительство как база развития всех отраслей промышленности. Так, на строительное производство приходится более половины материалов, выпускаемых отраслью промышленности. При этом, понижение стоимости тех или иных материалов зависит от уровня перерабатываемости той или иной продукции. Использование вторичного сырья обусловлено тем, что промышленные продукты переработки во многом своими свойствами схожи с источниками натурального сырья. Так, использование вторичного материала позволяет практически в половину удешевить производство строительных материалов. Вместе с этим продукты вторичной переработки оказываются востребованы в рамках изобретения и создания новых стройматериалов, подходящих для новых строительных объектов. При этом подобные материалы также будут отличаться высокими физико-механическими свойствами. В рамках работы мы разделили все продуты вторичного производства на прямые отходы, промышленные и вторсырье. Так, характеризуя каждый из элементов, мы можем выделить, что отходами являются все виды остатков строительного производства. Отходы также имеют свою практическую и экономическую ценность... ? ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В рамках работы были проанализированы современные отечественные и зарубежные подходы к исследованию физико-механических свойств бетона с частичной заменой мелкого заполнителя, в том числе доменным шлаком и продуктами вторичной промышленной переработки. На основании полученных теоретических данных, мы можем отметить, что процесс переработки отходов промышленного производства является весьма перспективным направлением современного строительства. Так, использование в качестве заполнителя измельченный бетон помогает в разы экономить средства на производстве первичного заполнителя, что отражается на экологической и экономической ситуации. С целью анализа физико-механических свойств продуктов переработками, был проведен ряд экспериментов, в числе которых эксперимент по исследованию свойств бетона после отверждения CO2. Из проведенного эксперимента мы сделали вывод о том, что более низкая стойкость к карбонизации характерна для бетонных смесей с высоким содержанием продуктов вторичной переработки. Подводя итоги эксперимента, мы пришли к выводу о том, что, несмотря на показатели устойчивости, разница между эталонным бетоном и бетоном с частичной заменой заполнителя несущественна, что говорит о возможности использования вторичных продуктов для бетонной смеси в промышленном производстве. Исследуя физико-механические свойства бетона с частичной заменой заполнителя доменным шлаком, мы сделали вывод о том, что по истечении трех месяцев прочность на сжатие подобного бетона остается ниже, чем у бетона, в качестве заполнителя которого используется речной песок. Ниже оказалась и прочность данного бетона на разрыв. Оптимальным средством заполнения в данном случае стал смешанный заполнитель, включающий как доменный шлак, так и речной песок. Анализируя характер укладки бетона с частичной заменой мелкого заполнителя, мы пришли к выводу о том, что при условии использования портландцемента в качестве основы, необходимо избегать испарения воды. Для укладки шлакопортландцемента и обычного портландцемента в качестве мелкого заполнителя наиболее эффективным окажется шлак. Подводя итоги и подчеркивая актуальность заданного исследования, мы можем привести промышленные продукты, в основе которых может состоять цемент с частичной заменой мелкого заполнителя. Среди этих продуктов мы можем выделить колонны, балки, плиты, несущие стены, опоры, тоннельные обделки, а также бетонные блоки, гравитационные и подпорные стены и заливной бетон. ? СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. P.A. Назиров, H.A. Артемьев, Г.В. Всиловская, М.С. Карасев, JI.H. Панасенко // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. XV Академические чтения РААСН. Том 2. - Казань. - 2010. - С. 113-118. 2. Алтынбаев P.A. Использование келловейских глин при производстве железорудных окатышей / P.A. Алтынбаев, Т.Н. Гзогян, Н.Д. Мельникова // Горный информационно-аналити еский бюллетень. - 2001. - №4. - С. 6-8. 3. Анохин С.А. Использование отходов КМА для производства строительных изделий методом вибропрессования / С.А. Анохин // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2003. - №5. - С. 212-214. 4. Бабков В.В. Сульфатно-шлаковые вяжущие на основе сырья и отходов Урало-Башкирского региона / В.В. Бабков, П.Г. Комохов, A.A. Шатов и др // Цемент. - 1993. - № 4. - С. 40-42. 5. Боженов П.И. Комплексное использование минералогического сырья и экологии / П.И. Боженов // АСВ. - М. - 1994. - 264 с. 6. Бробцын А.К. Аэрогидродинамическа е обогащение сыпучих материалов. / А.К. Бробцын, Г.С. Чернышева // Горный журнал. - 1996. - №11-12. -С. 19-20. 7. Брылина Т.Е. Использование отходов промышленности в стеклопроизводстве / Т.Е. Брылина, С.Г. Власова // В сборнике докладов «Проблемы и достижения строительного материаловедения». - Белгород. - 2005.-С. 24-25. 8. Варенникова Т.А. Разработка технологии высокомарочного керамического кирпича с применением отходов металлургической промышленности / Т.А. Варенникова // Сборник трудов «Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов». - Новокузнецк. - 2003. - С. 13-16. 9. Гзогян Т.Н. Пути использования песков вскрытия Михайловского месторождения / Т.Н. Гзогян, Н.Д. Мельникова // Строительные материалы. - 2002. - №8. - 9 с. 10. Гладков Д.И. Бетон на заполнителях из кварцитопесчаников КМА / Д.И. Гладков, JI.A. Сулейманов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2003.-№5.-С. 250-254. 11. Гончаров Ю.И. Строительные композиты на основе низкоосновных доменных шлаков / Ю.И. Гончаров, М.Ю. Гончарова, В.Г. 12. Гончарова М.А. Использование конверторных шлаков а производстве материалов для дорожного строительства / М.А. Гончарова // Строительные материалы. - 2009. - №7. - С. 26-28. 13. Гончарова М.А. Опыт использования кристаллических металлургических шлаков в дорожном строительстве как решение проблем экологии Липецкого района / М.А. Гончарова, Б.А. Бондарев, А.Д. Корнеев // Строительные материалы. - 2009. - №12. - С. 23-26. 14. Гридчин A.M. Вскрышные горные породы КМА в дорожном строительстве / A.M. Гридчин, И.В. Королев, В.И. Шухов // ЦентральноЧерноземно кн. изд. -Воронеж. - 1983. -95 с. 15. Гридчин A.M. Перспективы широкомасштабного использования отходов КМА в дорожном строительстве / A.M. Гридчин, B.C. Лесовик, A.M. Беляев, Г.С. Духовный, В.И. Шухов // Вопросы осушения и экологии. Специальные горные работы и геомеханика, Материалы IV Международного симпозиума. - Белгород. - 1997. - С. 372-379. 16. Гричаников В.А. Исследование свойств поверхности минеральных наполнителей композиционных материалов из технологичного сырья КМА / В.А. Гричаников, М.Н. Нестеров // Вестник БГТУ им. В.Г. 17. Дремин А.Н. Проблемы рационального освоения Михайловского месторождения / А.Н. Дремин, В.И. Минеев // Горный журнал. - 1996. - №1- 2.-С. 7-8. 18. Духовный Г.С. Использование шлака Оскольского электрометаллургическ го комбината для строительства укрепленных оснований автомобильных дорог / Духовный Г.С., Логвиненко A.A. // Вестник БелГТАСМ. - Белгород. - 2001. - №1. - С. 44-48. 19. Жариков В.В. Использование отходов промышленности в производстве строительных материалов / В.В. Жариков, Н.В. Кузнецова, И И. Отерхов // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. XV Академические чтения РААСН. Том 2. - Казань.-2010.-С. 127-129. 20. Иващенко С.И. Применение медеплавильных шлаков при производстве цемента / С.И. Иващенко, М.Т. Власова, Н.Я. Михальченко // Обзор ВНИИЭСМ. - 1981. - Вып. 1. - 54 с. 21. Кальгин A.A. Промышленные отходы в производстве строительных материалов / A.A. Кальгин, М.А. Фахратов, О.Ш. Кикава, В.В. Баев//-М,-2002.-131 с. 22. Камбалина И.В. Оценка качества шлаков металлургического производства / И.В. Камбалина, С.А. Панов // Сборник трудов «Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов». - Новокузнецк. - 2003. - С. 105-122. 23. Клавдиева Т.Н. использование техногенных отходов металлургии при производстве цементных бетонов / Т.Н. Клавдиева, Т.К. Акчурин // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. Материалы XV Академических чтений РААСК. - Казань.-2010.-С. 132-134. 24. Клавдиева Т.Н. Разработка составов и повышение эксплуатационных характеристик цементных бетонов при использовании техногенного сырья металлургии / Т.Н. Клавдиева // Автореф. дисс. канд. техн. наук. - Волгоград. -2010. -23 с. 25. Классен В.К. Использование Карабашевских медеплавильных шлаков и углеотходов в производстве цемента / В.К. Классен, А.Н. Классен, В.Е. Мануйлов, И.Н. Борисов // Современные проблемы строительного материаловедения. VII Академические чтения РААСН. Часть 1. - Белгород. - 2001.-С. 205-210. 26. Клименко, A.C. Иванов // Современные проблемы строительного материаловедения. 5-е академическое чтение РААСН. Воронеж. - ВГАСА. - 1999.-С. 94-104. 27. Ковтун М.Н. Мелкозернистые бетоны с использованием отходов алмазообогащения / М.Н. Ковтун // Автор, дисс. канд. техн. наук. - Белгород. - 2007. - 22 с. 28. Козуйская Т.Г. использование техногенных отходов в производстве строительных материалов / Т.Г. Козуйская // Строительные материалы. - 2002. - №2. - 10 с. 29. Корнеев А.Д. Использование конверторных шлаков при устройстве автомобильных дорог / А.Д. Корнеев, М.А. Гончарова, A.B. Конаткин // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. XV Академические чтения РААСН. Том 2. - Казань.-2010.-С. 144-148. 30. Корнеев А.Д. Утилизация конверторных шлаков в производстве теплоизоляционных материалов как одно из направлений в решении задач по улучшению экологии современного города / А.Д. Корнеев, М.А. Гончарова, A.B. Копейкин // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. XV Академические чтения РААСН. Том 2. - Казань. - 2010. - С. 140-143. 31. Кудеярова Н.П. Гидротационная активность минералов сталеплавильных шлаков в автоклавных условиях /Н.П. Кудеярова, М.А. Гостинцева // Строительные материалы. - 2007. - №8. - С. 34-35. 32. Лесовик B.C. Строительные материалы из отходов горнорудного производства Курской магнитной аномалии / B.C. Лесовик // Учебное пособие. - М. - Белгород. - 1996. - 155 с. 33. Лесовик Р.В. Вяжущие низкой водопотребности с использованием отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов / Р.В. Лесовик, Ю.М. Бангенов, A.M. Гридчан, В.В. Строкова // Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях: материалы шестого международного симпозиума «Вопрос осушения и экология. Специальные горные породы и геомеханикка». - ФГУП ВИОГЕМ. - Белгород. — 2001. — 4.2.-С. 557-561 34. Лесовик Р.В. Комплексное использование хвостов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов / Р.В. Лесовик // Горный журнал. - 2004. - №1. - С. 76-77. 35. Малькова М.Ю. Разработка составов керамических материалов на основе силикатной продукции металлургических предприятий / М.Ю. Малькова, A.C. Иванов // Сборник докладов «Проблемы и достижения строительного материаловедения». - Белгород. - 2005. - С. 135-138. 36. Масленникова Л.Л. Разработка и внедрение керамических материалов с прогнозируемыми свойствами и учетом особенностей природы вводимого техногенного сырья / Л.Л. Масленникова // Автореф. дисс. д-ра техн. наук. - ПГУПС. - 2000. 37. Микульский В.Г. и др. Строительные материалы / Микульский В.Г. и др.// Ассоциации строительных вузов. - М. - 2004. - 520 с. 38. Мирсаев Р.Н. Промышленные отходы предприятий Урало- Башкирского региона в строительных технологиях / Р.Н. Мирсаев, В.В. Бабков, А.Е. Чуйкин, Н.Х. Каримов, И.В. Недосеко, P.P. Сахибгареев, М.Р. Латынов // Строительные материалы. - 2003. - №10. - С. 22-24. 39. Морозов А.И. Повышение качества щебня из попутно добываемых пород КМА и органо-минеральных материалов на его основе / А.И. Морозов // Автореф. дис. канд. техн. наук. - Харьков. - 1987. - 24 с. 40. Морозов А.И. Пути улучшения адгезионных свойств щебня из попутно-добываемых пород КМА к вяжущим / А.И. Морозов // Автомобильные дороги. - 1987. — №5. - С. 23-28. 41. Оратовская A.A. Исследование возможности получения бесклинкерных вяжущих материалов на основе металлургических шлаков и отходов содового производства / A.A. Оратовская, Ю.И. Меркулов, Л.Щ. Кудоярова и др. // Строительные конструкции и материалы. Защита от коррозии: Труды НИИ промстроя. - Уфа. - 1981. - С. 69-76. 42. Рахимбаев Ш.М. Использование отходов мокрой сепарации в цементной промышленности / Ш.М. Рахимбаев, Л.И. Яшуркаева // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2003. - №5. - С. 368-370. 43. Рахимбаев Ш.М. Кинетика помола компонентов портландцементной сырьевой смеси с использованием вторичных продуктов КМА / Ш.М. Рахимбаев, В.И. Мосьнан, Л И. Яшуркаева, В.К. Таранин // Седьмые академические чтения РААСК «Современная проблема строительного материаловедения». - Часть 1. - Белгород. - 2001. - С. 450453. 44. Рахимбаев Ш.М. Расчет константы скорости некоторых процессов технологии искусственных строительных конгломератов / Ш.М. Рахимбаев // Проблемы материаловедения и совершенствование технологии производства строительных изделий. - Белгород. - БТИСМ-МИСИ. - 1990. - 184 с. 45. Сватовская Л.Б. Термодинамический и электронный аспекты свойств композиционных материалов для строительства и экозащиты / Л.Б. Сватовская // ОАО «Издательство стройиздат СПб». - СПб. - 2004. - С. 4961. 46. Титов Н.Д. Технология литейного производства / Н.Д. Титов, Ю.А. Степанов // «Машиностроение». -М. - 1974. -472 с. 47. Харитонов A.M. Модификация структуры и регулирование свойств цементных бетонов на основе использования отходов и попутных ОТХОДОВ промышленности дальнего востока / A.M. Харитонов // Авторсф. дисс. канд. техн. Наук. - Дисс. Канд. Техн. Наук. - Санкт-Петербург. - 2002. -24 с. 48. Хатаулин Р.Ф. Исследование влияния добавок отработанных формовочных смесей на свойства композиционных шлакощелочных вяжущих / Р.Ф. Хатаулин, Н.Р. Хабибулина, Р.З. Рахимов, A.B. Александров, В.И. Морогов // Вестник РААСН. - 2005. - Вып.9. - С. 160-163. 49. Шевченко В.А. Жидкие и твердые отходы металлургической промышленности в технологи строительных материалов /В.А. Шевченко, 50. Шухова. - 2003. - №5. - С. 265-270. 51. Языкина В.В. Кварцитопесчаники КМА как минеральная составляющая асоральтобетонной смеси /В.В. Языкина, Д.А. Кузнецов // Строительные материалы. - 2003. - №1. - С. 20-21. 52. F. Pacheco Torgal a S. Jalali, Eco-efficient Construction and Building Materials, London: Springer-Verlag, 2011. 53. L. Evangelista a J. de Brito, «Durability performance of concrete made with fine recycled concrete aggregates» Cement & Concrete Composites, p. 9–14, January 2010. 54. Leemann, P. Nygaard, et al, „Relation between carbonation resistance, mix desing and exposure of mortar and concrete,“ Cement and Concrete Composites, pp. 33-43, 14 June 2015. 55. V. G. Papadakis, «Effect of supplementary cementing materials on concrete resistance against carbonation and chloride ingress» Cement and Concrete Research, pp. 291-299, 3 December 1999. 56.
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
