Запропоновано склади бетону, що дозволяють підвищити вогнетривкі властивості при збільшенні міцності і тріщиностійкості, зниженні щільності, поліпшити екологічну обстановку і знизити вартість за рахунок використання неутилізованих відходів виробництва і відсутності витрат на термічну обробку при формуванні виробів.

Анотація наукової статті за технологіями матеріалів, автор наукової роботи - Перфілов В. А.


Область наук:
  • технології матеріалів
  • Рік видавництва: 2005
    Журнал: Известия вищих навчальних закладів. Північно-Кавказький регіон. Технічні науки

    Наукова стаття на тему 'Легкий вогнетривкий бетон'

    Текст наукової роботи на тему «Легкий вогнетривкий бетон»

    ?ISSN 0321-2653 ВІСТІ ВНЗ. ПІВНІЧНО-КАВКАЗЬКИЙ РЕГІОН.

    ТЕХНІЧНІ НАУКІ.2005. № 2

    грунту і ліквідація грунтах властивостей, але і наявність в ущільненому підставі горизонтальних технологічних напружень. Їх величина пропорційна ступеню розширення палі. При застосуванні шнековой технології горизонтальні напруги будуть більше, ніж в разі формування свердловини пробивкой або розкачування.

    Горизонтальні технологічні напруги, що перевищують горизонтальну складову побутових напружень в грунті такої ж щільності, з'являються і в насипах, ущільнених шляхом трамбування або укатки. У тих випадках, коли граничний стан грунтового споруди виникає від дії вертикально спрямованих сил, наявність горизонтальних технологічних напружень можна віднести в запас надійності. Але слід безпосередньо враховувати ці сили в розрахунках ґрунтових споруд, так як це зблизить прогнозовані і реальні напруги і деформації.

    література

    1. Драновський А.Н. Граничний тиск на стінки цилинд-

    рической свердловини // Підстави, фундаменти і механіка грунтів. 1980. № 5. С. 22-25.

    2. Пальові фундаменти і заглиблені споруди при реконструкції діючих підприємств / О.М. Пер-лей, В.Ф. Раюк, В.В. Біленька, А.Н. Алмазов. Л., 1989.

    3. Мишаков В. А., Раюк В.Ф. Дослідження і розрахунок несучої

    здатності ін'єкційних ґрунтових анкерів // Підстави, фундаменти і механіка грунтів. 1989. № 2. С. 6-8.

    4. Столяров В.Г. Реконструкція і будівництво міст Північного Кавказу: пристрій грунтових і бетонних паль шнековим способом в грунтах грунтах // Реконструкція історичних міст і геотехнічне будівництво: Тр. Міжнар. конф. по геотехніці, по-свящённой 300-річчя Санкт-Петербурга, 17-19.09.2003 р Т 2. З 217-222.

    5. Григорян А.А. Несуча здатність кущів паль в грунтах грунтах // Підстави, фундаменти і механіка грунтів. 1996. № 1. С. 22-25.

    Північно-Кавказький державний технічний університет, м Ставрополь 13 жовтня 2004 р.

    УДК 691.32: 620.169.1

    ЛЕГКИЙ ВОГНЕТРИВКИЙ БЕТОН

    © 2005 р В.А. Перфілов

    Легкі вогнетривкі бетони, застосовуються в якості футеровочних матеріалів для конструкцій теплотехнічних будівель і споруд. Однак основними недоліками багатьох з них є невисока міцність і тріщиностійкість при великих значеннях щільності, а також висока вартість їх виготовлення з урахуванням теплової обробки.

    При розробці нового складу легкого вогнетривкого бетону ставилося завдання підвищення міцності властивостей, а також тріщиностійкості при порівняно невеликій щільності і скорочення термінів твердіння без застосування теплової обробки.

    Відомий легкий вогнетривкий бетон, виготовлений з сировинної суміші, що включає ортофосфорну кислоту 60% -й концентрації, алюмінієву пудру, глиноземистий шлак, керамзит і відпрацьовану сірчану кислоту 72-74% -й концентрації [1]. Недоліками отриманого складу бетону є невисока міцність при великих значеннях щільності через застосування в якості наповнювача не дуже міцної і щодо важкого керамзиту фракції 0-5 мм.

    Для підвищення міцності і тріщиностійкості, а також зниження щільності свежеотформованних виробів при утилізації відходів і збереженні часу затвердіння були підібрані склади бетонної суміші, що включають алюмінієву пудру, ортофос-

    Форн кислоту 60% -й концентрації, глиноземистий шлак і додатково містять сірчанокислий шлам і спучений вермикуліт при наступному співвідношенні компонентів (% по масі): алюмінієва пудра 3-4, зазначена ортофосфорна кислота 22-25, глиноземистий шлак 40-42, сірчанокислий шлам 12 -14, спучений вермикуліт 15-23.

    Сірчанокислий шлам являє собою продукт, що утворюється травленням окалини при виробництві сталевих труб сірчаною кислотою з наступною нейтралізацією вапняком. Отриманий при цьому відхід у вигляді шламу не знаходив застосування і в великих кількостях (5-10 т в рік) вивозився в відвал, погіршуючи екологічний стан в регіоні. Хімічний склад шламу включає: Бе203 - 10-15%; MgO - 3-5%; 8102 - 7,3%; Са804 - 25-30%; Сг203 - 1%; СаБ2 -25-30% і ін. Зміст в шламі оксидів 81, Сг, Mg і Бе є позитивним фактором для застосування в вогнетривких сумішах, так як фосфатні системи Н3Р04 з цими катіонами мають високі характеристики міцності і вогнетривкими властивостями.

    Що міститься в шламі сірчанокислий кальцій (до 30%) взаємодіє з ортофосфорної кислотою по реакції:

    Н20

    Са804 + Н3Р04 ^ Са3 (Р04) 2 + Н2804.

    ISSN 0321-2653 ВІСТІ ВНЗ. Північно-Кавказькому регіоні.

    ТЕХНІЧНІ НАУКІ.2005. № 2

    В результаті утворилася сірчана кислота вступає в реакцію з розташованої в суміші алюмінієвою пудрою

    Н20

    Н28 04 + А1 ^ А12 (804) 3 + Н2Т + окка Н20

    I

    А1 (0Н) 3

    Утворилися з'єднання А12 (804) 3, А1 (0Н) 3, а також отримані в результаті аналогічного взаємодії алюмінієвої пудри з ортофосфорної кислотою А1 (Н2Р04) 3 забезпечують швидкий набір міцності.

    Зниження щільності отриманих виробів відбувається за рахунок виділення водню і застосування спученого вермикуліту фракції 0-5 мм, який відрізняється в порівнянні з керамзитом меншою в 2-3 рази щільністю при збереженні високих вогнетривких властивостей.

    При зазначених співвідношеннях компонентів, наявності в сернокислом шламі оксидів Са, Ре, Сг, М ^ і 81, активно взаємодіють з ортофосфорної кислотою і підвищують міцність і вогнетривкість, а також спученого вермикуліту підібрані склади легких вогнетривких бетонів дозволяють активно утилізувати відходи виробництв алюмінію і сталевих труб з одночасною економією енергетичних ресурсів в зв'язку з відсутністю витрат на термічну обробку бетону.

    Сировинну суміш готують в наступній послідовності. До сірчанокислий шламу додають орто-фосфорну кислоту 60% -й концентрації в кількості 30% від загального обсягу і отриману суміш перемішують протягом 1-2 хв. Алюмінієву пудру, глиноземистий шлак і спучений вермикуліт фракції 0-5 мм перемішують до однорідної маси. Підготовлені суміші сірчанокислого шламу і ортофосфорної кислоти, а також алюмінієвої пудри, глиноземистого шлаку і спученого вермикуліту з'єднують і зачиняють рештою кількістю (70%) ортофосфорної кислоти. Отриману суміш перемішують до початку тепловиділення і формують у виріб.

    Були проведені експериментальні дослідження підібраних складів легкого вогнетривкого бетону і визначено його основні фізико-механічні властивості в порівнянні з відомим складом бетону [1]. Параметри тріщиностійкості визначалися за стандартною методикою з отриманням силового критерію механіки руйнування - критичного коефіцієнта інтенсивності напружень К1с [2].

    Підібрані склади легкого вогнетривкого бетону при зазначених співвідношеннях входять до них компонентів в порівнянні з відомим складом [1] при однаковому часу затвердіння забезпечують підвищення міцності на 60-68,7% при зменшенні щільності на 6-13% (табл. 1).

    Таблиця 1

    Фізико-механічні властивості розроблених складів легкого вогнетривкого бетону в порівнянні з відомим складом [1

    Властивості Відомий склад [1] Склад

    1 2 3

    Час затвердіння, хв 25-30 28 30 30

    Міцність при стисканні, МПа 1,38-1,95 2,2 2,7 3,2

    Середня щільність, г / см3 0,61-0,68 0,53 0,58 0,64

    Критичний коефіцієнт інтенсивності напружень, МПа-м0'5 0,49 0,54 0,6 0,63

    Вогнетривкість, ° С 1500 1580 1580 1580

    Таким чином, використання запропонованих складів бетону дозволить підвищити вогнетривкі властивості при збільшенні міцності і тріщиностійкості, зниженні щільності, поліпшити екологічну обстановку і знизити вартість за рахунок використання неутилізованих відходів виробництва і відсутності витрат на термічну обробку при формуванні виробів.

    література

    1. Пат. 2102357 РФ З 04 В 28 / 34. Сировинна суміш для виробництва легкого вогнетривкого бетону / А.Ф. Жарков, Ю.С. Агєєв, В.А. Перфілов // БІ. 1998. № 2.

    2. ГОСТ 29167 - 91. Бетони. Методи визначення характеристик тріщиностійкості (в'язкості руйнування) при статичному навантаженні.

    Волгоградський державний архітектурно-будівельний університет

    9 вересня 2004 р.

    УДК 539.3

    СТІЙКІСТЬ ПЛИТИ Е. Рейснера на пружний НЕВІНКЛЕРОВОМ ПІДСТАВІ

    © 2005 р В.І. Шумейко

    Розглянемо плиту, що має форму ^ і обмежену циліндричним контуром Г, що лежить на пружному тривимірному шарі: х, у) < ; 0 < г 1 < Нх. Нехай пружні постійні шару Еь уь товщина плити

    Н, її пружні постійні Е, V, Б = Н3 Е / 12 (1-V 2). Торцеві поверхні шару гладкі, зв'язку утримують. Припустимо, що плита знаходиться в плоскому напружено-деформований стан від


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити