1.5. Цель и задачи исследований

Щебень из сталеплавильных шлаков является эффективным крупным заполнителем для бетонов, так как их механическая прочность на 70 - 80 % выше, чем естественных, достигая 50 - 100 МПа. Кроме того, более интенсивное взаимодействие на границе шлакового щебня с цементными фазами снижает расход вяжущего на - 10 % по сравнению с использованием природного, например гранитного, щебня.

Сталеплавильные шлаки могут иметь в своем составе силикаты кальция. Они бывают довольно разнообразных модификаций (оксида магния, мелилита, ранкинита, белита и различных железосодержащих минералов) которые могут быть в свободном состоянии, к ним относятся гидроксиды кальция, кальция и оксиды. Сталеплавильные шлаки в своем составе имеют довольно уникальные примеси. Это и делает сталеплавильный шлак довольно важным сырьем, которое используется для производства строительных материалов. Сталеплавильный шлак обладает несколькими основными характеристиками:

1. Фракции от 10-40мм до 40-120 мм;

2. Насыпная плотность- 1600-1800 кг\м³;

3. Марка по прочности М100-1200.

Большинство приведенных исследований по применению сталеплавильного шлака в бетоне относится к бетонам заводской технологии с плотной структу­рой, без вовлеченного воздуха. Тем не менее, отдельные рекомендуемые меро­приятия по повышению эффективности применения сталеплавильного шлака (неко­торое уменьшение количества крупного заполнителя, использование пластифи­цирующих добавок и применение сталеплавильного шлака) могут быть использованы в бетонных покрытиях автомобильных дорог.

Результаты приведенных исследований по влиянию сталеплавильного шлака на прочность бето­на относятся в основном к влиянию на прочность бетона на сжатие; влияние сталеплавильного шлака на растяжение при изгибе изучено значитель­но меньше. Нет данных по вопросу приуроченности пылевидных фракций к контактной зоне и влиянию на сцепление. Не обнаружено сведений, касающих­ся влияния пылевидных фракций сталеплавильного шлака морозостойкость бетона при действии антигололедных реагентов.

Отдельные исследования и опыт применения сталеплавильного в строительстве бетонных покрытий из мелкозернистого бетона относится к тех­нологии строительства цементобетонных покрытий комплектами машин на рельсовом ходу с использованием бетоносмесительных установок с принуди­тельным перемешиванием. Не изучены вопросы технологии строительства це­ментобетонных покрытий с использованием современных высокопроизводи­тельных бетоносмесительных установок и бетоноукладочных машин. Для ис­пользования сталеплавильного шлака в дорожном бетоне необходимо провести ис­следование влияния сталеплавильного шлака различной степени обогащения на тех­нологические свойства бетонной смеси, структуру и строительно-технические свойства бетона.

Целью диссертационного исследования является разработка технологии получения модифицированного дорожного бетона, эффективность которого обуславливается экономией цемента, за счёт введения добавки на основе сталеплавильного шлака.

Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи:

1. анализ отечественных и зарубежных литературных источников по применению шлаков различного химического состава и происхождения в дорожных цементных бетонах;

2. теоретическое и экспериментальное обоснование применения сталеплавильного шлака в качестве добавки микронаполнителя в дорожном цементном бетоне;

3. выполнить анализ технологий по строительству цементобетонных дорог;

4. выполнить анализ оборудования, применяемого в строительстве цементобетонных дорог;

5. выполнить анализ основных требований, предъявляемых к цементным бетонам, определить основные регулируемые свойства;

6. изучить химический и минералогический состав шлака;

7. определить его активность к вяжущему компоненту;

8. определить физические, механические свойства шлака;

9. определить коррозионную стойкость шлака в щелочной среде.