Введение
1 Технология, структура и свойства ячеистого силикатного бетона как объекта оптимизации и управления качеством готовой продукции 14
1.1 Современное состояние отрасли и актуальность проблемы 14
1.2 Влияние структуры ячеистого бетона на показатели его качества 25
1.2.1 Общие подходы к решению поставленной проблемы 25
1.2.2 Роль макроструктуры ячеистого бетона в формировании
1.2.3 Роль микроструктуры ячеистого бетона в формировании
1.3 Анализ процессов и факторов структурообразования ячеистого
1.3.1 Общая характеристика решаемой проблемы 35
1.3.2 Анализ факторов и процессов, обеспечивающих структурообразование ячеистого силикатного бетона в доавтоклавный период (раннее структурообразование) 36
1.3.2.1 Роль воды в процессах раннего структурообразования ячеистого силикатного бетона 36
1.3.2.2 Роль молотой негашеной извести в процессах раннего структурообразования ячеистого силикатного бетона 42
1.3.2.3 Роль химических добавок-регуляторов скорости гидратации извести в процессах раннего структурообразования ячеистого силикатного бетона 45
1.3.2.4 Роль минералов портландцементного клинкера в процессах раннего структурообразования ячеистого силикатного
1.3.2.5 Роль активных минеральных добавок в процессах раннего структурообразования ячеистого силикатного бетона 49
1.3.2.6 Особенности применения газообразующих добавок для формирования ячеистой пористости и их влияние на другие процессы доавтоклавного периода 50
1.3.2.7 Особенности применения пластифицирующих добавок в технологии ячеистого силикатного бетона 55
1.3.3 Анализ факторов и процессов, обеспечивающих структурообразование ячеистого силикатного бетона в автоклавный
1.3.3.1 Особенности процессов структурообразования в системе «известь-кремнеземистый компонент-вода» 59
1.3.3.2 Влияние химических и минеральных добавок на процессы структурообразования в автоклавный период 65
1.4 Принципы разработки основных положений оптимального управления технологией ячеистого силикатного бетона 68
2 Методика выполнения работы 82
2.1 Общие положения методологии экспериментальных исследований и характеристика объекта исследования 82
2.2 Этапы экспериментальных исследований 84
2.3 Характеристики основных сырьевых материалов 85
2.4.1 Стандартные методики исследований 88
2.4.1.1 Методика определения свойств сырьевых материалов 88
2.4.1.2 Методика определения свойств формовочной смеси 89
2.4.1.3 Методика определения свойств силикатного ячеистого
2.4.1.4 Методика определения минералогического состава сырьевых компонентов и силикатного ячеистого бетона 90
2.4.2 Нестандартные методики исследований 91
2.4.2.1 Модифицированная методика определения реологических характеристик смеси 91
2.4.2.2 Методика определения кинетики тепловыделения на
малых объемах формовочной смеси 92
2.4.2.3 Методика определения кинетики тепловыделения непосредственно в формах 94
2.4.2.4 Методика моделирования кинетики тепловыделения на основе нейросетевого подхода 96
2.4.2.5 Методика определения эффективности добавок, замедляющих гидратацию извести 99
2.4.2.6 Методика определения эффективности пластифицирующих добавок 100
2.4.2.7 Методика определения динамики газовыделения и
2.4.2.8 Неразрушающая методика непрерывного измерения реологических характеристик вспучивающейся смеси 102
2.4.2.9 Методика морфометрической идентификации параметров макроструктуры ячеистого бетона 103
2.4.2.9.1 Методика изготовления образцов-шлифов ячеистого бетона и получения цифровых изображений его поверхности с применением красящего состава 104
2.4.2.9.2 Методика изготовления образцов-шлифов ячеистого бетона и получения цифровых изображений его поверхности с применением оптического яркостного
2.4.2.9.3 Методика программной обработки и морфометрической идентификации параметров макроструктуры ячеистого бетона по цифровым изображениям шлифов 107
2.4.2.10 Методика программного расчета значений рецептурно-технологических факторов, обеспечивающих оптимальное
протекание процессов структурообразования 112
2.4.3 Полная методика подготовки силикатной смеси и образцов силикатного ячеистого бетона для проведения экспериментальных
3 Исследования влияния рецептурно-технологических факторов на свойства формовочной смеси с позиций формирования общей мультипараметрической модели 117
3.1 Исследование влияния рецептурно-технологических факторов на
температурные и вязко-пластичные свойства формовочной смеси 117
3.1.1 Результаты экспериментальных исследований тепловыделения формовочной смеси в зависимости от температуры воды затворения 117
3.1.2 Результаты экспериментальных исследований кинетики тепловыделения формовочной смеси в зависимости от В/Т-отношения 119
3.1.3 Результаты экспериментальных исследований начальных реологических и температурных характеристик формовочной смеси в зависимости от В/Т-отношения 122
3.1.4 Результаты экспериментальных исследований тепловыделения формовочной смеси в зависимости от тонкости помола ИПВ 124
3.1.5 Результаты экспериментальных исследований тепловыделения формовочной смеси в зависимости от длительности хранения ИПВ 126
3.1.6 Результаты экспериментальных исследований процесса гидратации извести в зависимости от дозировки добавок, замедляющих гидратацию извести, в системе «известь - вода
3.1.7 Результаты экспериментальных исследований влияния пластифицирующих добавок на температурные и реологические
свойства формовочной смеси 129
3.1.8 Результаты экспериментальных исследований влияния добавки микрокремнезема на температурные и реологические свойства
3.2 Разработка математической модели оптимизации процессов
3.2.1 Многофакторная оптимизация начальных реологических и температурных свойств формовочной смеси 135
3.2.2 Многофакторная оптимизация начальных реологических и температурных свойств формовочной смеси, модифицированной добавками суперпластификатора С-3 и микрокремнезема 146
3.2.3 Многофакторная оптимизация кинетики тепловыделения
4 Исследования влияния рецептурно-технологических факторов на структуру и свойства силикатного микробетона с позиций формирования общей мультипараметрической модели 153
4.1 Результаты экспериментальных исследований влияния рассматриваемых факторов на прочность силикатного микробетона 153
4.2 Оптимизация сырьевого состава по критерию максимума теоретической (предельной) прочности при сжатии ячеистого силикатного
4.3 Результаты экспериментальных исследований влияния рецептурно-технологических факторов на фазовый состав силикатного микробетона 158
5 Исследования влияния рецептурно-технологических факторов на структуру и свойства ячеистого силикатного бетона как композиционного материала 161
5.1 Результаты экспериментальных исследований влияния рецептурно-технологических факторов на прочностные свойства ячеистого
5.1.1 Идентификация математической модели прочностных свойств силикатного ячеистого бетона 163
5.1.2 Оптимизация структуры ячеистого силикатного бетона по критерию обеспечения максимального значения коэффициента
5.2 Результаты экспериментальных исследований влияния рецептурно- технологических факторов на состояние макроструктуры силикатного
5.2.1 Идентификация математической модели состояния макроструктуры силикатного ячеистого бетона 168
5.2.2 Оптимизация параметров макроструктуры ячеистого силикатного
5.3 Обобщающие результаты экспериментально-теоретических изысканий по улучшению качества ячеистого силикатного бетона на основе мультипараметрической модели 178
6 Оценка технико-экономической эффективности практического внедрения результатов исследований 183
6.1 Расчет сокращения производственных затрат при реализации предлагаемых технологических решений на предприятиях по производству стеновых блоков из ячеистого силикатного бетона 183
6.2 Расчет снижения материальных затрат от применения в строительстве изделий из ячеистого силикатного бетона повышенного качества 186
6.3 Суммарные показатели экономической эффективности от внедрения предлагаемых технологических решений 188
Основные выводы по работе
