vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2018-45-3-145-154vdgtu-599Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАTECHNICAL SCIENCE. BUILDING AND ARCHITECTUREВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОРАЗОГРЕВА НА ФИЗИКО-ТЕРМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖАРОСТОЙКОГО КЕРАМЗИТОБЕТОНА НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИОННОГО ВЯЖУЩЕГО ИЗ МЕСТНОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯTHE EFFECT OF PRELIMINARY ELECTRIC RADIO HEATING ON THE PHYSICAL AND THERMAL CHARACTERISTICS OF THE HEAT-RESISTANT CERAMZITONE-CONCRETE BASED ON COMPOSITIVE BINDER OF LOCAL MINERAL RAW MATERIALSАлхасоваЮ. А.AlkhasovaYu. A.

367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70.

Алхасова Юлдуз Алхасовна – кандидат технических наук, доцент, кафедра строительные материалы и ин-женерные сети.

70 I. Shamilya Ave., Mahachkala 367026.

Yulduz1312@yandex.ruГаджиевА. М.GadzhievA. M.

367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70.

Гаджиев Абдулла Магомедсаламович - ассистент, кафедра технологии и организация строительного про-изводства.

70 I. Shamilya Ave., Mahachkala 367026.

abdulla_gadzhiev_1986@mail.ruХаджишалаповГ. Н.KhadzhishalapovK. N.

367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70.

Хаджишалапов Гаджи Нурмагомедович – доктор технических наук, профессор, декан архитектурно-строительного факультета.

70 I. Shamilya Ave., Mahachkala 367026.

yarus-x@mail.ruХежевТ. А.HezhevT. A.

360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173.

Хежев Толя Амирович – доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки Кабардино-Балкарской республики, действительный член Адыгской (Черкесской) Международной академии наук, заведующий кафедрой строительного производства.

173 Chernyshevskogo Str., Nalchik 360004.

hejev_tolya@mail.ruДагестанский государственный технический университет.РоссияDaghestan State Technical University.Russian FederationКабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова.РоссияH.M. Berbekov Kabardino-Balkarian State UniversityRussian Federation201812052019453145154Copyright © Алхасова Ю.А., Гаджиев А.М., Хаджишалапов Г.Н., Хежев Т.А., 20192019Алхасова Ю.А., Гаджиев А.М., Хаджишалапов Г.Н., Хежев Т.А.Alkhasova Y.A., Gadzhiev A.M., Khadzhishalapov K.N., Hezhev T.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/599Цель

Цель. Целью исследования является повышение физико-термических и эксплуатационных характеристик жаростойкого керамзитового бетона на активированном вяжущем путем предварительного электроразогрева смеси.

Метод

Метод. Применена методика, разработанная научно-исследовательским институтом бетона и железобетона им. Гвоздева В.В.

Результат

Результат. По сравнению с сушкой при температуре 105оС эксплуатационные свойства жаростойкого керамзитового бетона повышаются за счет равномерного нагрева образцов по телу бетона, которое позволяет снизить поровое давление в структуре бетона, за счет удаления физически несвязанной воды. В качестве крупного заполнителя применяется керамзит, а мелкого заполнителя - керамзитовый песок; в качестве вяжущего активированная композиционная связка из местного минерального сырья портландцемент + обожженная аргеллитовая глина. В теле бетона, за счет удаления физически несвязанной воды вследствие снижения порового давления уменьшается образование трещин в межпоровых перегородках, что предотвращает взрывообразное разрушение жаростойкого керамзитового бетона и улучшает его физико-механические, теплофизические и эксплуатационные характеристики. Активированное композиционное вяжущее на основе связки портландцемент-тонкомолотая обожженная аргеллитовая глина уменьшает усадочные деформации, повышает предел прочности бетона, а также огнеупорность.

Вывод

Вывод. Разработанный состав жаростойкого керамзитового бетона можно применить при монолитной футеровки стен туннельной печи для обжига керамического кирпича, а также при бетонировании различных конструкций печей промышленности строительной индустрии. Проведенные исследования показали возможность и целесообразность применения электроразогрева при твердении жаростойкого керамзитобетона на композиционном вяжущем. Применение электроразогрева повышает прочность жаростойкого керамзитобетона до и после нагревания до высоких температур. Установлены оптимальные режимы электроразогрева жаростойкого керамзитобетона на композиционном вяжущем.

Objectives

Objectives. The aim of the study is to increase the physico-thermal and operational characteristics of heat-resistant ceramsite concrete with an activated binder by pre-heating the mixture.

Method

Method. To conduct the study, a technique was developed by the Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev.

Results

Results. An analysis of the study results of the effect of preliminary electric heating on the physico-thermal characteristics of heat-resistant ceramsite concrete on the basis of a composite binder showed that, in comparison with drying at a temperature of 105º, the operational properties of heat-resistant ceramsite concrete are enhanced by uniform heating of the samples along the concrete body. This isdue to the pore pressure in the concrete structure being reduced by removing physically bound water. Ceramsite is used as large filler while ceramsite sand is used as small filler; activated composite combination of local mineral raw materials consisting of Portland cement and calcined argillic clay is used as a binder. In the concrete body, due to the removal of physically bound water caused by the decrease in pore pressure, the formation of cracks in the interporal partitions decreases, preventing the explosive destruction of heat-resistant ceramsite concrete and improves its physico-mechanical, thermal and operational characteristics. Activated composite binder based on the combination of Portland cement and fine ground argillite clay reduces shrinkage deformations and increases the concrete strength as well as its heat resistance. Concretes with activated composite binder are less susceptible to volume change during the heating process,contributing to greater preservation of concrete strength and structure due to lower stress levels caused by the temperature deformations.

Conclusion

Conclusion. The composition of the developed heat-resistant ceramsite concrete allows its use for monolithic lining of the walls of a tunnel kiln for burning ceramic bricks, as well as various concreting furnaces for the construction industry. The conducted research demonstrates the possibility and expediency of using electric heating for the hardening of heat-resistant ceramsite concrete with a composite binder. The use of electric heating increases the strength of heat-resistant ceramsite concrete both before and after heating to high temperatures. Optimised modes of electric heating of heat-resistant ceramsite concrete with a composite binder are established.

жаростойкийбетонэлектроразогревкерамзитвяжущеекомпози-ционноеактивированноеаргеллитововая глинаheat-resistantconcreteelectric heatingceramsitebindercompositeactivatedargillitic clayReferencesФедоров А.В. Разработка режимов электропрогрева жаростойких бетонов[Текст]/ А.В. Федоров., П.А. Михальчук // сб.тр НИИЖБ 1964. –С.214-227.Fedorov A.V., Mikhal'chuk P.A. Razrabotka rezhimov elektroprogreva zharostoikikh betonov. Sb. tr NIIZhB. 1964. S.214-227. [Fedorov A.V., Mikhal'chuk P.A. Development of electric heating modes of heat-resistant concrete. Sb. tr NIIZhB. 1964. P. 214-227. (in Russ.)]Хаджишалапов Г.Н. Влияние предварительного разогрева на термомеханические свойства жаростойкого шамотного бетона на силикат-натриевом композиционном вяжущем[Текст]: дис. канд.техн. наук: 05.23.05/ Хаджишалапов Гаджимагомед Нурмагомедович – М., 1995 – 22-25с.Khadzhishalapov G.N. Vliyanie predvaritel'nogo razogreva na termomekhanicheskie svoistva zharostoikogo shamotnogo betona na silikat-natrievom kompozitsionnom vyazhushchem. Dis. kand.tekhn. nauk. M.; 1995. S. 22- 25. [Khadzhishalapov G.N. Effect of preheating on the thermomechanical properties of refractory chamotte con-cretewith a silicate-sodium composite binder. PhD in technical sciences thesis. M.; 1995. P. 22-25. (in Russ.)]Тотурбиев Б.Д. Местные строительные материалы, полученные по ресурсосберегающим экологически чистым и наукоемким технологиям[Текст]:Б.Д. Тотурбиев, Г.Н. Хаджишалапов, З.А. Мантуров и др// сб тр. Академия наук – 1994. – С12-15.Toturbiev B.D., Khadzhishalapov G.N., Manturov Z.A. i dr. Mestnye stroitel'nye materialy, poluchennye po resur-sosberegayushchim ekologicheski chistym i naukoemkim tekhnologiyam. Sb tr. Akademiya nauk. 1994. S. 12-15. [Toturbiev B.D., Khadzhishalapov G.N., Manturov Z.A. et al.Local building materials obtained by resource-saving environmentally friendly and science-intensive technologies. Collection of works of RAS. 1994. P. 12-15. (in Russ.)]Некрасов К.Д. Развитие технологии жаростойких бетонов[Текст]/ сб.тр. – НИИЖБ –1981. – С.3-11.Nekrasov K.D. Razvitie tekhnologii zharostoikikh betonov. Sb.tr. NIIZhB. 1981. S. 3-11. [Nekrasov K.D. Devel-opment of technology of heat-resistant concrete. Sb.tr. NIIZhB. 1981. P. 3-11. (inRuss.)]Некрасов К.Д. Сушка и первый нагрев тепловых агрегатов из жаростойких бетонов[Текст]/ К.Д. Некрасов, В.В. Жуков, В.Ф. Гуляева. – М.: Стройиздат. 1976. –96с.Nekrasov K.D. Zhukov V.V., Gulyaeva V.F. Sushka i pervyi nagrev teplovykh agregatov iz zharostoikikh betonov. M.: Stroiizdat; 1976. 96 s. [Nekrasov K.D. Zhukov V.V., Gulyaeva V.F. Drying and first heating of heat unit from heat-resistant concrete. M.: Stroiizdat; 1976. 96 p. (in Russ.)]Ремнев В.В. Жаростойкие бетоны и возможности их применения для тепловых агрегатов[Текст]/ В.В. Ремнев// Строительные материалы. – 1996. – №3. – С.18-19.Remnev V.V. Zharostoikie betony i vozmozhnosti ikh primeneniya dlya teplovykh agregatov. Stroitel'nye materi-aly. 1996;3:18-19.[Remnev V.V. Heat-resistant concrete and the possibility of their use for thermal units. Construction Materials. 1996;3:18-19. (in Russ.)]Милонов В.М. Жаростойкий бетон и железобетонов в тепловых агрегатах химической промышленности [Текст]/ В.М. Милонов//Бетон и железобетон – 1972 – №2. – С.11-15Milonov V.M. Zharostoikii beton i zhelezobetonov v teplovykh agregatakh khimicheskoi promyshlennosti. Beton i zhelezobeton. 1972;2:11-15.[Milonov V.M. Heat-resistant concrete and reinforced concrete in thermal units of the chemical industry. Beton i zhelezobeton. 1972;2:11-15. (in Russ.)]Месеняшин Г.В. Использование керамзита в жаростойком бетоне на ВГЦ в ограждающих конструкциях тепловых агрегатов. [Текст]/Г.В. Месенящин, Е.В. Зализовский// Жаростойкие материалы, изделия и конструкции – Челябинск, – 1987 – С.43-44Mesenyashin G.V., Zalizovskii E.V. Ispol'zovanie keramzita v zharostoikom betone na VGTs v ograzhdayushchikh konstruktsiyakh teplovykh agregatov. Zharostoikie materialy, izdeliya i konstruktsii. Chelyabinsk; 1987. C. 43-44. [Mesenyashin G.V., Zalizovskii E.V. The use of ceramsite in heat-resistant concrete on the high alumina cement in the enclosing structures of thermal units. Heat-resistant materials, products and constructions. Chelyabinsk; 1987. C. 43-44. (in Russ.)]Ферворнер О. Огнеупорные материалы для стекловаренных печей/ О. Ферворнер, К. Берндт: Пер. с ним. О.Н Поискова/ Перевод изд.: Feurfiste Baustoffeeir Gkasschmetzanigen O. Verwomer, K. Bemdt/Под.Ред. А.С. Власова. – М.: Стройиздат, 1984 – 260с.Fervorner O., Berndt K. Ogneupornye materialy dlya steklovarennykh pechei. M.: Stroiizdat; 1984. 260 s. [Fer-vorner O., Berndt K. Refractory materials for glass melting furnaces. M.: Stroiizdat; 1984. 260 p. (in Russ.)]Rebstadt,G. Brennwagena uffuten and Brennhifsmitel ful die Grobkeramih Ziegefind. Int. – 1999. – 52,№8, S. 20- 30/Rebstadt G. Brennwagenaufbauten und Brennhilfsmittel fur die Grobkeramik. Ziegelind. Int. 1999;52(8):20-30.Busby, T.S.:Tahk – Blocks for G lass Technol. 1966 – С. 47-51.Busby T. S. Tank Blocks for Glass Furnaces. Society of Glass Technology. 1966. P. 47-51.Арбузова, Т.Б. Исследование местных материалов/ Т.Б. Арбузова, С.Ф. Коренкова, Г.Н. Брусенков//Строительные материалы. – 1988. – №4 – С.20-21.Arbuzova T.B., Korenkova S.F., Brusenkov G.N. Issledovanie mestnykh materialov. Stroitel'nye materialy. 1988;4:20-21. [Arbuzova T.B., Korenkova S.F., Brusenkov G.N. Study of local materials. Construction Materials. 1988;4:20-21. (in Russ.)]Технология изготовления жаростойких бетонов: (НИИЖБ Справ. Пособие к СниПу). –М.: Стройиздат, 1991 –63 с.Tekhnologiya izgotovleniya zharostoikikh betonov: (NIIZhB Sprav. Posobie k SniPu). M.: Stroiizdat; 1991. 63 s. [Manufacturing technology of heat-resistant concrete: (NIIZHB Reference Guide for SNiP).). M.: Stroiizdat; 1991. 63 p. (in Russ.)]Хаджишалапов Г.Н. Жаростойкий базальтовый бетон на активированном композиционном вяжущем из- местного минерального сырья[Текст]/ Г.Н. Хаджишалапов, А.М. Р.М. Курбанов. – Махачкала.: Издательство «Формат», 2017 – 156с.Khadzhishalapov G.N., Kurbanov R.M. Zharostoikii bazal'tovyi beton na aktivirovannom kompozitsionnom vyazhushchem izmestnogo mineral'nogo syr'ya. Makhachkala: Izdatel'stvo “Format”; 2017. 156 s.[Khadzhishala-pov G.N., Kurbanov R.M. Heat-resistant basalt concrete with the activated composite binder made of local mineral raw materials. Makhachkala: Publishing House “Format”; 2017. 156 p. (in Russ.)]Прядко, В.М. Исследование технологии формирования и тепловой обработки блоков из жаростойкого бетона/ В.М Прядко, А.А. Бородин. – В кН.: Опыт применения жаростойких бетонов в промышленности и строительстве: Тез.докл. реест. Конф. Днепропетровск, 1978, - С.18-19.Pryadko V.M., Borodin A.A. Issledovanie tekhnologii formirovaniya i teplovoi obrabotki blokov iz zharostoikogo betona. Tez. dokl. respubl. konf. “Opyt primeneniya zharostoikikh betonov v promyshlennosti i stroitel'stve”. Dne-propetrovsk; 1978. S.18-19.[Pryadko V.M., Borodin A.A. Research of technology of formation and heat treatment of blocks from heat-resistant concrete. Abstracts of Republican conference “Experience of using heat-resistant con-crete in industry and construction”. Dnepropetrovsk; 1978. P.18-19. (in Russ.)]Бисултанов Р.Г. Цементы низкой водопотребности на основе активной минеральной добавки различного происхождения [Текст]/Р.Г. Бисултанов, А. Ю. Муртазаев, М.Ш. Саламанова//Вестник Дагестанского государственного технического университета. – 2016. – №1. – С.98 – 107.Bisultanov R.G., Murtazaev A.Yu., Salamanova M.Sh. Tsementy nizkoi vodopotrebnosti na osnove aktivnoi mineral'noi dobavki razlichnogo proiskhozhdeniya. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo uni-versiteta. Technicheskei nauki. 2016;1:98 – 107. [Bisultanov R.G., Murtazaev A.Yu., Salamanova M.Sh. Low water cements based on active mineral additives of various origins. Herald of Dagestan State Technical University. Tech-nical Sciences. 2016;1:98 – 107. (in Russ.)]Бирюков, А.И. Интенсификация изготовления изделий из керамзитобетона методом горячего формования/ А.И. Бирюков. – Харьков.: Издательство Высшая школа при ХГУ, 1977. – 52с.Biryukov A.I. Intensifikatsiya izgotovleniya izdelii iz keramzitobetona metodom goryachego formovaniya. Khar'kov: Izdatel'stvo Vysshaya shkola pri KhGU; 1977. 52 s.[Biryukov A.I.Intensification of the production of ceramsite concrete products by the hot forming method. Khar'kov: Izdatel'stvo Vysshaya shkola pri KhGU; 1977. 52 p. (in Russ.)]Крылов, Б.А., Ли А.И. Форсированный электроразогрев бетона/ Б.А. Крылов. – М.: Стройиздат, 1975. – 160с.Krylov B.A., Li A.I. Forsirovannyi elektrorazogrev betona. M.: Stroiizdat; 1975. 160 s. [Krylov B.A., Li A.I. Forced electrical heating of concrete. M.: Stroiizdat; 1975. 160 p. (in Russ.)]Некрасов К.Д. Легкие жаростойкие бетоны на пористых заполнителях[Текст]/ К.Д. Некрасов, М.Г. Маслен никова. – М: Стройиздат, 1982 –162 с.Nekrasov K.D., Maslennikova M.G. Legkie zharostoikie betony na poristykh zapolnitelyakh. M: Stroiizdat; 1982. 162 s.[Nekrasov K.D., Maslennikova M.G. Lightweight heat-resistant concretes with porous fillers. M: Stroiizdat; 1982. 162 p. (in Russ.)]Саталкин, А.В. Влияние режимов электроразогрева смеси на свойства бетона и керамзитобетона/ А.В. Саталкин, П.Г. Комохов.// Бетон и железобетон. – 1969 - №11 – С.17-21.Satalkin A.V., Komokhov P.G. Vliyanie rezhimov elektrorazogreva smesi na svoistva betona i keramzitobetona. Beton i zhelezobeton. 1969;11:17-21.[Satalkin A.V., Komokhov P.G. Influence of mixture electric heating on the properties of concrete and ceramsite concrete. Beton i zhelezobeton. 1969;11:17-21. (in Russ.)]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.