Дослідження впливу вапнякового відсіву цукрового виробництва на міцність бетону

Abstract

Магістерська кваліфікаційна робота присвячена дослідженню впливу вапнякового відсіву цукрового виробництва на міцність бетону при стиску. Актуальність роботи зумовлена необхідністю зниження матеріаломісткості бетонів, скорочення витрат цементу та повторного використання місцевих промислових відходів у будівельному виробництві. У роботі проаналізовано наукові джерела щодо застосування вапнякових мінеральних добавок і кальцієвмісних відходів цукрового виробництва в цементних та бетонних системах, а також розглянуто локальну сировинну базу Тернопільської області. Експериментальна частина передбачала виготовлення бетонних зразків-кубів розміром 100×100×100 мм із різним вмістом вапнякового відсіву - 0 %, 5 %, 10 % і 15 % від маси цементу. Випробування виконували методом руйнівного стиску з подальшою нормативною та статистичною обробкою результатів. Встановлено, що контрольний склад без добавки мав міцність 18,45 МПа. Введення 5 % вапнякового відсіву підвищило міцність до 19,60 МПа, тобто на 6,23 % порівняно з контрольним бетоном. За вмісту 10 % і 15 % відсіву міцність становила відповідно 18,00 МПа і 17,89 МПа, що свідчить про зниження ефективності при надмірному заміщенні цементу. Найбільш раціональним визначено склад із 5 % вапнякового відсіву, який забезпечує одночасне підвищення міцності, зменшення витрати цементу та покращення екологічної ефективності бетонної суміші. Отримані результати можуть бути використані для подальшого підбору складів бетонів із техногенними мінеральними добавками місцевого походження.

The master's qualification thesis is devoted to the study of the influence of limestone screenings from sugar production on the compressive strength of concrete. The relevance of the research is determined by the need to reduce the material intensity of concrete, decrease cement consumption and reuse local industrial waste in construction production. The thesis analyses scientific sources concerning the use of limestone mineral additives and calcium-containing sugar production residues in cement and concrete systems, as well as the local raw material base of the Ternopil region. The experimental part involved the production of concrete cube specimens measuring 100×100×100 mm with different contents of limestone screenings: 0%, 5%, 10% and 15% by cement mass. The specimens were tested by destructive compression testing followed by normative and statistical processing of the obtained results. It was established that the control mixture without the additive had a compressive strength of 18.45 MPa. The addition of 5% limestone screenings increased the strength to 19.60 MPa, which is 6.23% higher than that of the control concrete. At 10% and 15% screening content, the strength values were 18.00 MPa and 17.89 MPa respectively, indicating a decrease in efficiency when cement replacement becomes excessive. The mixture with 5% limestone screenings was determined to be the most rational, as it provides an increase in strength, a reduction in cement consumption and an improvement in the environmental efficiency of the concrete mixture. The obtained results may be used for further selection of concrete compositions with locally sourced technogenic mineral additives.