Наномодифицированные серные вяжущие вещества для строительных материалов общестроительного и специального назначения

• Автор: Киселев, Денис Георгиевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 с. : ил.

ГЛАВА 1. СВОЙСТВА СЕРНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. НАНОТЕХНОЛОГИЯ В СТРОИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ
1.1. Сера и ее свойства
1.2. Закономерности структурообразования и свойства серных строительных материалов
1.3. Технология наномодифицирования строительных материалов
Выводы
ГЛАВА 2. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Цель и задачи исследования
2.2. Применяемые материалы и их характеристики
2.3. Методы исследования и аппаратура
2.4. Методика изготовления образцов наномодифицированных серных вяжущих веществ
2.5. Статистическая оценка результатов измерений
2.5Л. Оценка погрешности в косвенных измерениях
2.5.2. Аппроксимация экспериментальных данных
ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫХ СЕРНЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ
3.1. Декомпозиция системы качества наномодифицированных серных вяжущих веществ
3.2. Выделение и ранжирование управляющих факторов
3.3. Теоретические основы выбора дисперсных фаз
Выводы
ГЛАВА 4. СТРУКТУРА И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ
4.1. Структурообразование наномодифицированных серных вяжущих веществ
4.2. Технологические свойства
4.3. Средняя плотность и пористость
4.4. Прочность
Выводы

ГЛАВА 5. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА
НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫХ СЕРНЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ
5Л. Водопоглощение и водостойкость
5.2. Химическая стойкость
5.3. Теплопроводность
5.4. Сопротивление удару и истираемость
5.5. Многокритериальная оптимизация состава
наномодифицированных серных вяжущих веществ
Выводы
ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ
НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫХ СЕРНЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ
6.1. Принципиальная технологическая схема изготовления
6.2. Технико-экономическое обоснование
6.3. Промышленное внедрение
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность. Разработка способов повышения стойкости строительных материалов к эксплуатационным воздействиям как физической, так и химической природы продолжает оставаться актуальной задачей. Проведенные многочисленные исследования позволили выявить основные механизмы влияния индивидуальных эксплуатационных факторов, разработать методики оценки и прогнозирования влияния факторов, воздействие которых в основном связано с массо- или теплопереносом среды, а также разработать достаточно эффективные способы повышения стойкости материалов к таким эксплуатационным воздействиям. Кроме того, в ряде работ предложены методики прогнозирования комплексного влияния различных эксплуатационных факторов на свойства композитных материалов.
Технологии серных строительных материалов, изучением закономерностей структурообразования, исследованием свойств и разработкой рецептур и режимов изготовления которых занимались зарубежные и отечественные ученые, в настоящее время получили дополнительный импульс развития после заседания президиума Совета при Президенте России по модернизации экономики и инновационному развитию

а напряжения, возникающие в зоне контакта, -
ст = в Е„
где /0 ~ (^о.1 + ^0.2 )/2 - средний размер кристаллов; Е5 - модуль упругости серы
(Е, = 6000 МПа [2]).
Допустим, что:
1ол=а1о,2’ «е(0;1].
Тогда
I а -1]
а~2Е,аАТ
а +1
Результаты расчета значений контактного напряжения приведены на рисунке 3.3.
Из рисунка 3.3 следует, что при существенном различии в размерах кристаллов на границе их контакта могут возникать существенные напряжения, которые способствуют разупрочнению материала, поэтому определение изменения прочности серного материала при циклическом воздействии температуры является обязательным требованием.
5) Наиболее распространенным минеральным сырьем для производства строительных материалов, в том числе на основе серы, являются кремнеземсодержащие горные породы и минералы. В работах [2, 4, 5] показано, что серные композиты на заполнителях, химический состав которых содержит 8102, обладают низкой стойкостью в водных средах. Учитывая указанные факты целесообразно проводить оценку водостойкости (коэффициент размягчения) серных вяжущих веществ, в том числе и наномодифицированных.
Значение
Рисунок 3.3 - Величина контактных напряжений а = 1СГ5 К“’, АТ= 40 °С (при предположении изменения температуры от - 20 до + 20 °С)