Влияние фторид-ионов на свойства наполненных цеолитсодержащих цементных композитов

• Автор: Нугаева, Гуляра Ренатовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 193 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. КОМПОЗИЦИОННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА
ОСНОВЕ ЦЕМЕНТОВ И МИНЕРАЛЬНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ
1.1. Общие сведения о композиционных строительных материалах
1.2. Структурообразование композиционных строительных материалов
1.3. Роль минеральных наполнителей в организации микроструктуры, формировании свойств и снижение материалоемкости композиционных строительных материалов
1.4. Влияние минералогического состава цемента на процессы структурообразования композиционных строительных материалов
1.5. Исследование влияния воды , затворения, содержащей повышенную концентрацию фторид-ионов, на структурообразование композиционных строительных материалов
1.6. Цели и задачи исследования
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материалы и технология изготовления цементных композитов
2.2. Методы экспериментальных исследований и применяемое оборудование
2.3. Планирование эксперимента и статистические методы анализа
экспериментальных данных
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ НАПОЛНЕНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ СИСТЕМ
3.1. Взаимодействие частиц наполнителя в суспензии
3.2. Разрушение агрегатов в цементном растворе и оптимизация
режимов перемешивания связующего
3.3. Агрегирование частиц наполнителя в растворе
3.4. Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ НАПОЛНЕННЫХ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ С УЧЕТОМ ФТОРСОДЕРЖАЩЕЙ ВОДЫ
4.1. Моделирование составов наполненных цементных композиций, модифицированных химическими добавками
4.2. Влияние вида наполнителя и химической добавки на процессы структурообразования наполненных цементных композитов и основные физико-механические свойства
4.3. Анализ порового пространства наполненных цементных композитов
4.4. Выводы
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФТОРИД - ИОНОВ НА ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ, НАПОЛНЕННЫХ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩЕЙ ПОРОДОЙ
5.1. Влияние фторид-ионов на изменение свойств наполненных цементных композитов
5.2. Влияние модификаций солей на изменение свойств наполненных цементных композитов
5.3. Влияние фторидов и других солей на корродируемость арматуры в цементном камне
5.4. Выводы
6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы: Бурный рост объемов строительства в России - по данным официальной статистики, российский строительный рынок растет в среднем на 10 % ежегодно - продолжает увеличивать спрос на цемент.
Основной вклад в развитие строительной области приносит жилищное строительство. Для государства остается приоритетной поставленная Президентом задача в рамках программы «Доступное жилье» строить один квадратный метр жилья на одного россиянина в год. Кроме того, следующими факторами роста строительной отрасли выступают: строительство коммерческой недвижимости (складские и торговые помещения), ремонт дорог и транспортных развязок, строительство промышленных объектов, строительство спортивных сооружений.
Темпы роста возрастают, и ощущается дефицит стройматериалов. В свете сложившихся условий сохраняется высокий спрос на цемент, как один из основных и незаменимых строительных материалов.
В настоящее время отрасль России располагает 50 заводами производства цемента с общей проектной мощностью - 70 млн.т и фактической мощностью -62 млн.т. При сохранении нынешних темпов роста строительства имеющихся сил для обеспечения рынка цементом в полном объеме не хватит. Чтобы удовлетворить потребности строительных производств нередко прибегают к импорту цемента, который также сохраняет высокие темпы роста, что связано с растущим спросом и консолидацией цен, в то время как внутренние цены продолжают рост.
Для обеспечения выполнения национальной программы по строительству доступного жилья необходимо ежегодно выпускать 85-90 млн. тонн цемента. Проблему дефицита цемента можно решать путем применения цементосберегающих материалов.

Обычные методы осаждения фтор-иона, в виде осадков малорастворимых фторидов для обесфторивания воды не могут быть применены вследствие того, что растворимость наименее растворимых фторидов во много раз превышает допустимую концентрацию фтора в воде [39].
Существующие методы обесфторивания воды можно объединить в две основные группы.
Первая группа включает в себя методы ионного обмена на селективных в отношении фтора ионитах - активированной окиси алюминия, гидроксилопатите, сильноосновных анионитах, а также магнезиальных сорбентах и активированных углях. Одним из наиболее эффективных методов является фильтрование фторсодержащей воды через активированный оксид алюминия [106, 107, 109]. Активацию осуществляют путем его прокаливания в присутствии щелочных металлов. Активированная окись алюминия действует как анионит, избирательно обменивающий ионы 804"" или ОН', которыми он заряжен при регенерации, на ионы Б' очищаемой воды. Одновременно в ионном обмене участвуют ионы НС03' и незначительной степени хлорид-ионы.
Реакции ионного обмена, если активированная окись алюминия при регенерации заряжена сульфатными ионами, содержащимися в растворе сульфата алюминия, могут быть представлены следующими уравнениями [107, 109]:
[Ан]2804 + 2Р' 2[Ая]¥ + 8042';
[Ан]2804 + 2НС03" —>2[Ан]НС03 + 8042
где Ан -анионит - активированный оксид алюминия, заряженный при специальной обработке ионами 8042', которые сорбент обменивает на ионы из раствора.
Однако, поглощение ионов Б’ активированной окисью алюминия происходит в значительно большей степени, чем ионов НС03', несмотря на более высокую концентрацию последних в воде, что свидетельствует о селективных свойствах активированной окиси алюминия по отношению к фтор-иону.