Анионный состав и вяжущие свойства силикатных растворов

• Автор: Алешунина, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 111 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1Л Силикатные и кремнеземсодержащие растворы и

их промышленное применение

1.2 Полимерное строение силикатных растворов

1.3 Силикатные и кремнеземсодержащие растворы в вяжущих композициях

Выводы по Главе

ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ И ПРЕДМЕТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2 Л Определение растворимых форм 570? в растворах

титриметрическим методом

2.2 Определение размера коллоидных частиц БЮг в
растворах нефелометрическим методом
ГЛАВА 3. ВЯЖУЩИЕ СВОЙСТВА И ПОЛИМЕРНЫЙ
СОСТАВ СИЛИКАТНЫХ РАСТВОРОВ
3.1 Превращения 8Ю2в кремнеземсодержащих
щелочных растворах и изменение их связующей активности
3.2 Значение групп БЮ’ и БЮН в проявлении связующей
активности кремнеземсодержащих растворов
Выводы по Главе

ГЛАВА 4. ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ СИЛИКАТОВ ТЕТРАМЕТИЛАММОНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
В ТЕХНОЛОГИИ ЖАРОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ
Выводы по Г лаве
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ АЛЮМИНАТ-ИОНА НА ВЯЖУЩИЕ СВОЙСТВА ЩЕЛОЧНЫХ КРЕМНЕЗЕМСОДЕРЖАЩИХ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ
5.1 Растворение коллоидных частиц кремнезема в присутствии алюминат-иона
5.2 Гидратация портландцемента
в присутствии алюмокремнеземсодержащих щелочных добавок
Выводы по Г лаве
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Силикаты щелочных металлов выпускаются промышленностью в виде гранулированного или молотого растворимого стекла, высокощелочных гидратированных (или безводных) орто- и метасиликатов, водных растворов силикатов натрия и калия с молярным отношением БЮт к оксиду щелочного металла 2-4 (жидкие стекла), водорастворимых порошкообразных гидратированных силикатов (гидросиликаты натрия и калия).
Технология строительных и специальных вяжущих материалов представляет собой один из важных сегментов потребления водорастворимых силикатов. Силикатные и кремнезёмсодержащие щелочные растворы являются представителями класса воздушных вяжущих веществ: в сочетании с различными минеральными наполнителями они способны твердеть с образованием искусственного силикатного камня. В этом качестве они используются в производстве бетонов, кислотоупорных и жаростойких изделий, покрытий и многих других материалов.
Силикатные растворы обладают сложным полимерным составом. Особенности полимерного состава анионной части этих растворов определяют их реологические параметры, влияют на структуру получаемых из них материалов. Проявление растворами вяжущих свойств также связано с их полимерной природой, способностью при высыхании образовывать жесткий каркас, скрепляющий частицы веществ-заполнителей.
Несмотря на большое количество публикаций прикладной направленности, известно относительно немного работ, в которых полимерное состояние силикатных растворов анализируется применительно к их вяжущим свойствам. Поэтому вплоть до настоящего времени пет достаточно четких ответов на следующие вопросы: почему одни силикатные растворы при твердении с минеральными наполнителями образуют более прочный камень, чем другие; каким образом здесь проявляются особенности

свойств, атмосферостойкость, низкая стоимость. Следует отметить, что силикатные краски используются и для внутренних работ.
Литейное производство потребляет силикатные растворы в больших объемах в качестве связующих для изготовления песчаных форм и стержней [67,68]. В литейном производстве жидкое стекло является самым распространенным связующим. Основными потребителями литых заготовок и деталей являются: машиностроение — 60 %, строительство — 20 %, металлургия - 15 %. В связи с этим, крупные машиностроительные заводы обычно имеют собственные участки по автоклавной разварке силикат-глыбы.
В литейном производстве изделия получают путем заливки расплавленного металла в специально приготовленную форму, полость которой по размерам и конфигурации соответствует изготовляемым деталям. Наружные очертания отливки определяются полостью формы, а внутренние образуются соответствующими вставками, называемыми стержнями.
Разовые литейные формы изготавливают из формовочной массы, состоящей из огнеупорного наполнителя (обычно кварцевый песок) и связующего. В качестве отвердителей жидкостекольной связки применяют гексафторосиликат натрия, нефелиновый шлам или феррохромовый шлак. Нефелиновый шлам состоит в основном из двухкальциевого силиката 2Са08Ю2. Двухкальциевый силикат присутствует также в феррохромовом шлаке - отходе ферросплавного производства.
В литейном производстве для отверждения жидкостекольных композиций используются также сложные эфиры органических кислот, гидролизующиеся в щелочной среде:
КСООЯ'+ОН- -> ЫССЮ' +И'ОН
Чаще всего используются эфиры этиленгликоля, глицерина и уксусной кислоты различной степени замещения, например, 11=СН3, К’=СН2СН2ОН или СН2СН2ООССН3. Скорость гидролиза, а следовательно