Особенности твердения композиционных вяжущих в технологии автоклавных ячеистых материалов

• Автор: Фомина, Екатерина Викторовна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Процессы гидратации вяжущих естественного и автоклавного твердения

1.1.1. Процессы твердения портландцемента

1.1.2. Твердение извести

1.1.3. Процессы получения гипсового вяжущего и его гидратация

1.1.4. Твердение известковопесчаного вяжущего

1.2. Реологические свойства сырьевых смесей ячеистых бетонов

1.3. Использование отходов промышленности в качестве компонентов вяжущего при производстве ячеистых бетонов
1.4. Выводы
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Методы и методики исследований
2.2. Характеристика исходных материалов
3. ИЗУЧЕНИЕ СКОРОСТИ ГИДРАТАЦИИ, ДИСПЕРСНОСТИ КОМПОНЕНТОВ И ПРОЧНОСТИ КОМПОЗИЦИОННОГО ВЯЖУЩЕГО
3.1. Скорость гидратации отдельных компонентов известковоцементного вяжущего
3.2. Влияние условий гашения извести на дисперсность продуктов гашения
3.3. Влияние добавки дву водного гипса на скорость гашения извести и свойства продуктов гашения
3.4. Фазовый состав и прочность известковопесчаного вяжущего автоклавного твердения с добавкой гипса
3.5. Прочность композиционного вяжущего автоклавного твердения
3.6. Выводы
4. ТВЕРДЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННОГО ВЯЖУЩЕГО НА ОСНОВЕ БЕЛИТОВОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ
4.1. Тепловыделение белитового клинкера и композиционного вяжущего на его основе
4.2. Свойства композиционного вяжущего на белитовом клинкере
4.3. Выводы
5. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА КОМПОЗИЦИОННОГО ВЯЖУЩЕГО НА СВОЙСТВА ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ АВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ
5.1. Свойства образцов ячеистой структуры при изменении доли цемента в сырьевой смеси
5.2. Влияние изменения водотвердого отношения на плотность и прочность образцов ячеистой структуры автоклавного твердения
5.3. Исследование качества ячеистобетонных образцов на белитовом клинкере
5.4. Выводы
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШЛАКА КАК КОМПОНЕНТА КОМПОЗИЦИОННОГО ВЯЖУЩЕГО И СВОЙСТВА ОБРАЗЦОВ ЯЧЕИСТОЙ СТРУКТУРЫ НА ЕГО ОСНОВЕ
6.1. Свойства композиционного вяжущего автоклавного твердения с использованием сталеплавильного шлака ОЭМКа
6.2. Использование шлака ОАО ОЭМКа как компонента ячеистобетонной смеси
6.3. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Гидроксид кальция замедляет реакцию С4АР с гипсом и соответственно фазовые переходы, связанные с разложением трехсульфатной формы гидро-сульфоалюмоферрита кальция [, ]. Щелочи, содержащиеся преимущественно в алюминатах и алюмоферритах, при взаимодействии с водой растворяются в ней. В присутствии Са4 щелочи реагируют с ними, образуя Иа и Са(ОН)2. Щелочи снижают концентрацию Са(ОН)2 в водной среде и косвенно влияют на состав гидросиликатов кальция. Концентрация щелочей в портландцементе не должна превышать 1,3 % []. Скорость гидратации портландцемента определяется скоростью гидратации отдельных минералов. Бутт Ю. М. [], применив метод определения связанной воды, расположил индивидуальные минералы по убыванию степени их гидратации в следующие ряды: начальные сроки С3А > С4АБ > С > С2Б и поздние сроки С > С3А > С4АБ > С2Б, т. С3А и C4AF. Гидратация С3А / C4AF сопровождается поглощением извести, увод которой из сферы реакции интенсифицирует гидролиз C3S и ускоряет его гидратацию и твердение. Исследования взаимного влияния C3S и C4AF при совместной гидратации показали, что скорость гидратации обоих минералов в смеси и в составе портландцемента значительно снижается по сравнению с гидратацией индивидуальных минералов. Замедление гидратации C3S связано с присутствием воды в жидкой фазе, а торможение C4AF обусловлено совместным действием Si и СаО. Двуводный гипс, добавленный к смеси, еще больше замедляет гидратацию. Реакции образования СзБНх и эттрингита ведут к образованию экранирующего слоя на С3А / C4AF, схватывание цемента замедляется. Реакция не требует наличия Са(ОН)2, образовавшегося в результате гидратации алита или СаОсв. Эттрингит с большим количеством железа образуется в цементах с высоким содержанием C4AF, эттрингит бедный железом - с низким содержанием C4AF []. Добавка извести так же замедляет гидратацию алюминатов кальция. Добавка гипса вызывает ее дальнейшее замедление и тем длительнее, чем больше гипса []. Вместе с тем присутствие гипса исключает насыщение жидкой фазы оксидом алюминия, и благодаря этому скорость гидратации C3S увеличивается []. Высокоосновные алюминаты и алюмоферриты кальция, входящие в состав портландцемента, играют большую роль в процессах схватывания и начального твердения цемента []. Установлено, что С3А оказывает решающее влияние на кинетику набора прочности цементного камня, цементного теста на ранней стадии его твердения []. По данным Бирюкова А. И. [], трехкальциевый алюминат является самым быстро гидратирующимся минералом портландцементного клинкера вследствие его высокой растворимости. В обычных условиях твердение портландцемента с заполнителями (даже тонкодисперсными) протекает очень медленно. При взаимодействии ? C3S с кварцевым песком в условиях гидротермальной обработки вместо двухкальциевых гидросиликатов, дающих малопрочный кристаллический сросток, возникает волокнистый (пластинчатый) CSH(B). Прочность изделия увеличивается с повышением количества этого минерала. Введение песка ускоряет гидратацию силикатов и увеличивает общее количество новообразований []. Процессам гашения извести в производстве силикатных изделий придается важное значение. Баженовым Ю. Содержание свободного СаО. Чем больше в продуктах обжига свободного СаО, тем интенсивнее идет процесс гашения извести, выше температура и дисперсность гидрата оксида кальция, короче время гашения и больше кажущееся увеличение объема гашеной извести. Температура. Чем выше температура обжига извести, тем плотнее и крупнее кристаллы СаО и MgO и, как следствие, более длительное время гашения. Повышение температуры гашения содействует быстрейшему и более полному завершению процесса гидратации СаО. Дисперсность частиц извести. Тонкое измельчение извести способствует быстроте и полноте ее гашения. Процесс идет с повышением температуры и сопровождается увеличением объема получаемого продукта в 2-3 раза [9,,,]. Несмотря на кажущуюся простоту гашения извести, по мнению Бакма-на, в первоначальный период взаимодействия ее с водой образуется промежуточное соединение СаОЗНгО [].