Составы и технология термостойких материалов на основе композиций волластонита с известково-кремнеземистым вяжущим

• Автор: Антипина, Светлана Анатольевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Введение.
1 Современное состояние и перспективы развития технологии силикатных материалов на основе известковокремнеземистых вяжущих

1.1 Общая характеристика силикатной системы состава СаЮ2Н

1.2Физикохимические процессы синтеза гидросиликатов кальция при тепловлажностной обработке силикатных систем состава известькремнеземвода.
1.2.1 Характеристика сырьевых материалов и их влияние на фазовый состав и свойства силикатных материлов.

1.2.1.1 Химически активное сырье силикатных масс кальциевый компонент.

1.2.1.2 Химически активное сырье силикатных масс кремнеземистый компонент

1.2.1.3 Известковокремнеземистые вяжущие силикатных

систем.

1.2.1.4 Механически активное сырье заполнители силикатных систем.

1.2.1.5 Влияние добавок техногенных материалов на формирование структуры и свойств силикатных материалов
1.2.2 Особенности синтеза гидросиликатов кальция в системе состава известькремнеземвода.
1.2.2.1 Механизм образования гидросиликатов кальция в системе состава известькремнеземвода.
1.2.2.2 Процессы, протекающие при термообработке силикатных изделий после тепловлажностной обработки.
1.2.2.3 Синтез волластонита
1.3 Анализ состояния и тенденций развития теплоизоляционных материалов для алюминиевой промышленности
1.3.1 Анализ состояния алюминиевой промышленности в России.
1.3.2 Общая характеристика теплоизоляционных материалов для алюминиевой промышленности.
1.3.2.1 Традиционные виды теплоизоляции для алюминиевой промышленности.
1.3.2.2 Новые виды теплоизоляционных материалов зарубежного производства.
1.3.3 Развитие технологий теплоизоляционных материалов для алюминиевой промышленности на основе волластонита
1.3.4 Перспективы применения силикатных материалов на основе известковокремнеземистых вяжущих для алюминиевой промышленности.
1.4 Постановка задач исследований
2 Характеристика сырьевых материалов. Методы и методики ис следования
2.1 .Характеристика сырьевой базы материалов
2.1.1 Общие сведения о сырьевой базе волластонита.
2.1.2 Месторождения антофиллитового асбеста
2.1.3 Общие сведения о кремнеземистом компоненте
силикатных масс кварцевом песке.
2.1.4 Месторождения диатомита.
2.1.5 Способы получения микрокремнезема.
2.2 Характеристика сырьевых материалов
2.1.1 Волластонит.
2.2.2 Антофиллитовый асбест.
2.2.3 Кварцевый песок.
2.2.4 Диатомит
2.2.5 Строительная воздушная известь.
2.2.6 Технологические добавки.
2.2.6.1 Нефелиновый шлам
2.2.6.2 Микрокремнезем
2.2.6.3 Строительный гипс.
2.2.6.4 Жидкое стекло.
2.2.6.5 Мылонафт
2.3 Методы и методики исследований
2.3.1 Химический анализ.
2.3.2 Рентгенофазовый анализ
2.3.3 Термофизические методы анализа
2.3.4 Электронная и оптическая микроскопияпия.
2.3.5 Инфракрасный спектроскопический анализ
2.3.6 Методы исследований физикомеханических,
технологических и эксплуатационных свойств
2.4 Структурнометодологическая схема работы.
3 Физикохимические процессы формирования фазового состава и свойств известковокремнеземистых вяжущих при тепловлажностной обработке.
3.1 Исследование свойств сырьевых материалов и процессов, протекающих при их тепловлажностной и термической
обработке.
3.1.1 Особенности структуры и минералогический состав
сырьевых материалов.
3.1.2 Физикохимические свойства сырьевых материалов
3.1.3 Физикомеханические свойства сырьевых материалов и их гранулометрический состав.
3.2 Исследование поведения сырьевых материалов при тепловлажностной и термической обработке.
3.3 Особенности гидротермального синтеза новообразований
в известковокремнеземистом вяжущем
Выводы по главе.
4 Формирование фазового состава, структуры и свойств термостойких материалов на основе композиций волластонита с известководиатомитовым вяжущим при тепловлажностной и термической обработке
4.1 Физикохимические процессы формирования свойств силикатныхматериалов на основе композиций волластонита с известководиатомитовым вяжущим
4.1.1 Выбор компонентного состава и изучение технологических
свойств силикатных материалов.
4.1.2 Выбор водотвердого отношения силикатных асс.
4.1.3 Влияние дисперсности волластонитового заполнителя на
свойства силикатных материалов
4.1.4 Влияние режима тепловлажностной обработки на свойства силикатных материалов.
4.2 Разработка составов и технологии термостойких силикатных материалов на основе композиций волластонита с известководиатомитовым вяжущим
4.2.1 Влияние технологических добавок на фазообразование, структуру и свойства силикатных материалов.
4.2.1.1 Строительный гипс.
4.2.1.2 Белитсодержащая добавка.
4.2.1.3 Микрокремнезем
4.2.1.4 Комплексная добавка
4.3 Исследование термомеханических свойств термостойких силикатных материалов на основе композиций волластонита с известководиатомитовым вяжущим
4.4 Технология плотных термостойких силикатных материалов на основе композиций волластонита с известководиатомитовым
вяжущим.
4.5 Технология пористых термостойких силикатных материалов на основе композиций волластонита с известководиатомитовым вяжущим.
4.6 Технологическая схема и практические рекомендации к применению термостойких материалов на основе композиций волластонита с
известководиатомитовым вяжущим.
Общие выводы
Литература


Кремнеземистый компонент в традиционных составах силикатных масс обычно кварцевый песок является основным по содержанию компонентом до и выполняет двойную роль химически активного компонента в тонкодисперсном состоянии в известковокремнеземистом вяжущем и механически активного компонента в состоянии с естественной гранулометрией заполнителя силикатных масс. Поэтому природа, строение, химикоминералогический состав, дисперсность и свойства кремнеземистого компонента в большей степени определяют свойства автоклавных силикатных изделий. Кальциевая известь, как правило, используется в составе силикатных масс в виде молотой негашеной извести или в предварительно погашенном состоянии. Как указывается в работах 7, 8, доказана возможность и целесообразность получения высокопрочных силикатных материалов при использовании гашеной извести, что объясняется тем, что гидратная известь менее чувствительна к колебаниям режимов автоклавной обработки, не имеет пережженных частиц и примесей, и, кроме того, не требуется дополнительных энергетических затрат на помол извести. В технологии автоклавных силикатных изделий известь правильнее считать сырьевым компонентов, а не вяжущим веществом, так как не твердение извести определяет конечные свойства силикатных изделий, а химическое взаимодействие между известью и кремнеземом с образованием гидратных соединений при автоклавной обработке. Эффективно использование и гидравлической извести, прочностные характеристики силикатных изделий повышаются . Известны составы силикатных масс, в которых вместо извести или в сочетании с ней использованы различные отходы промышленности 5 высокоосновные металлургические шлаки нефелиновый шлам золы от сжигания углей пыльунос цементных печей отходы горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, которые в тонкоизмельченном состоянии проявляют вяжущие свойства , . Применение этих отходов в составах силикатных масс позволяет получать высокопрочные силикатные изделия, основой которых после автоклавной обработки являются низкоосновные и высокоосновные гидросиликаты кальция. Для обеспечения процессов синтеза гидросиликатных соединений при автоклавной обработке необходимым условием является тонкий помол части кремнеземистого компонента. В традиционных составах силикатных масс кварцевый песок от общего количества в составе силикатной массы, подвергается тонкому помолу до удельной поверхности не менее 1
см г и, как правило, до см г 1, 5, . Требованиями, предъявляемыми к активному кремнеземистому компоненту, предусматриваются возможности использования аморфных, стеклообразных и менее закристаллизованных природных и техногенных материалов, которые способствуют протеканию химических реакций в более короткие сроки, но не обеспечивают необходимых потребителю высоких прочностных свойств. МПа, жильного кварца МПа и аморфного кремнезема , МПа 5. Однако энергетические и экономические затраты на измельчение твердых кремнеземсодержащих пород и материалов не оправданы. На мокрый помол
кремнеземистого компонента вяжущего до удельной поверхности см г расходуется более Квтчт, на сухой помол известковокремнеземистого вяжущего Квтчт. Поэтому представляют интерес высококремнеземистые природные и техногенные сырьевые материалы, не требующие дополнительных затрат на тонкое измельчение. К ним относятся высококремнеземистые природные диатомит, трепел, опока и другие , и техногенные микрокремнезем, зола, шлам и т. В настоящее время природные диатомиты наиболее востребованы в технологии обжиговых С пенодиатомитовых теплоизоляционных изделий кирпича плотностью кгм3, прочностью 0,,2 МПа, теплопроводностью 0,8 втмС и морозостойкостью циклов для снижения плотности изделий до 0 кгм3 вводятся порообразующие и выгорающие добавки, кроме того, использование диатомита придает изделиям высокую огне и термическую стойкость . Высокая эффективность использования природных высококремнеземистых материалов обусловлена особенностями их состава и дисперсного состояния. С целью повышения прочности и долговечности силикатных изделий авторы предлагают состав силикатной смеси, содержащей, мае извести 8,6,8 цемента 1,6,1 обожженного диатомита ,4,7 алюминиевой пудры 0,0,7 ПАВ 0,1 0, и вода остальное, причем диатомит используется после термической обработки при температурах 0 С.