Неавтоклавные ячеистые бетоны с использованием природного и техногенного низкокремнеземистого сырья

• Автор: Долотова, Раиса Григорьевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 192 с. : ил.

Введение
1. Современные представления об особенностях формирования прочностных структур ячеистого бетона неавтоклавного твердния.

1.1 Общие сведения об ячеистом бетоне.

1.2 Новые направления в применении ячеистого бетона.

1.3 Особенности технологии неавтоклавного ячеистого бетона

1.3.1 Характеристика сырьевых материалов

1.3.1.1 Вяжущие материалы.

1.3.1.2 Природные кремнеземсодержащие заполнители.

1.3.1.3 Техногенные кремнеземсодержащие заполнители.

1.3.1.4 Активизация сырьевых материалов ячеистого бетона

1.3.1.5 Дисперсное армирование ячеистого бетона синтетическими и минеральными волокнами
1.3.1.6 Химические добавки
1.3.2 Регулирование реологических свойств ячеистобетонных масс
1.3.3 Формирование пористой структуры ячеистого бетона
1.3.4 Твердение нсавтоклавного ячеистого бетона.
1.4 Основные свойства неавтоклавного ячеистого бетона.
1.5 Постановка цели и задач исследований
2. Исходные материалы. Методы и методики исследовании.
2.1 Характеристика сырьевых материалов
2.1.1 Портландцемент
2.1.2 Строительная воздушная известь
2.1.3 Песок Кызылского месторождения
2.1.4 Вскрышные породы угледобычи.
2.1.5 Золаунос Кызылской ТЭЦ.
2.1.6 Попутные продукты асбестообогащения ГОК Туваасбест
2.1.7 Пудра алюминиевая.
2.1.8 Технологические добавки.
2.1.9 Рабочие растворы
2.2 Методы и методики исследований.
2.2.1 Химические методы анализа.
2.2.2 Термофизические методы анализа
2.2.3 Рентгенофазовый анализ
2.2.4 Электронная и оптическая микроскопия
2.2.5 Метод рНметрии.
2.2.6 Методы и методики исследований физикомеханических, технологических и эксплуатационных свойств
2.3 Проектирование рационального состава газобетонной массы ячеистого бетона неавтокпавного твердения.
2.4 Структурнометодологическая схема работы
3 Комплексное исследование свойств природных и техногенных кремнеземистых заполнителей неавтоклавного ячеистого бетона.
3.1 Общие сведения о сырьевой базе кремнеземсодержащих материалов Республики Тыва
3.2 Петрографическое исследование особенностей строения и вещественного состава кремнеземсодержащих материалов
3.3 Изучение минералогического состава кремнеземсодержащих материалов методом рентгенофазового анализа.
3.4 Физикомеханические свойства и гранулометрический состав кремнеземсодержащих материалов
3.5 Физикохимические свойства кремнеземсодержащих
материалов.
Выводы по главе
4 Исследование физикохимических процессов формирования фазового состава, ячеистой структуры и свойств газобетона неавтоклавного твердения с использованием пизкокремнеземистого сырья.
4.1 Особенности формирования ячеистой структуры и свойств ячеистого бетона с использованием низкокремнеземистого сырья.
4.1.1 Исследование зависимости свойств ячеистого бетона от вида и содержания низкокремнеземистого заполнителя
4.1.2 Выбор оптимального водотвердого отношения ячеистобетонных масс с использованием полидисперсного и фракционированного низкокремнеземистого заполнителя
4.1.3 Влияние дисперсности низкокремнеземистого заполнителя на
фазообразование, структуру и свойства ячеистого бетона.
4.2. Регулирование технологических свойств ячеистобетонных масс с использованием низкокремнеземистого сырья добавками
4.2.1 Влияние добавок извести на процессы вспучивания и формования ячеистых структур
4.2.2 Стабилизация и упрочнение ячеистых структур
Выводы по главе
5.3 Разработка и оптимизация составов и технологии дисперсноармированного ячеистого бетона с использованием низкокремнеземистого сырья
5.1 Оптимизация составов ячеистого бетона повышенной прочности методом математического планирования.
5.2 Исследование структуры и минерального состава дисперсноармированного ячеистого бетона на основе портландцемента с использованием низкокремнеземистого заполнителя.
5.3 Характеристика долговечности ячеистого бетона
5.4 Технологическая схема производства неавтоклавного газобетона с использованием природного и техногенного низкокремнеземистого
Общие выводы.
Литература


Использование композиционного состава кварцевого песка, утверждают авторы , при значениях дисперсности и м2кг, взятых в количестве , и , повышает эксплуатационную трещиностойкость ячеистобетонных изделий неавтоклавного твердения в результате уменьшения деформаций влажностной усадки. В связи с многообразием минерального состава природных песков, являющихся потенциальным сырьем для технологии ячеистого бетона, окончательное заключение об их пригодности делается после специальных исследований. В научнотехнической литературе практически отсутствуют публикации о применении в составах ячеистых бетонов природных заполнителей другой минерализации. По данным К. К. Эскуссона на заводе г. Икаалине Финская фирма Сипорекс автоклавные газобетоны марок 0, 0 и 0 изготовляют на базе местного полевошпатогокварцевого песка. В качестве вяжущего используется шлакопортландцемент и смесь двух шлаков г. Раударууки, Финляндия и г. Окселунд, Швеция и химические добавки сода, борокс, дихромат натрия, стабилизатор вспучивания. Применение сложной композиции шихты, в частности вяжущего, обеспечивает при малокварцевом песке до мае. МПа прочность при изгибе 0, МПа и более усадка при высыхании 0,3 ммм. Изучены возможности получения неавтоклавных газобетонов средней плотности от 0 до 0 кгм3 и повышенной прочности при использовании в качестве кремнеземистых заполнителей пылевидных отходов или материалов с высоким содержанием пылевидных и глинистых частиц, что противоречит требованиям, предъявляемым к кремнеземистым заполнителям. Сырьевые материалы при этом предварительно подвергаются механохимической активации, в процессе которой происходит химическое взаимодействие между глинистыми минералами и гидратными новообразованиями смешанного вяжущего. В результате в условиях пониженной концентрации СаО в жидкой фазе наряду с высокоосновными образуется большее количество низкоосновных гидросиликатов кальция, способствующих увеличению прочностных характеристик ячеистого бетона . Эффективным кремнеземистым заполнителем ячеистобетонных масс могут быть природные цеолиты. Введение молотого цеолита с высокой естественной пористостью способствует быстрому вспучиванию смеси и стабилизации массы, предотвращающей осадку массива . Пустоты цеолита заполняются водой и ионами кальция при обменных процессах с ионами натрия, при этом усиливается электростатическое притяжение частиц и образуются известковоцеолитовые объемнокаркасные структуры, что препятствует осадке массива. Техногенное минеральное сырье представляет собой большой резерв минеральносырьевой базы, специфические свойства которого позволяют рассматривать его как новое нетрадиционное сырье. С развитием производства неавтоклавных ячеистых бетонов помимо традиционных кремнеземистых заполнителей целесообразно применение некондиционных природных кремнеземсодержащих материалов и техногенных отходов, использование которых в производстве строительных материалов предусматривает в основном индивидуальные подходы к решению проблем, связанных с особенностями свойств кремнеземсодержащих материалов, и обуславливает необходимость разработки ресурсо и энергосберегающих технологий эффективных строительных материалов. Поэтому для технологии ячеистых бетонов представляют интерес попутные продукты горения золыуноса, получаемые электростатическим или механическим осаждением мелких частиц из топливных газов шлаки пористые материалы, получаемые в сухих топках обычно гидроудалением котельные шлаки стекловидный гранулированный материал, получаемый в топках фосфогипс продукт обессеривания топливных газов . Основными факторами, сдерживающими устойчиво широкое использование золуноса в составе неавтоклавного ячеистого бетона, являются нестабильность их химикоминералогического состава и дисперсности, наличие несгоревшего угля, отсутствие нормативной документации на качество, что определяет большое число публикаций по применению зол, в том числе и весьма противоречивых, которые в работах исследователей представлены практически всеми важнейшими аспектами технологическими, материаловедческими и экологическими , . Однако большинство исследований посвящены изучению зол, удовлетворяющих основным требованиям, предъявляемым к кремнеземистым заполнителям ячеистых бетонов.