Повышение эффективности строительных компонентов с использованием техногенного сырья регулированием процессов структурообоазования

• Автор: Чулкова, Ирина Львовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 322 с. : 246 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Структурообразование при твердении цементов

и его влияние на свойства композитов.

1.2. Особенности начальных стадий гидрато и структурообразования при взаимодействии с водой клинкерных минералов и полиминериых
цементов

1.3 Твердение бетонов и растворов в зависимости от состава

химических добавок

1.4. Промышленные отходы перспективное сырье для производства

строительных материалов и изделий

Выводы по главе
Глава 2 ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ
2.1. Роль состава и свойств цементов в формировании структурных параметров цементного камня, определяющих его эксплуатационные характеристики .
2.2. Состав и структура клинкерови их влияние на размтываемость
и свойства цементов .
2.3. Дисперсность, гранулометрия и распределение минералов по фракциям цементов как факторы формирования.структуры
при тверден ии
2.4. Влияние состава жидкой фазы в процесах гидрато
и структурообразования при твердении цементов.
Выводы по главе
Глава 3. УПРАВЛЕНИЕ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕМ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ ПУ ТЕМ ВВЕДЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И ОРГАНИЧЕСКИХ ПЛАСТИФИКАТОРОВ
3.1. Влияние добавок электролитов на состав и свойства жидкой фазы моно и полиминеральных цементов. Воздействие химических
добавокэлектролитов на свойства вяжущих и бетонов
3.2. Изменение свойств цементных суспензий, формирование структуры и свойств цементного камня в присутствии
супсрпластификаторов .
3.3. Технология и эффективность новой сильнопластифицирующей
добавки на. основе техногенного сырья.
Выводы по главе 3
Глава 4. СТРОИТЕЛЬНОРЕСТАВРАЦИОННЫЕ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ
4.1. Использование вяжущих для строительнореставрационных
4.2. Эффективность применения суперпластификаторов
в реставрационных составах
4.3. Влияние суперпластификаторов на свойства инъекционных составов на основе извести
4.4. Структура и свойства докомпоновочных составов на основе рядовых клинкерных цементов с суперпластификаторами.
4.5. Свойства реставрационных составов на основе белого цемента
с суперпластификаторами.
4.6. Применение наполнителей как средства воздействия на структуру и свойства реставрационных материалов на основе различных
видов вяжущих.
4.7. Эффективность совместного применения суперпластификаторов и наполнителей в реставрационных составах
различного назначения.
Выводы по главе 4.
Глава 5. СОСТАВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕГКИХ И ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОГЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ.
5.1. Формирование структуры легких бетонов
5.2. Прочность легкого бетона с кислой золой ТЭС
5.3. Исследование процессов структурообразования
пеностеклобетона.
5.4. Физикомеханические свойства пеностеклобетона
5.5. Технологические и технические требования к легкому бетону
на основе пенобетона и пористом заполнителе.
Выводы по главе 5.
Глава 6. ПРОИЗВОДСТВО СМЕШАННЫХ ВЯЖУЩИХ И ТЯЖЕЛЫХ БЕТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ
6.1. Введение основных золошлаков ТЭС в состав вяжущего, изменение свойств вяжущего и структуры затвердевшего
цементного камня
6.2. Участие кислых зол в формировании прочности
цементного камня
6.3. Смешанные вяжущие с использованием золуноса и зол отвалов
6.4. Производство тяжелых бетонов с учетом регулирования
структурообразования.
Выводы по главе 6.
Глава 7. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ.
7.1. Построение математической модели процесса проектирования составов бетонных смесей
7.2. Разработка системы автоматизированного проектирования
составов бетонных смесей
Выводы по главе 7.
ГЛАВА 8. ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
8.1. Технологические схемы приготовления химических добавок на основе техногенного сырья. Разработка нормативнотехнической документации
8.2. Техникоэкономическое обоснование применения ультракислых
зол Экибастузских углей
8.3. Техникоэкономическое обоснование производства
пеностеклобетона.
8.4. Техникоэкономическая эффективность использования реставрационных композиций
8.5. Внедрение результатов целенаправленного формирования структуры строительных композитов с использованием
техногенного сырья.
8.6. Оценка предотвращнного экономического ущерба
от загрязнения окружающей среды промышленными отходами.
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
Список использованных источников


Проведенные исследования показали, что основным продуктом гидратации алюмосодержащих минералов портландцементного клинкера при нормальной в ранние сроки и пониженных температурах в присутствии избытка воды в наших опытах в суспензии с ВТ1 и при изоляции от углекислоты воздуха является гидроалюминат кальция С4АН, кристаллизующийся в виде гексагональных пластин с показателем светопреломления около 1,0, эндотермическим эффектом при 0С и дифракцией с ,0 0,0 и 0,0 нм. Гидроалюминат кальция С4АН, впервые описанный в работе 4 как фаза, стабильная в условиях высокой относительной влажности среды р , при понижении последней, по данным 5, соответственно до ц и 0,8 последовательно переходит в ОАНв 0, нм, С4АН 1оо, нм, С4АН соо, нм, С4АН7 0, нм. При гидратации С3А и С4АР в тех же условиях, но при ограниченном количестве воды в тесте с ВТ 0,4 0,6 гидроалюминат кальция С4АН практически не образуется изза недостаточной влажности и перегрева системы вследствие высокой зкзотермии процесса Основным продуктом гидратации этих минералов в указанных условиях является пщроашоминат кальция С4АН Мср1,9. Препараты, обезвоженные абсолютным спиртом и герметизированные, подвергают исследованию физикохимическими методами анализа При этом гидроалюминат кальция С4АН разлагается, переходя в С4АН, и выделяет свободную воду, присутствие которой, в частности, при съемке термограмм ДТА, обуславливает возможность дальнейшей перекристаллизации шдроалюминатов кальция вплоть до образования кубического шестиводного гщфоалюмината кальция СзАИб, являющегося стабильной фазой продуктов гидратации алюмосодержащих клинкерных минералов в нормальных температурных условиях рис. На воздухе гидроалюминат С4АН разлагается быстрее, чем при высушивании спиртом, что, очевидно, вызвано дополнительным воздействием С воздуха. Продукты разложения Iидроаломината С4АН, полученные при выдержке на воздухе и при промывании спиртом, существенно различаются 6. По данным РФА рис. С4АН ,7 0,9 нм. Эта разница хорошо подтверждается и анализом, продуктов повторной гидратации фаз, образовавшихся при разложении гидроалюмината кальция С4АН, в различных условиях. Это еще раз свидетельствует о стабилизации ионами СО гексагональных гцдрагных фаз в системе Са0А0зН, что было показано ранее 7 на системах СзАС4АР СаСН. Возможность обратимости процессов гидратации и дегидратации гексагональных гидроалюминатов кальция обусловлена их слоистой структурой, в которую могут легко внедряться дополнительные молекулы воды, располагаясь в решетке в виде слабосвязных слоев. Этим можно объяснить заметные различия значений межплоскостных расстояний кристаллогидрата С4АН при рентгеновской съемке препаратов различной увлажненности в наших опытах от , нм для влажного препарата до 0,6 нм для препаратов, обезвоженного абсолютным спиртом, полученных разными авторами и отмеченных в работе 0. Внедрение ионов С2 приводит к структурной фиксации кристаллической решетки гидроалюмината кальция, что сопровождается ее стабилизацией и соответственно уменьшением мобильности в процессах гидратации. Основной причиной разложения гидроалюмината кальция С4АН на воздухе является не столько воздействие С, как считают 5, сколько понижение относительной влажности среды. Рис. Рис. В зависимости от условий гидратации это может быть и гидроалюмииатом СоАЦ, и гидроксидом алюминия по данным электронной дифракции гидроартллит. ЗСааАОзЖЗп3Н2 СаОАОзпНА1ОНз, где п в разбавленных суспензиях, п в тесте. Кроме электронной дифракции рентгеноаморфный гидроксид алюминия дополнительно идентифицирован по характеристическим частотам валентных УОН , , , см1 и деформационных 6ОН при и 5 см1 колебаний 9, 0 и на ИКспекграх, снятых на спектрофотометре 1Ж с использованием в качестве диспергента вазелинового масла. Первый период гидратации, характеризующийся большой скоростью процесса, высокими пересыщениями жидкой фазы обуславливает образование сравнительно тонких и мелких пластинчатых кристаллов гидроалюминатов кальция. Тем не менее, продукты гидратации алюмосодержащих клинкерных минералов при температурах от С и выше с той или иной скоростью перекристаллизовывакугся в кубический шдроалюминат кальция ЗСаО АОН.