Разработка и исследование минерально-щелочного вяжущего и бетонов на его основе

• Автор: Ерошкина, Надежда Александровна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Содержание
Содержание.
Введение.

Глава I. Предпосылки создания минеральнощелочных вяжущих.

1.1. Развитие бесклинкерных вяжущих и бетонов на их основе

1.1.1. Строительные материалы на основе грунтосиликатов.

1.1.2. Шлакощелочные вяжущие и бетоны.

1.1.3. Минеральношлаковые вяжущие и бетоны.

1Л .4. Геополимерные материалы

1.2. Научнопрактические основы создания минеральнощелочных вяжущих

1.3. Сырье для производства минеральнощелочных вяжущих.

1.3.1. Применение шлаков для получения
бесклинкерных вяжущих
1.3.2. Магматические горные породы в качестве сырья для производства минеральнощелочных вяжущих
в зависимости от их генезиса.
Выводы по главе 1
Глава 2. Методы и материалы для исследования
2.1. Сырьевые материалы для получения минеральнощелочных
вяжущих и бетонов.
2.2. Методы проведения исследований.
2.2.1. Методы определения реологических свойств смесей
2.2.2. Методы определения физических свойств вяжущих, растворов и бетонов
2.2.3. Определение количества несвязанной щелочи в растворе
и бетоне методом титрования
2.2.4. Методики определения механических свойств вяжущих
и бетонов
2.2.5. Определение деформационных характеристик раствора
и бетона
2.2.6. Методы математического планирования и обработки экспериментальных данных
Глава 3. Влияние различных факторов на свойства вяжущих.
3.1. Влияние минералогического состава горных пород
на прочность вяжущего.
3.2. Свойства вяжущих в зависимости от вида активизатора
3.3. Исследование влияния минеральных и химических добавок
на свойства минеральнощелочных вяжущих.
3.4. Влияние способа формования смеси, количества комплексного активатора и добавки шлака на свойства минеральнощелочных вяжущих.
3.5. Влияние расхода комплексного активатора и добавки шлака
на свойства вяжущего
3.6. Влияние термической активизации сырья на прочностные свойства вяжущих
3.7. Влияния дисперности горной породы на физикомеханические свойства минеральнощелочных вяжущих
3.8. Влияние дисперности компонентов состава вяжущего
и содержания комплексного активатора на прочностные
свойства минеральнощелочных вяжущих
3.9. Влияние режимов твердения на свойства вяжущих
3 Удобоукладываемость и прочность минеральнощелочного вяжущего в зависимости от параметров его состава
3 Усадка минеральнощелочного вяжущего
3 Водопоглощение вяжущего.
3 Влажность и коэффициент размягчения вяжущих.
Выводы по главе 3.
Глава 4. Свойства растворов и бетонов на основе
минеральнощелочного вяжущего
4.1. Прочность мелкозернистого бетона
4.2. Прочность тяжелого бетона
4.3. Усадка и водопоглощение бетонов
4.4. Несвязанная щелочь в бетоне
4.5. Деформационные характеристики бетона.
Выводы по главе 4.
Глава 5. Экономическая эффективность производства бетона
на минеральнощелочном вяжущем
5.1. Технологическая схема производства минеральнощелочного вяжущего и бетона на его основе.
5.2. Экономический расчет производства строительных материалов
на минеральнощелочном вяжущем
5.3. Оценка экологической эффективности производства минеральнощелочного вяжущего.
Выводы по главе 5.
Основные выводы.
Список литературы


Грунтосиликаты не нашли широкого применения в строительстве из-за: невысокой прочности, небольшой водостойкости, высокой стоимости и небольших объемов производства жидкого стекла, быстрой потерей удобоукладываемосги смесей, ограниченной области их использования (производство внутренних стеновых конструкций). Дальнейшая работа Глуховского была посвящена улучшению свойств грунтосиликатов и пеногрунтосиликатов путем введения в их составы в небольшом количестве тонкоизмельченных горных пород []. Впоследствии такие материалы стали называть грунтоцементами. Наилучшие показатели по прочностным свойствам и водостойкости имели груитоцементы, которые содержали добавку шлака и были использованы для изготовления несущих и ограждающих конструкций зданий. Однако груитоцементы, также, как и грунтосиликаты, не нашли широкого применения в строительстве. Среди бесклинкерных вяжущих широкое распространение получили разработанные Глуховским совместно с учениками Р. Ф. Руновой [,], П. В. Кривенко [1,,,,,,,9,8,8], Е. К. Пушкаревой [,1,] В. И. Гончаром [], Г. С. Ростовской [7], А. Г. Гслевер [2,] составы шлакощелочных вяжущих на основе доменного гранулированного шлака и щелочных активаторов, а также высокопрочные, быстротвердеющие, коррозионностойкие, жаростойкие бетоны [, 8, 6, 7, 1]. Эти вяжущие и бетоны на их основе характеризуются высокой прочностью в сухих и во влажных условиях. Установлено, что активность и гидравличность шлакощелочных вяжущих увеличиваются с уменьшением силикатного модуля стекла или с повышением концентрации щелочного активатора. В качестве активаторов твердения наряду с силикатами щелочных металлов могут также применяться карбонаты натрия и калия, фтористый натрий и другие соли щелочных металлов, дающие щелочную реакцию [3,,,7,1]. Прочность шлакощелочных вяжущих составляет от до 0 МПа, морозостойкость - от 0 до циклов, в зависимости от вида щелочного активизатора, дисперсности шлака, условий твердения, [,7,8]. Преимуществами бетона на шлакощелочном вяжущем являются его высокая паро- и водонепроницаемость, жаростойкость, устойчивость к действию агрессивных сред, незначительные энергозатраты, низкая стоимость сырьевых компонентов, их широкое распространение, а также возможность использования для производства бетона менее качественного заполнителя с повышенным содержанием глинистых и пылеватых частиц. Учеными научной школы В. Д. Глуховского изучены свойства бетона в зависимости от времени эксплуатации, минералогического состава шлака, его дисперсности, вида заполнителя [8,,,,]. Установлено, что водонепроницаемость бетона возрастает за счет уплотнения его структуры с увеличением времени эксплуатации изделий, а также с повышением дисперсности шлака и с введением в состав шлакощелочного вяжущего добавки глины. Выявлено, что на водонепроницаемость бетона также оказывает влияние вид активизатора твердения. При использовании едких щелочей и содопоташных активаторов получают бетоны, которые уступают но водонепроницаемости и прочности бетонам, изготовленным на жидком стекле [,,7,8,]. Водонепроницаемость таких бетонов находится в пределах У6^У, а прочность ,0. МПа при расходе шлака, равном 0-0 кг/м3 [,,7 ,8,]. Авторы [,] отмечают повышение прочности и плотности шлакощелочных бетонов во времени независимо от условий хранения. Наиболее интенсивный прирост прочности наблюдается при твердении в воде и во влажных условиях. Такие бетоны характеризуются низким водопоглощением (2-5 %). Вопросами получения шлакощелочных вяжущих, исследованием их свойств, механизмов твердения, а также поиском способов улучшения их свойств в последние - лет активно занимаются на Украине, Казани, Белгороде, Санкт-Петербурге, Мурманске, Узбекистане и т. Значительный вклад в улучшение свойств шлакощелочных вяжущих внесли киевские ученые В. П. Гончар [], Г. С. Станецкий [3], Г. Ю. Ковальчук [], Карпухина, С. В. Бурейко и др. В.П. Гончаром [], Г. С. Станецким [3], Г. Ю. Ковальчуком [] были разработаны составы жаростойких щелочных алюмосиликатных вяжущих из шлаков и зол. Модифицирование вяжущего термоактивированным каолинитом, серпентином, кристаллами муллита, коордиерита и т.