Структура и свойства модифицированных безобжиговых глиносодержащих материалов и композитов на их основе

• Автор: Мухамбеткалиев, Кайрат Куаншкалиевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

Введение.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ В

Теоретические предпосылки развития технологии безобжиговых

1.1 глиносодержащих вяжущих и композитов на их основе

2 Физикохимические основы формирования структуры

глиноцементных композитов 1

1.3 Структура воды и способы ее активации.

Анализ представлений механизма действия органических

добавок

Выводы по 1 главе

ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 Применяемые материалы.
2.2 Методы исследований.
Выводы по 2 главе
СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ГЛИНОСОДЕРЖАЩИХ
3 ВЯЖУЩИХ И КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ.
2 Исследование адсорбционных процессов в глинистом сырье
методами РФА, ДТА и ИКспектроскопии
2 2 Определение роли влияния ЭХА водносолевых растворов на
структурообразование глиноцементных композитов.
2 Зависимость показателя адсорбции и емкости катионного
обмена глин от добавки АЦФ.
2 Влияние ЭХА воды на свойства цементного
2 Механизм гидратации цемента в присутствие ЭХА водносолевых растворов и добавки АЦФ
Выводы по 3 главе
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГЛИНОЦЕМЕНТ1 П1Х СИСТЕМ.
Исследование физикомеханических свойств глиноцементных
4.1 систем в зависимости от влияния дисперсности компонентов вяжущего.
2 Влияние давления прессования на ранние этапы
структурообразования глиносодержащих вяжущих.
4.3 Влияние состава заполнителя на свойства глиносодержащего вяжущего.
4.4 Определение оптимальной влажности смеси
4.5 Безобжиговые составы глиноцементодревесных композитов
Выводы по 4 главе.
5 ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВОВ ГЛИНОСОДЕРЖАЩЕГО
ВЯЖУЩЕГО, РЕКОМЕНДОВАННЫХ К ПРОИЗВОДСТВУ
5.1 Оптимизация составов глиносодержащих композитов
5 2 Физикомеханические характеристики глиносодержащих составов.
5.3 Разработка технологического процесса.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В состав этого вяжущего входят гидратированные силикаты цемента, гидрат извести и алюмосиликатные и кремнекислые соединения, которые имеются в составе грунта. Са(ОН)г из цемента глинистыми частицами, что приводит снижению физико-механических показателей. Насыщая глины органическими катионами, последние частично или полностью теряют способность к разбуханию, при этом прочность связи между обменными катионами глин и органическими катионами зависит от их размера. При размерах катионов близких к диаметрам впадин кремний-кислородной сетки глинистых минералов возникает прочная связь. Поглощенные катионы перестают быть обменными, не вытесняются другими катионами. Таким образом, для создания прочной глиноцементной матрицы структура композита должна отличаться такими свойствами, как пониженная гидрофилыюсть, повышенная морозостойкость и механическая прочность. Гидрофильность уменьшают предварительным насыщением глины Са“ или введением химических добавок, которые уменьшают емкость поглощения, водопоглощение и набухание [, ]. Морозостойкость и механическая прочность глиноцементов повышается путем гидрофобизации пор композита. Компоненты глинистого сырья, отличающиеся по составу и свойствам от глинистых частиц, в особенности тонкодисперсный кремнезем, также являются потенциальным источником образования вещества, цементирующего грунт. Все вышеперечисленные факторы и способы улучшения свойств глиноцемента, а также их компоненты играют существенную роль в преобразовании их свойств. Изучение процессов структурообразования глиносодержащих композитов в комплексе с минеральными вяжущими веществами, освещенны в трудах таких ученых как - В. М. Безрук, И. М. Горькова, Р. Б. Грим, Р. И. Злочевская и др. При этом, в глиноцементе добавками являются Са(ОН)2, ИаОН, На2Б, Ка2С, СаС, 1у^Б, жидкое стекло, кремний органические соединения, полиакриламид, битумные эмульсии и другие вещества. П. А. Ребиндером, В. М. Безруком показана принципиальная возможность направленного структурообразования и формирования заданных свойств глиноцементов на основе использования законов физикохимической механики дисперсных тел[, , 1-3]. Академик П. А. Ребиндер большое значение в улучшении свойств грунтов отдавал роли поверхностно-активных веществ (ПАВ). ПАВ, концентрируясь на разных поверхностях раздела, образуют тончайшие адсорбционные слои, резко изменяющие природу и свойства глинистых частиц и их взаимодействие с влагой, изменяя ход физико-химических процессов и условия взаимодействия его составляющих. Добавками ПАВ регулируется устойчивость или разрушение дисперсных систем. Они могут повышать или ослаблять адгезию твердых поверхностей, т. Механизм взаимодействия полимеров в глинах объясняется за счет агрегации глинисто-коллоидных частиц и уменьшению их емкости обмена [, ]. В глине в физико-химическое взаимодействие с цементом вступает главном образом тонкодисперсная, глинисто-коллоидная ее часть, поэтому формирование структуры глиноцемента зависит от ее химической активности. В результате экспериментов [] установлено различие в прочности при цементации монтмориллонитовой и каолиновой глин. Это различие объясняется подвижностью кристаллической решетки монтмориллонита и его большой емкостью поглощения в отличие от неподвижной решетки каолинита и его малой емкости поглощения. Схожие результаты получены при исследовании грунтов, близких по гранулометрическому составу, но с различным содержанием минералов монтмориллонитовой группы. Наиболее прочным и морозостойким оказался грунт, содержащий небольшое количество монтмориллонита. Наблюдения показали, что глины в результате взаимодействия с химическими растворами щелочного и кислотного характера меняют гранулометрический состав и физические свойства [] - снижаются количество частиц < 0, мм, 0,1 мм и 0, мм и из глин извлекаются АОъ, Fe2U3i CaO, MgO и МпО за счет разрушения силикатов, алюмосиликатов, алюмоферрисиликатов и карбонатов, а в поглощающем комплексе глин появляются ионы А+ и Н*, способствующие образованию микроагрегатов.