Композиционные вяжущие с использованием перлита

• Автор: Жерновой, Федор Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 203 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Сущность механической активации материалов и области се использования

1.2. Тонкомолотые минеральные добавки, их влияние на структуру и свойства цементного камня
1.3. Влияние активных минеральных добавок на процесс гидратации и свойства цементных систем

1.4. Исследование вяжущих систем методами компьютерного материаловедения.

1.5. Выводы

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1. Характеристика сырьевых материалов

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Методы приготовления ультрадисперсных материалов.
2.2.2. Методы исследования порошковых смесей
и продуктов гидратации
2.2.3. Методы компьютерного моделирования.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЛИТА МУХОРТАЛА
КАК АКТИВНОЙ МИНЕРАЛЬНОЙ ДОБАВКИ.
3.1. Характеристика структуры аморфного перлига МухорГала
3.2. Исследование процесса диспергирования и механохимичсской активации перлита
3.3. Изучение пуццолановой активности дисперсного перлита
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕРЛИТА И ОМД НА ЕГО ОСНОВЕ.
4.1. Исследование системы портландцемент перлит
в условиях нормального и термовлажностного твердения
4.2. Эффект влияния малых добавок на прочность
4.3. Особенности гидратации композиционных вяжущих
с ультрадисперсным перлитом.
4.4. Исследование эффективности комплексных
органоминеральных добавок перлит пластификатор.
4.5. Выводы.
5. ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
5.1. Методология проектирования составов искусственных конгломератов
5.2. Система комплексной оценки качества искусственных конгломератов
5.3. Разработка информационной системы на базе методологии проектирования составов искусственных конгломератов
5.4. Визуальное моделирование как компонент системы прогнозирования свойств искусственных конгломератов
5.5. Анализ полученных результатов.
5.6. Выводы
6. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ОЦЕНКА
ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКИ В ЦЕМЕНТ
6.1. Разработка технологической схемы и подбор оборудования.
6.2. Экономическая эффективность производства и использования комплексной добавки в бетон
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Убедительно доказано, что применение механоактивации в технологии вяжущих материалов позволяет получать цементы со специальными свойствами и открывает большие перспективы для получения качественных композиционных вяжущих с применением горных пород и промышленных отходов. Согласно Высоцкому С. А. [] к минеральным наполнителям для вяжущих материалов и бетонов относятся природные и техногенные вещества в дисперсном состоянии, преимущественно неорганического состава, не растворимые в воде (основное отличие от химических добавок) и характеризуемые крупностью зерен менее 0, мм (основное отличие от заполнителей). Анализ опубликованных работ показал, что в настоящее время применяются тонкодисперсные добавки разнообразные по структуре, свойствам, условиям получения. Установлено, что в производстве композиционных вяжущих могут быть эффективно использованы побочные продукты черной металлургии (формовочные пески, вторичная окалина, шлак); энергетики (зола-унос, колошниковая зола); отход производства кристаллического кремния - микрокремнезем и другие промышленные отходы [- ]. Гидравлические свойства шлака, а в некоторых случаях и экономические преимущества, позволили производить вяжущие, в которых содержание шлака может варьироваться от очень низкого до такого уровня, когда количество шлака значительно превосходит количество клинкера. Установлено [], что термообработка шлака при определенных условиях способствует его активации. Применение термоактивированного шлака в составе портландцемента увеличивает количество химически связанной воды в цементном камне, то есть увеличивает степень гидратации цемента, одновременно повышается прочность материала. При этом в некоторых случаях прирост прочности довольно значителен и превышает не только прочность образцов с применением шлака без термоактивации, но и образцов, не содержащих шлака. Повышение активности портландцемента, содержащего термоактивированный шлак, связывают с изменением структуры шлака при его термообработке, а именно увеличением степени дефектности стекловидной фазы, образованием центров кристаллизации. Отходы тепловых электростанций являются одним из самых массовых видов вторичного сырья. Показана техническая возможность и экономическая целесообразность использования золы-унос и золошлаковых отходов в качестве активной минеральной добавки. Установлено, что механоактивация отходов приводит к повышению их гидравлической активности. Определены рациональные количества вводимой добавки в портландцементе и шлако-портландцементе [, , ]. Широко применяют в производстве вяжущих и природные минеральные добавки, которые получают тонким измельчением различных горных пород вулканического (туфы, пеплы, цеолиты) или осадочного (диатомит, трепел, опока) происхождения [-]. Гранулометрический состав микрокремнезема свидетельствует о том, что размер большинства частиц не превышает 1 мкм (ультрадисперсный порошок), а средний размер частиц составляет около 0,1 мкм, т. Весьма тонкий гранулометрический состав и значительная удельная поверхность зерен аморфного кремнезема обусловливают высокие пуццолановые свойства и позитивное влияние микрокремнезема на свойства бетона. Ю2 + *Са(ОН)2 + уН-*> *СаОх БЮ2^(х +у)Н. Оптимальный состав смешанного вяжущего с микрокремнеземистой добавкой (портландцемент %, микрокремнезем истая добавка %) обеспечивает получение бетона с высокой воспроизводимостью основных свойств []. В последние годы в качестве высокоэффективной пуццолановой добавки все большую популярность в мире получает высокоактивный метакаолин (ВМК) - искусственный экологически чистый материал, производимый из чистых каолинитов []. По химической природе ВМК представляет собой смесь аморфного кремнезема и глинозема практически в равных количествах. Частицы ВМК имеют пластинчатую форму, что обусловливает при размере частиц 1-5 мкм высокую удельную поверхность, достигающую 0 м“/кг []. ВМК способен связывать щелочи в нерастворимые образования, аналогичные по химическому составу цеолитам и полевым шпатам. Это свойство обеспечивает более надежную защиту' цементных материалов и конструкций от высолообразования и разрушения в результате силикатно-щелочной реакции [].