Безобжиговые строительные материалы на основе глинистых пород Йемена

• Автор: Табет Салем Аль-Азаб
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 211 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Композиты на основе глинистых пород и фибры растительного происхождения

1.2. Влияние вида глинистых пород на свойства грунтобетонов

1.2.1. Глинистые минералы и их влияние на свойства грунтобетонов.

1.2.2. Влияние микроструктуры на физикомеханические свойства глинистых грунтов

1.2.3. Зависимость свойств грунтобетонов от состава глинистых пород.

1.3. Структурообразование в грунтобетонах.

1.4. Укрепление фунтов неорганическими вяжущими.

1.5. Выводы.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Методы изучения фазового состава сырьевых материалов

и готовых изделий
2.1.1. Реитгенофазовый анализ
2.1.2. Дифференциальнотермический анализ.
2.1.3. Электронномикроскопический анализ
2.1.4. Определение фанулометрии веществ
2.2. Определение физических характеристик сырьевых материалов.
2.2.1. Определение удельной поверхности.
2.2.2. Определение активности извести.
2.2.3. Определение активности глинистых пород.
2.2.4. Определение теплопроводности.
2.3. Методика получения образцов
2.3.1. Формование образцов на основе глинистых пород
и фибры растительного происхождения
2.3.2. Формование образцов на основе глинистых пород
и минеральных вяжущих.
2.3.3. Формование образцов силикатного кирпича.
2.4. Характеристика исходного сырья
3. ГЕОЛОГОЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА БЕЗОБЖИГОВЫХ СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ПА ОСНОВЕ
IЛИНИСТЫХ ПОРОД РЕСПУБЛИКИ ЙЕМЕН
3.1. Геологическое строение Йемена и распространение месторождений глинистых пород
3.2. Состав и свойства глинистых пород как сырья для производства безобжиговых композитов
3.3. Особенности синтеза стеновых безобжиговых композитов
с использованием сырья Йемена.
3.3.1. Укрепление фунтов с использованием портландцемента.
3.3.2. Укрепление фунтов с использованием извести.
3.3.3. Влияние минерального состава и строения глинистых
пород на свойства грунтобетона
3.4. Теоретические предпосылки получения автоклавных строительных материалов на основе песчаноглинистых пород.
3.4.1. Влияние глинистых пород на физикомеханические свойства силикатных материалов.
3.4.2. Реакции в силикатных и несиликатных водных системах.
3.4.3. Влияние фазового состава цементирующего вещества
на физикомеханические свойства автоклавных материалов
3.5. Выводы.
4. СТЕНОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ГЛИНИСТЫХ ПОРОД ЙЕМЕНА.
4.1. Физикомеханические свойства композиционных материалов на основе глинистых пород и фибры растительного происхождения
4.2. Свойства грунтобетонов на основе глинистых пород Йемена
4.2.1. Определение активности глинистых пород.
4.2.2. Грунтобетоны на основе цемента.
4.2.3. Грунтобетоны на основе извести.
4.3. Свойства силикатных материалов на основе глинистых пород
4.3.1. Определение формовочной влажности смеси
4.3.2. Влияние песчаноглинистого сырья на прочность сырца. . .
4.3.3. Физикомеханические характеристики силикатных материалов
4.4. Выводы.
5. ВНЕДРЕНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЛИНИСТЫХ ПОРОД ЙЕМЕНА
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕНОВЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ.
5.1. Внедрение результатов исследований.
5.2. Техникоэкономическая целесообразность применения глинистого сырья для производства стеновых строительных материалов
5.3. Характеристика изготавливаемой продукции.
5.3.1. Композит на основе глинистой породы и фибры растительного происхождения.
5.3.2. Грунтобетон
5.3.3. Автоклавные силикатные материалы.
5.4. Расчет экономии материальных затрат при производстве стеновых строительных материалов.
5.5. Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


Большинство глин образуется в процессах осадкообразования, диагенеза, выветривания или гидротермальной деятельности и представляют собой продукт химического изменения первичных минералов полевых шпатов, слюд и других силикатов , . Минералы большинства глин относятся к слоистым силикатам, принадлежащим к одной из следующих пяти групп группе каолинита или кандита группе монтмориллонита или смектита группе глинистых слюд или иллита группе вермикулита и 1руппе хлоритов однако хлориты не считаются глинистыми минералами. Главная особенность структуры минералов подкласса слоистых силикатов заключается в том, что в ней три из четырех атомов кислорода Б1О4тетраэдров одновременно принадлежат соседним тетраэдрам и при этом образуются слои с псевдогексагональной решеткой, имеющие состав аОш4. Алюминий может замещать до половины атомов кремния, образуя листы состава АОю5 и А0ю6. Этим слоям приписываются такие названия, как кремнекислородный слой, кремнекислородный лист, тетраэдрический слой . Практически во всех слоистых силикатах этот тетраэдрический слой соединяется с другой листоподобной группировкой катионов в основном алюминий, магний или железо, находящейся в октаэдрической координации с кислородом и гидроксильными анионами . Размеры тетраэдрических и октаэдрических слоев близки, и поэтому легко образуются смешанные тетраэдрическиеоктаэдрические слои. Наиболее типичными и распространенными представителями глинистых минералов являются каолинит, монтмориллонит и гидрослюды. Кристаллическая решетка каолинита состоит из пакетов алюмогидроксильных октаэдров гибситовые слои и кремнекислородных тетраэдров, связанных между собой главной валентностью см. Соприкосновение разнородных слоев двух смежных пакетов обуславливает прочную спайность пакетов друг с другом и жесткость кристаллической решетки каолинита. Каолинит является относительно стойким минералом. По сравнению с другими глинистыми минералами каолинит, так же как и галлузит, входящий в эту группу минералов, обладает небольшой набухаемостью при увлажнении водой и малой обменной способностью. Катионный обмен происходит лишь по внешним 1раням кристаллов, а не в межпакетном пространстве. АОНОлН2О рис. Рис. В глинах полиминерального состава могут встречаться изометричные и неправильные частицы. Пакет кристаллической решетки монтмориллонита начинается и кончается слоями атомов кислорода, за которыми идут в направлении сближения слои атомов кремния, затем слои кислорода с гидроксильными группами, и в центре пакета располагается один слой атомов алюминия см. Таким образом, пакеты монтмориллонита имеют симметричную структуру и обращены друг к другу одноименно заряженными слоями кислородных атомов, в результате чего, кремнекислородные слои и алюмокислородногидроксильные, или гибситовые слои АОНб удерживаются силами вандерваальса, что обусловливает слабую связь между ними. Монтмориллонит последний имеет более кислую природу, чем каолинит. Кристаллическая решетка монтмориллонита при увлажнении может расширяться в результате раздвижки слоев. Кроме воды в межпакетном пространстве могут содержаться обменные катионы. Обменная способность монтмориллонитов достигает 0 мэкв и более на 0 г. Катионный обмен происходит как по внешним граням кристаллов, так и в межпакетном пространстве кристаллических решеток. В отличие от каолинита монтмориллонит характеризуется более высокой дисперсностью частиц менее 1 мкм, чрезвычайно большой пластичностью и способностью в раз увеличивать свой объем при увлажнении. Наличие в грунтах большого количества монтмориллонита при увлажнении отрицательно действует на грунт появляется чрезмерная липкость, сильное набухание и отсюда потеря несущей способности. Таким образом, содержание монтмориллонита увеличивает емкость поглощения грунта, снижая щелочность среды, что приводит к нарушению процессов гидратации клинкерных минералов. Гидрослюды иллит ,,,2,i2 и др. Разница заключается в том, что в тетраэдрах иллита часть кремния до всегда замещена алюминием, вследствие чего образуется отрицательный заряд, компенсированный ионами калия.