Композиционные цеолитсодержащие шлакощелочные вяжущие и бетоны

• Автор: Рахимов, Марат Мулахмедович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК ПО ПОЛУЧЕНИЮ, ИЗУЧЕНИЮ СВОЙСТВ И ПРИМЕНЕНИЮ КОМПОЗИЦИОННЫХ ШЛАКОЩЕЛОЧНЫХ ВЯЖУЩИХ.

1.1. Шлакощелочные вяжущие и их свойства.

1.2. Развитие композиционных шлакощелочных вяжущих и исследование их свойств

1.3. Композиционные шлакощелочные вяжущие с цеолитсодержащими добавками

1.3.1. Характеристика цеолитсодержащих пород.

1.3.2. Композиционные шлакощелочные вяжущие, содержащие

добавки цеолитсодержащих пород

1.4. Способы повышения водостойкости шлакощелочных вяжущих

1.5. Использование минерального сырья и промышленных отходов для получения жидких стекол
1.6. Заключение. Цели и задачи исследований
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Исходные материалы
2.1.1. Шлаки.
2.1.2. Щелочные компоненты.
2.1.3. Добавки.
2.1.4. Заполнители .
2.2. Методы исследований.
2.2.1. Методика приготовления и испытаний образцов.
2.2.2. Методы исследований. Приборы и оборудование.
3. СВОЙСТВА И СТРУКТУРА ШЛАКОЩЕЛОЧНЫХ ВЯЖУЩИХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДОВ И СОДЕРЖАНИЯ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ ДОБАВОК, ШЛАКОВ И ЗАТВОРИТЕЛЕЙ.
3.1. Сравнительный анализ значений водных вытяжек,
содержания поверхностных активных центров и ионообменной способности ЦСД
3.2. Влияние способа совмещения шлака и ЦСД на свойства шлакощелочных вяжущих.
3.3. Исследование влияния ЦСД на свойства шлакощелочных вяжущих с затворителем из водного раствора сульфата натрия
3.3.1. Влияние вида и содержания ЦСД на прочность шлакощелочного камня на основе шлака ОХМК
3.3.2. Влияние добавок ЦСП и портландцемеитного клинкера
на прочность шлакощелочного камня па основе шлака ММК
3.3.3. Влияние добавок ЦСП и ПЦК на нормальную густоту и сроки схватывания теста КШЩВ
3.3.4. Влияние добавок ЦСП и ПЦК на плотность и водопоглощение шлакощелочного камня.
3.4. Исследование влияния ЦСД на свойства шлакощелочных вяжущих с затворителем из водного раствора соды.
3.4.1. Влияние ЦСД на прочность шлакощелочного камня
3.4.2. Влияние ЦСД на нормальную густоту, сроки схватывания теста, среднюю плотность и водопоглощение шлакощелочного
камня на КШЩВ.
3.4.3. Исследование влияния плотности водного раствора соды
на прочность КШЩВ с ЦСД.
3.4.4. Влияние условий твердения на прочность КШЩВ на основе
шлака ММК.
3.5. Исследование влияния ЦСД на свойства КШЩВ с затворителем
из водного раствора жидкого стекла
3.5.1. Влияние ЦСД на свойства шлакощелочного камня.
3.5.2. Влияние добавок ОВС и СЦ на водостойкость шлакощелочного камня на основе шлака ММК и жидкого стекла с Мс2,8.
3.5.3. Исследование эффективности использования в качестве щелочного компонента водного раствора
жидкого стекла из ЦСП.
3.5.4. Влияние тетрабората натрия на сроки схватывания ИЛЦВ.
3.6. Сравнительные исследования минерального и фазового состава,
микроструктуры искусственного шлакощелочного камня
на основе ШЩВ и КШЩВ
3.7. Выводы по главе
4. СВОЙСТВА ШЛАКОПЕСЧАНЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ БЕЗДОБАВОЧНЫХ И КОМПОЗИЦИОННЫХ ШЛАКОЩЕЛОЧНЫХ ВЯЖУЩИХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДОВ ШЛАКОВ, ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ ДОБАВОК И ЗА ТВОРИТЕ ЛЕЙ
4.1. Свойства шлакопесчаных растворов на основе бездобавочных и композиционных шлакощелочных вяжущих с
цеолитсодержащими добавками и затворителем из сульфата натрия.
4.2. Свойства шлакопесчаных растворов на основе бездобавочных и композиционных шлакощелочных вяжущих с
цеолитсодержащими добавками и затворителем из соды.
4.2.1. Свойства шлакопесчаных растворов на основе бездобавочных и композиционных шлакощелочных вяжущих с цеолитсодержащими добавками и водном растворе соды при
плотности раствора 1, гсм3.
. 4.2.2. Исследование свойств шлакопесчаных растворов на основе
бездобавочных и композиционных шлакощелочных вяжущих с
4.3. Исследование свойств шлакопесчаных растворов па основе бездобавочных и композиционных шлакощелочных вяжущих с цеолитсодержащими добавками и затворителем из жидкого стекла
4.3.1. Исследование влияния вида жидкого стекла на свойства шлакопесчаных растворов на основе бездобавочных шлакощелочных вяжущих
цеолитсодержащими добавками в зависимости от плотности раствора соды.
4.3.2. Свойства шлакопесчаных растворов с добавками ОВС и СЦ.
4.4. Выводы по главе 4.
5. СВОЙСТВА ШЛАКОЩЕЛОЧНЫХ БЕТОНОВ НА ОСНОВЕ БЕЗДОБАВОЧНЫХ И КОМПОЗИЦИОННЫХ ШЛАКОЩЕЛОЧНЫХ ВЯЖУЩИХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДОВ ШЛАКОВ, ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ ДОБАВОК, ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ И ЗАТВОРИТЕЛЕЙ
5.1. Исследование свойств шлакощелочных бетонов на основе бездобавочных и композиционных шлакощелочных вяжущих с заполнителями из гранодиоритового щебня и кварцевого песка и затворителем из раствора сульфата натрия.
5.2. Исследование свойств шлакощелочных бетонов на основе бездобавочных и композиционных шлакощелочных вяжущих с заполнителями из гранодиоритового щебня и кварцевого песка и затворителем из раствора соды
5.3. Исследование свойств шлакощелочных бетонов на основе бездобавочных и композиционных шлакощелочных вяжущих в зависимости от вида заполнителей и жидкого стекла
5.3.1. Исследование свойств шлакощелочных бетонов на основе бездобавочных и композиционных шлакощелочных вяжущих
с заполнителями из гранодиоритового щебняИ кварцевого песка
5.3.2. Исследование влияния вида жидкого стекла на свойства шлакощелочных бетонов с заполнителями из гранодиоритового щебня и кварцевого песка
5.3.3. Исследование свойств шлакощелочных бетонов с затворителем из жидкого стекла из ЦСП и местными заполнителями
5.3.4. Изготовление железобетонного блока кольца обделки тоннеля Казанского метрополитена
5.4. Выводы по главе 5.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Изготовлен на основе ШЩВ с затворителем водным раствором жидкого стекла из цеолитсодержащей породы блок кольца обделки тоннеля метрополитена, показавший экономическую эффективность использования указанного щелочного затворителя дляИзготовления элементов обделки тоннелей. Апробация работы. Строительный вестник Татарстана Казань , Строительные материалы Москва , Известия ВУЗов. Пат. РФ 3 I СВ . Вяжущее опубл. Пат. РФ 0 I СВ . Способ получения вяжущего, опубл. Разработанные составы КШЦВ с различными цеолитсодержащими добавками на основе нейтрального ОрскоХалиловского металлургического комбината и кислого Магнитогорского металлургического шлаков, составы ШЩВ и КШЩВ с затворителем из жидкого стекла из ЦСП, растворы и бетоны на их основе. Результаты исследований влияния различных цеолитсодержащих добавок и вида жидкого стекла на свойства ШЩВ и КШЩВ, растворов и бетонов на их основе в зависимости от химикоминералогического состава добавок, вида шлака, затворителя и заполнителей. Результаты исследований состава и структуры шлакощелочного камня на основе КШЩВ с ЦСП, ШЩВ с затворителем из жидкого стекла из ЦСП. Диссертация состоит из 5 глав, приложений и списка литературы, включающего 2 наименования. Основная часть работы изложена на 7Н страницах, содержит рисунков, таблицы. Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры строительных материалов Казанского ГАСУ, кафедры минералогии Казанского Государственного Университета, ЦНИИГеолнеруд за помощь в проведении отдельных этапов исследований. Портландцемент и его разновидности являются основными видами гидравлических вяжущих, применяемых в строительстве. В портландцементе способность проявлять вяжущие свойства обусловлена присутствием в его составе высокоосновных минералов алита, белита, алюминатов и алюмоферритов кальция и их способности к взаимодействию с водой с образованием прочного искусственного камня. Гидратация этих минералов, как известно, связана с поляризующим воздействием молекул воды и прогонизаци
ей оксидного иона Са , который переходит в жидкую фазу, увеличивая тем самым содержание в ней ионов ОН. Повышение среды интенсифицирует гидролитическую деструкцию исходных минералов и обеспечивает условия для протекания процессов дальнейшего структурообразования. Со второй половины XX в. Их получение основано на взаимодействии щелочей и солей щелочных металлов с алюмосиликатами без и с содержанием кальция с формированием водостойких продуктов твердения. Было изучено взаимодействие щелочей с алюмосиликатами как в форме природных соединений, так и в виде отходов. Примером смешанных щелочных алюмосиликатных вяжущих на основе природного сырья, имеющих практическое значение, являются глинощелочные цементы. АОзЮ,Ыа2О или АЮ,8Ю2. Такие цементы имеют марки М0М0. Сроки схватывания начало не менее чем через 1 ч, конец не более чем через ч. Введение в каолинит щелочестойких пигментов позволяет получить цветной глинощелочной цемент , . Цыремпиловым А. Д. разработаны шлакощелочные цементы ШЩЦ с использованием эффузивных пород Забайкалья различного типа закристаллизованных, стекловидных перлитов, перлитовых туфов, липаритов. По сути они являются щелочными алюмосиликатами различной степени остеклованности. В2,, теплоизоляционные В ,5, жаростойкие М , . Однако большее распространение получили шлакощелочные вяжущие ШЩВ, получаемые при использовании в качестве алюмосиликатной составляющей отходов металлургических предприятий доменных гранулированных шлаков. В процессе исследований и изучения опыта использования ШЩВ и шлакощелочных бетонов ШЩБ установлено наличие у них особых свойств. Эти особенности, прежде всего, объясняются тем, что ШЩВ отличаются своеобразным фазовым составом. Это низкоосновные гидросиликаты кальция, щелочные и щелочноземельные гидроалюмосиликаты, отличающиеся меньшей растворимостью в раз по сравнению с продуктами гидратации портландцементного клинкера, высокой прочностью, стабильностью и долговечностью. Сходство химического и минерального состава новообразований ШЩВ, а именно щелочных и щелочноземельных гидроалюмосиликатов, с обнаруженными при исследовании сооружений древности , анальцимом и др.