Модифицированное фторангидритовое вяжущее и строительные материалы на его основе

• Автор: Бондаренко, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Основные гипсосодержащие промышленные отходы.

1.2 Продукт производства фтористого водорода из плавикового шпата фторангидрит.

1.3 Свойства фторангидритового вяжущего

1.4 Активность фторангидритового вяжущего и способы

ее повышения.

1.4.1 Влияние примесей, содержащихся в техногенных ангидритах, на активность вяжущего.

1.4.2 Механоактивация сульфата кальция.

1.4.3 Использование добавокускорителей

схватывания и твердения.
1.5 Физикохимические процессы твердения
ангидритового вяжущего.
1.6. Требования стандартов к качеству ангидритового вяжущего
1.7 Применение ангидритового вяжущего.
Выводы по литературному обзору
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 Методы исследования фторангидрита и продуктов
его твердения
2Л.1 Физикомеханические методы исследования.
2.1.2 Дифференциальнотермический анализ
и термогравимстрия
2.1.3 Рентгенофазовый анализ.
2.1.4 Электронная растровая микроскопия
2.2 Методы исследования сухих строительных смесей, пазогребневых перегородок, бетонных смесей и бетонов
на основе фторангидритового вяжущего.
2.3 Математическое планирование эксперимента
2.4 Определение достоверности откликов
2.5 Материалы.
2.5.1 Фторангидрит.
2.5.2 Строительный гипс
2.5.3 Щебень из природного гипса.
2.5.4 Отходы отрезки гипсоволоклистых листов.
2.5.5 Кварцевый песок
2.5.6 Химические добавки.
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ ВЯЖУЩЕГО А ОСНОВЕ
ФТОР АНГИДРИТА.
3.1 Физикохимические процессы твердения фторангидрита.
3.2 Модификация фторангидрита
3.2.1 Влияние добавки полуводного гипса на свойства
и структуру фторангидритового камня
3.2.2 Влияние добавоксолей на свойства и структуру фторагидритового камня
3.2.3 Влияние активных минеральных добавок на свойства
и структуру фторангидритового камня
3.2.4 Физикохимические процессы твердения фторангидритового вяжущего, свойства и структура камня на его основе
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ
ФТОРАНГИДРИТОВОГО ВЯЖУЩЕГО.
4.1 Перегородки для внутренних стен
4.2 Сухие строительные смеси.
4.2.1 Подбор добавок для ССС
4.2.2 Подбор заполнителей для ССС
4.2.3 Составы и свойства разработанных сухих строительных смесей.
4.3 Бетоны на основе фторангидритового вяжущего.
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ.
5.1 Пазогребневые перегородки.
5.2 Сухие строительные смеси
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Фторангидрит состоит по одним данным преимущественно из растворимого ангидрита [,], по другим из нерастворимого ангидрита с примесями реликтового флюорита CaF2 и иногда содержит сульфат железа [5]. Согласно исследованиям Ю. М. Федорчука, дополнительно материал может содержать фторид и кремнефторид натрия [4]. По этим же данным, активность и качество фторангидрига тем выше, чем больше водорастворимого сульфата кальция в отвале фтороводородной печи. Судя по минералогическому составу фторангидрита, он относится к ангидритовым вяжущим веществам. Ангидритовыми вяжущими веществами называют порошкообразные материалы, состоящие из природного или искусственно получаемого ангидрита и активизаторов его твердения [,]. Ангидритовые вяжущие - вяжущие воздушного твердения, обладают низкой водостойкостью, отличаются текучестью при приложении нагрузки и усадками при твердении. У искусственного камня из ангидритового вяжущего коэффициент размягчения составляет' 0,4-0,5 [5], таким образом материалы на его основе без модифицирующих добавок являются неводостойкими и должны применяться в сухих условиях. За рубежом последнее время уделяется большое внимание повышению водостойкости ангидритовых и гипсовых композиций. Причиной низкой водостойкости является высокая растворимость двуводного гипса []. При увлажнении в порах изделий за счет растворения кристаллов дигидрата образуется насыщенный раствор сульфата кальция, вследствие чего связь между кристаллами ослабевает, и прочность изделий снижается. По данным A. B. Ферронской, A. B. Волженского, П. А. Ребиндера, и др. При этом адсорбционный эффект усугубляется повышенной пористостью гипсовых материалов. По данным [] в смеси, состоящей из различных модификаций сульфата кальция, водостойкость тем выше, чем больше в ней содержание нерастворимого ангидрита. Коэффициент размягчения таких смесей достигает 0,7. По некоторым сведениям [] бетоны и растворы на ангидритовом вяжущем влагоустойчивы, и их можно применять даже для фундаментов в сухих грунтах. Наиболее простой способ повышения водостойкости гипсовых изделий -использование смеси р-полуводного и высокотемпературных гипсовых вяжущих с различными дополнительными добавками. По патенту Польши [] водостойкое гипсовое вяжущее с улучшенными прочностными свойствами должно состоять из -% полуводного гипса, -% высокообжигового вяжущего (эстрих-гипса) и 1-% извести. При производстве р-полуводного гипса при обжиге добавляют 0,1-0,2% хлорида кальция и сульфата натрия в соотношении 1:2. Изделия, изготовляемые из ч. В/Г=0,6; продолжительность схватывания - мин, прочность в увлажненном состоянии -7,5 МПа, а после сушки до постоянной массы - МПа. Добавка 8-% извести исключает коррозионное воздействие вяжущего на арматурную сталь. Отделочная водостойкая гипсовая композиция описана в японском патенте []. Состав смсси (ч. Композицию смешивают с - частями воды, содержащей кремнийапкил, и после тщательного перемешивания рекомендуют в качестве водостойкого отделочного материала. Для выпуска продукции с повышенными водостойкостью и прочностью рядом авторов предложен широкий ассортимент гипсосиликатных, гипсоцементных, гипсошлаковых композиций. Так, например, по японскому патенту [] состав материала для выработки изделий состоит из -% гипса (дигидрата, полу гидрата, ангидрита, полученных из природного сырья или фос-фогипса) и -% силиката кальция (геля аморфного силиката, кристаллических ксонотлита, тоберморита или гиллебрандита). По французской заявке [], введение в гипсовую массу 0,1-2% гидрофобной добавки, состоящей из 0 ч. СНз)(НО)о,4 (БЮг)^) и - ч. Гидрофобные добавки на основе по-лисилоксанов при затворении гипсовых вяжущих описаны и в других заявках [,]. Водопоглощение образцов, выполненных из гипсошлакоцементной смеси с добавкой 0, и 0,4% полисилоксана после 0 мин пребывания в воде составило соответственно 0,7 и 0,3%. Известно, что все ангидритовые вяжущие вещества, состоящие как из природного, так и из искусственно получаемого ангидрита имеют очень низкую активность [,]. П.П. Будников и др. С, «мертвым», потерявшим способность присоединять кристаллизационную воду, к «мертвому» гипсу эти исследователи также относили природный ангидрит.