Автоклавные ячеистые бетоны на основе попутно-добываемых песчано-глинистых пород

• Автор: Алфимов, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 213 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Получение автоклавных материалов на основе силикатов

1.1.1. Получение поризованиых силикатных материалов на основе глинистых пород

1.1.2. Получение автоклавных ячеистых бетонов на основе силикатов магния.

1.2. Реакции в силикатных и несиликатных водных системах.

1.2.1. Система СаОЮ2Н.

1.2.2. Системы СаОА0зН и Са0РезН.

1.2.3. Системы СаОАОз8Ю2Н и Са0Ре3А8Ю2Н

1.2.4. Системы МЮ2Н и СаЮ2Н.

1.3. Влияние минеральных составляющих песчаноглинистых пород на образование цементирующего вещества автоклавных материалов
1.4. Взаимосвязь между фазовым составом и физикомеханическими свойствами цементирующего вещества автоклавных материалов
1.5. Выводы
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Определение физикомеханических характеристик сырьевых материалов.
2.1.1. Определение гранулометрии веществ.
2.1.2. Определение удельной поверхности
2.1.3. Определение сорбционной емкости.
2.1.4. Определение активности и скорости гашения извести.
2.1.5. Определение консистенции формовочной массы
2.1.6. Определение предельного напряжения сдвига.
2.2. Методы изучения фазового состава сырьевых и синтезированных материалов.
2.2.1. Рентгенофазовый анализ.
2.2.2. Дифференциальнотермический анализ.
2.2.3. Электронномикроскопический анализ.
2.3. Методика получения образцов
2.3.1. Подготовка сырьевых материалов.
2.3.2. Приготовление образцов.
2.4. Определение физикомеханических характеристик синтезированных материалов.
2.4.1. Определение прочности при сжатии.
2.4.2. Определение теплопроводности.
2.4.3. Определение пористой структуры.
2.4.4. Определение морозостойкости образцов.
2.5. Математическая обработка результатов исследований
3. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ СИЛИКАТНЫХ ИЗДЕЛИИ .
3.1. Характеристика сырьевой базы силикатных изделий Архангельской алмазоносной провинции
3.2. Характеристика сырьевой базы силикатных изделий региона Курской магнитной аномалии.
3.3. Вещественный состав и свойства песчаноглинистого сырья
3.4. Микростроение исследуемого сырья по данным электронной микроскопии
3.5. Рациональные области использования техногенного сырья
3.5. Применяемые материалы
3.6. Выводы.
4. СВОЙСТВА АВТОКЛАВНОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА НА ОСНОВЕ ПЕСЧАНОГЛИНИСТЫХ ПОРОД
4.1. Влияние песчаноглииистого сырья на реологические свойства формовочной массы и формирование макроструктуры ячеистого бетона.
4.2. Физикомеханические характеристики ячеистых бетонов.
4.2.1 Изделия на основе супеси ААП
4.2.2. Изделия на основе песка ААП.
4.2.3. Изделия на основе известковопесчаносапонитового вяжущего
4.2.4. Изделия на основе супеси КМА
4.3. Выбор рациональных составов силикатных изделий.
4.4. Атмосферостойкость синтезированных силикатных материалов поризованной структуры
4.4.1. Испытания на воздухостойкость.
4.4.2. Испытания на стойкость по отношению к углекислоте
4.4.3. Испытания на морозостойкость
4.4.4. Радиационная оценка.
4.5. Выводы
5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА И СВОЙСТВА СИЛИКАТНЫХ
МАТЕРИАЛОВ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
5.1. Техникоэкономическая целесообразность применения песчаноглинистого сырья при производстве ячеистых бетонов.
5.2. Технические требования к изготавливаемой продукции
на основе песчаноглинистого сырья
5.3. Расчет экономии материальных затрат при замене газобетона ячеистым бетоном на основе песчаноглинистого сырья
5.4. Технология производства ячеистобетонных блоков
5.5. Промышленные испытания.
5.6. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в связи с реализацией приоритетного национального проекта Доступное и комфортное жилье гражданам России и введением в действие новых нормативных показателей по теплозащите зданий и сооружений особую актуальность приобретают задачи увеличения производства и расширения области применения стеновых материалов с улучшенными теплоизоляционными характеристиками. В этой ситуации развитие производства ячеистого бетона, как эффективного строительного материала, в котором в качестве основного кремнеземистого компонента используется техногенное песчаноглинистое сырье, является одним из самых перспективных направлений разви тия промышленности строительных материалов.
Актуальность


Бесси считает, что содержание глинистых и илистых частиц фракция с размером зерен менее микрон в песке должно находиться в пределах . Меньшее содержание приводит к снижению прочности сырца. С другой стороны, содержание глины и ила выше 4 приводит к уменьшению прочности и, если это содержание много выше 4 , оказывает отрицательное воздействие на долговечность кирпича. Б.Н. Виноградов 9 приводит итоговые данные о допустимых пределах содержания примесей глинистых минералов в сырье, использующемся для изготовления автоклавных силикатных бетонов и изделий на известковом вяжущем табл. Таблица 1. Основой при составлении приведенных требований к сырыо послужили опыты П. П. Будникова на прессованных образцах и эксперименты Л. В. Осиповой и Б. Н. Виноградова 9 на образцах газосиликата. В первом случае за основу приняты деформации набухания при водонасыщении прессованного бетона, во втором водо и морозостойкость газосиликата. По мнению Б. Н. Виноградова 9 изменения фазового состава, безусловно, не могут являться причиной резкого ухудшения свойств образцов автоклавного силикатного бетона, изготовленных на загрязненных глинистыми примесями песках. Точно также это ухудшение вряд ли может быть обусловлено сохранением в цементирующем веществе небольших количеств неизмененных глинистых минералов например каолинита. Б.Н. Виноградов 9 считает, что основным фактором, снижающим прочность, погодо и морозостойкость силикатного бетона на загрязненных глинистыми примесями песках, являются изменения микроструктуры цементирующего вещества под влиянием указанных примесей. При автоклавной обработке избыточная вода обусловливает приобретение цементирующим веществом капил ярнопористой губчатой субмикроструктуры с многочисленными сообщающимися капилярами. Подтверждением этому служит увеличение водоиоглощения образцов, быстро возникающее с увеличением водопогребности исходной смеси. Сырье, содержащее глинистое вещество, нашло практическое применение в тресте Луганскхимстрой 9, . Остальные попытки использования глинистых пород в производстве автоклавных силикатных бетонов успеха не имели, несмотря на положительные результаты лабораторных и даже заводских опытов. Это Б. Н. Виноградов объясняет незавершенностью лабораторного этапа исследований и преждевременным переходом к выпуску изделий в заводских условиях. По мнению Б. Так, деформативные свойства исследовались только на примере извсстковоглинопесчаного бетона комбината Луганскхимстрой. Этот бетон отличается весьма малым содержанием глинистых примесей. Влияние увеличенных дозировок глинистого вещества на деформативные свойства автоклавного бетона практически не определено. В БГТУ им. В.Г. Шухова под руководством Лесовика разработана технология получения ячеистых бетонов автоклавного твердения на основе нетрадиционных для стройиндустрии глинистых пород, которые попали в зону горных работ при добыче железистых кварцитов на месторождениях Курской магнитной аномалии , , . Спецификой этих отложений является незавершенность процессов глинообразования. На основе данного сырья получен ячеистый бетон со средней плотностью кгм3, удовлетворяющий требованиям теплоизоляционноконструкционного. Морозостойкость составляет не менее циклов. Содержание извести в известковоглинистой смеси находится в пределах . Оптимальное время изотермической выдержки составляет 2,5 час, что в раза меньше, чем для изделий на основе традиционного сырья. Для повышения эксплуатационных характеристик ячеистых бетонов возможна замена части извести на цемент. Данные экспериментов позволили авторам , сделать вывод о том, что отложения незавершенной стадии глинообразования могут быть применены в качестве сырья для получения силикатных стеновых материалов автоклавного твердения. За счет использования подобных пород, которые содержат метастабильные минералы несовершенной структуры и тонкодисперсный кварц, ускоряется разрушение кремнеземистых компонентов сырьевой смеси и, как следствие, ускоряется синтез новообразований. При этом сокращаются энергозатраты при производстве силикатных материалов на .