Эффективные вяжущие, бетоны и строительная керамика с использованием магнийсиликатных пород

• Автор: Войлошников, Олег Васильевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

МАГНИЙСИЛИКАТНОГО СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ литературный обзор

1.1. Изучение вяжущих свойств силикатов магния

1.2. Применение силикатов магния и .магнийсодержащих горных пород

в производстве многокомпонентных цементов

1.3. Магнийсиликатное сырье в различных отраслях промышленности

1.4. Композиционные вяжущие материалы

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ И

МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1.Верлиты
2.1.1. Запасы и геологическое строение месторождения верлитов
2.1.2. Химикоминералогическая характеристика верлитов
2.2. Сырьевые материалы
2.3. Методы исследований
2.4. Определение активности магнийсиликатной добавки верлита
ГЛАВА 3. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ГИДРАТАЦИИ И ТВЕРДЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ВЯЖУЩИХ НА ОСНОВЕ ВЕРЛИТА
3.1. Взаимодействие верлитов с цементным клинкером
3.1.1. Влияние исходной структуры и состава верлита на физикохимическую активность взаимодействия с портландцементом
3.1.2. Влияние механической активации сырьевых материалов
на физикохимические процессы их взаимодействия
3.2 Оптимизация составов комплектных вяжущих с использованием верлита
3.3. Применение суперпластификатора в производстве комплексных вяжущих с использованием верлита
3.4. Исследование строительнотехнических свойств полученных вяжущих
ГЛАВА 4. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОС1ЮВЫ I ЮЛУЧЕНИЯ БЕТОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЕРЛИТА
4.1. Исследования по получению бетонов
4.2. Тяжелый бетон на основе композиционных вяжущих с добавкой верлита
4.3. Влияние крупного заполнителя из магнийсиликатных пород на технологические свойства бетонных смесей
ГЛАВА 5. ПОЛУЧЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ КЕРАМИКИ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНИЙСИЛИКАТНЫХ ПОРОД
5.1. Исследования по получению строительной керамики
5.2. Получение строительной керамики на основе магнийсиликатных пород пластическим способом формования
5.3. Получение строительной керамики на основе магнийсиликатных пород полусухим способом формования
ГЛАВА 6. ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЕРЛИТА
6.1. Выпуск опытной партии композиционных вяжущих и бетонов и исследование их свойств
6.2. Расчет экономической эффективности применения
магнийсиликатной добавки верлита в производстве цемента
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


При помоле смеси обожженных серпентиновых попутных продуктов и извести (%) получается вяжущее, способное твердеть при затворении водой (R^” 8,9 МПа). Идея использования серпснтинитовых вяжущих получила подтверждение в работах О. П. Мчедлова-Петросяна, который считает, что при нагревании серпентина до 0-0°С в материале появляются активные промежуточные фазы, которые в присутствии воды неустойчивы и стремятся восстановить структуру. При обжиге происходит отдача основного количества воды и понижение координации активных катионов кристаллической структуры [0]. Временное уменьшение координационного числа магния вызывает уменьшение удельной массы материала, в кристаллической решетке вещества образуются пустоты, в которые могут внедряться ионы водной среды, что повышает их координационное число. В г. В.Н. Юнг [0], изучая свойства ряда горных пород и минералов, считавшихся инертными, установил способность некоторых из них к гидравлическому твердению. Исследования иод микроскопом показали, что превратившиеся в твердое тело порошки дунита (оливиниты) представляют собой большое количество обломков кристаллов оливина, равномерно распределенных в цементирующей массе изотропного вещества. При этом наблюдалось проникновение цементирующей массы в оливиновые зерна и отсутствие отчетливых границ между оливином и цементирующей массой. В.Н. Юнг впервые установил, что попутные продукты обогащения дунита в тонкоизмельченном состоянии схватываются и твердеют [9]. Пироксенит, по данным В. Н. Юнга, в нормальных условиях твердения имеет слабую гидравлическую активность. В возрасте 7 дней образцы из пироксенита имели прочность при сжатии 0, МПа, с добавкой извести в количестве % - 1,2 МПа, в возрасте дней - 5,0 МПа. Позднее П. П. Будников, О. П. Мчедлов-Петросян и др. При взаимодействии серпентинитового цемента с водой определенная часть воды поглощается по твердофазному механизму, т. На это указывают очень низкое гелеобразование при твердении цемента и, как следствие, невозможность приготовления тоших растворов и бетонов. В г. Е.Е. Росинский, исследуя вяжущие свойства некоторых горных пород с высоким содержанием глинозема (щелочные граниты, базальты, перидотиты, диабазовые туфы и др. Наибольший интерес в этом отношении, по мнению авторов, представляют эффузивные горные породы базальты, в состав которых входит оливин. А.Ю. Каминскас и другие показали, что синтезированные аморфные силикаты магния также обладают своеобразными вяжущими свойствами []. Их гидратация проходит преимущественно без растворения исходных фаз. Она идет путем объемного поглощения молекул воды в кристаллическую решетку []. При изучении некоторых водных силикатов магния П. И. Боженовым, B. C. Сальниковой, З. Н. Ракицкой, И. М. Варениковым и другими было доказано, что хризолитовый асбест, серпентинизированный оливин, тремолит и другие водные силикаты магния после термической обработки обладают вяжущими свойствами и после автоклавной обработки обеспечивают получение искусственного камня высокой прочности. В г. П.И. Боженов и B. C. Сальникова впервые установили, что на основе природных минералов, горных пород и попутных продуктов (хвостов), содержащих гидросиликаты магния, можно получить путем автоклавного синтеза строительный камень. Было установлено, что ряд природных водных силикатов магния после обжига в тонкоизмельченном состоянии при затворении водой схватывается и твердеет. При этом степень проявления вяжущих свойств зависит от температуры обезвоживания. В частности, для серпентинитовых попутных продуктов рекомендована температура обжига 0-0°С. Процессы нарастания прочности особенно усиливаются при автоклавной обработке. Так, прочность прессованных образцов из обожженных серпентинитовых хвостов после автоклавной обработки в - раз выше, чем прочность таких же образцов при нормальных условиях твердения. З.Н. Ракицкая показала, что оптимальная температура обжига серпентинитовых хвостов треста Ураласбест составляет 0°С; обжиг можно вести в естественном состоянии без предварительного помола.