Повышение эффективности вяжущих и бетонов электромагнитной активацией

• Автор: Заяханов, Михаил Егорович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 405 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ В

ТЕХНОЛОГИИ БЕТОНА

ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ БЕТОНОВ И СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ ПРИ ИХ ПОЛУЧЕНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ АКТИВАЦИЕЙ
ВЯЖУЩИХ

ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Сырьевые материалы.

3.2. Минералогическая и химическая характеристика эффузивных пород.

3.3. Характеристика компонентов бесцементных вяжущих

веществ и бетонов

3.4. Методы исследований вяжущих веществ и бетонов
3.5. Методы статистической обработки результатов исследований и планирования экспериментов
ГЛАВА 4. ГИДРАТАЦИЯ И ТВЕРДЕНИЕ ВЯЖУЩИХ АКТИВИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ
ВОЗДЕЙСТВИЕМ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗАТРАТЫ НА
ПОЛУЧЕНИЕ МАЛОЭНЕРГОЕМКИХ ВЯЖУЩИХ И
БЕТОНОВ НА ИХ ОСНОВЕ.
4.1. Физикохимические процессы гидратации и твердения малоэнергоемких активированных вяжущих на основе эффузивных пород.
4.2. Кинетика и механизм гидратации малоэнергоемких активированных вяжущих.
4.3. Прочность камня малоэнергоемких активированных вяжущих
4.4. Управление энергетическими затратами в технологии вяжущих и бетонов.
4.5. Энергетические затраты на получение и твердение малоэнергоемких вяжущих и бетонов
4.6. Энергетические затраты на активацию вяжущих их производство и использование.
ГЛАВА 5. ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
МАЛОЭНЕРГОЕМКИХ ВЯЖУЩИХ И БЕТОНОВ НА
ОСНОВЕ ЭФФУЗИВНЫХ ПОРОД И ТЕХНОЛОГИЯ
ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
5.1. Технология и свойства автоклавных малоэнергоемких силикатных бетонов.
5.2. Технология и свойства малоэнергоемких
конструкционных и теплоизоляционных бетонов
5.3. Технология и свойства специальных бетонов
5.4. Производство малоэнергоемких вяжущих и бетонов
на основе эффузивных пород.
Ф 5.5. Техникоэкономическая эффективность производства
малоэнергоемких вяжущих и бетонов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЯ


Это обусловлено, по мнению исследователей [, , , ],тем, что при нормальных условиях реакция гидратации и твердения в указанных вяжущих протекает весьма медленно в связи с малой растворимостью кремнеземистого компонента. По этой причине изготовление прочных водостойких материалов на основе известково-пуццолановых вяжущих возможно только в автоклавных условиях, что связано со значительными энергетическими затратами. На этом основании созданы щелочносиликатные и щелочно-алюмосиликатные вяжущие системы. Одной из разновидностей щелочно-силикатных вяжущих является кремнецемент [0, 1,2]. В качестве теоретической основы синтеза этого вяжущего выдвинут "эффект кристаллизационного твердения стеклообразного кремнезема". Действие эффекта, по данным В. Кирилишина, заключается в том, что в процессе изотермической выдержки при автоклавировании смеси аморфного кремнезема и тонкодисперсного кварца в присутствии щелочного компонента, ввиду растворения аморфной составляющей, происходит пересыщение раствора кремнеземом, который осаждается на микрочастицах кварца, как на подложке. Процесс последовательно повторяется до полного растворения и кристаллизации стеклообразного кремнезема вне занимаемого ранее собственного объема на микрочастицах кварца-затравки" [0,1]. Это ведет к образованию монолитных кристаллических сростков из микрочастиц затравочного кварца, окруженного оболочками кварцевых образований - кремнецемента. Как указывается в работе [1], значительное влияние на прочностные показатели кремнецемента и изделий на его основе оказывает процесс гидротермальной обработки. С целью получения наиболее плотного и устойчивого камня она должна составлять (1,5-2)+(-)+(1,5-2)ч при давлении пара 1,3 - 1,6 МПа. Как отмечает автор, коэффициент размягчения находится в пределах 0, - 0, и зависит от содержания щелочи в системе [1]. Действительно, щелочь, входящая в состав стекла, выполняет на стадии структурообразования положительную роль - повышает растворимость стекла, а следовательно, концентрацию кремнезема в растворе, ведущую к наиболее полному его переходу из стекла на кварцевые подложки, с последующим процессом кристаллизации и цементации. Однако в итоге процесса структурообразования щелочь остается связанной только в виде неводостойких щелочных гидросиликатов общего вида Я * пгёЮг * пН, ибо иных соединений, с которыми бы она образовала устойчивые новообразования, в составе кремнецемента нет. Таким образом, с целью получения на основе высококремнеземистого сырья водостойких изделий необходимо дополнительное введение в систему компонентов, способных связать щелочь в устойчивые новообразования. Перспективы расширения сырьевой базы щелочно-силикатных вяжущих показаны в работах Горлова Ю. П. [, , ] в которых впервые показана возможность синтеза стеклобстонов на основе техногенных продуктов -отходов стекольной промышленности. Стеклобетон отличается высокими эксплуатационными свойствами и особенно кислото-стойкостыо при высокой экономической эффективности и сравнительно низкой энергоемкостью производства. В.Д. Глуховским была раскрыта возможность создания "гидравлических вяжущих, описывающихся системой окислов R - R2O3 0-Si, где R-щелочные окислы (Li, Na, К, Rb, Sr) R3 - амфотерные (A, Fe3, Сг3 и т. R з [, , ]. Данные гидравлические щелочные алюмосиликатные вяжущие вещества - это “дисперсные системы, получаемые путем тонкого помола стекол, спсков, горных пород и др. R - R0O3 - Si = 1:1 : (2 — 4)" [, , ]. Процессы гидратации и твердения таких вяжущих в определенной мере сходны с процессами, протекающими в портландцементе, и при химическом выветривании горных пород, содержащих щелочные соединения, в частности, полевые шпаты [, ]. Их сущность сводится к гидратации безводного щелочного алюмосиликата, диспергации вещества и кристаллизации на его основе водных щелочных алюмосиликатов. Анализ полученных данных позволил автору заключить, что существенное влияние на условия твердения оказывает основность среды. Так, высокоосновные стекла твердеют в обычных условиях, а низкоосновные проявляют гидравличность только в условиях автоклавной обработки [, , , , ], при этом фазовый анализ обнаруживает в синтезируемом камне ряд цеолитоподобных минералов.