Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом типоморфизма сырья

• Автор: Строкова, Валерия Валерьевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 440 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Современное состояние и проблемы минеральносырьевой

БАЗЫ СТРОЙИНДУСТРИИ.

1.2. ЭВОЛЮЦИЯ КРИТЕРИЕВ ВЫБОРА СЫРЬЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.3. Современные представления о типоморфизме и его влияние на свойства сырья.

1.3.1. Связь и влияние строения вещества на его свойства.

1.3.2. Типоморфные особенности породообразующих минералов

1.4. Свойства строительных материалов в зависимости от

ТИПОМОРФНЫХ ПРИЗНАКОВ СЫРЬЯ.

1.4.1. Свойства грунтобетона в зависимости от минерального состава
и строения глинистых пород
1.4.2. Система СаОЭЮгНгО и свойства новообразований
1.4.3. Свойства низкообжиговых материалов в зависимости от полиморфизма кварца.
1.5. Выводы.
2. ПРИНЦИПЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С УЧЕТОМ ТИПОМОРФИЗМА СЫРЬЯ.
2.1. Теоретические основы выбора сырья стройиндустрии с учетом
ТИПОМОРФИЗМА.
2.1.1. К эффективности использования типоморфных признаков при выборе сырья.
2.1.2. Эволюция уровней организации вещества при производстве строительных материалов.
2.1.3. Явление наследования степени совершенства структур
сырьевых компонентов синтезируемыми.
2.2. Управление процессами структурообразования при производстве силикатных материалов автоклавного
ТВЕРДЕНИЯ С УЧЕТОМ ТИПОМОРФИЗМА КВАРЦА.
2.2.1. Типоморфные особенности кварца различных месторождений .
2.2.2. Фазовый состав и морфология новообразований в системе СаОБЮгНгО в зависимости от степени совершенства
кварца
2.3. Расширение сырьевой базы производства грунтобетонов путем
ПРИМЕНЕНИЯ ГЛИНИСТЫХ ПОРОД НЕЗАВЕРШЕННОЙ СТАДИИ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯ
2.3.1. Свойства дорожностроительных материалов в зависимости от типоморфных особенностей глинистых пород региона КМ А
2.3.2. Фрактальность структур в системе глинистые породы КМА грунтобетон
2.4. Снижение энергоемкости производства керамических
МАТЕРИАЛОВ С УЧЕТОМ ТИПОМОРФНЫХ ПРИЗНАКОВ СЫРЬЯ ЗОНЫ ГИПЕРГЕНЕЗА
2.4.1. Влияние гипергенных факторов на особенности минералообразования сырья керамических материалов.
2.4.2. Теоретические предпосылки наличия месторождений
нетрадиционного сырья керамических материалов на КМА
2.5. Повышение эффективности производства низкообжиговых
МАТЕРИАЛОВ С УЧЕТОМ ПОЛИМОРФИЗМА КРЕМНЕЗЕМА
2.5.1. Исследование полиморфизма кристаллического кремнезема с использованием высокотемпературного рентгенофазового анализа.
2.5.2. Фазообразование и линейная деформация обжиговых материалов в зависимости от полиморфизма кремнезема и влияния щелочесодержащих добавок
2.6. Выводы.
3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАТЕРИАЛОВ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО ТВЕРДЕНИЯ С УЧЕТОМ ТИПОМОРФИЗМА СЫРЬЯ
3.1. Изучение материалов плотной структуры на основе кварцевого сырья КМА.
3.1.1. Разработка материалов плотной структуры на основе отсева дробления кварцитопесчаников
3.1.2. Влияние формы заполнителя на предел прочности при сжатии
и изгибе.
3.1.3. Исследование возможности использования попутно добываемых выветрелых кварцитопесчаников
3.1.4. Оптимизация структурнотекстурных характеристик за счет введения тонкомолотой добавки.
3.2. Предложения по оптимизации структуры строительных
МАТЕРИАЛОВ ГИДРАТЛ1ЩОННОГО ТВЕРДЕНИЯ.
3.3. Выводы.
4. ГРУНТОБЕТОНЫ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА НА
4 ПРИМЕРЕ СЫРЬЯ КМ А
4.1. Глинистые грунты региона КМА.
4.2. Укрепление земляного полотна.
4.3. Оптимизация составов грунтобетона для строительства ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
4.4. Технология получения дорожностроительных смесей с применением глинистых грунтов КМА.
4.5. Выводы.
5. КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ
АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ ПОРОД ЗОНЫ ГИПЕРГЕНЕЗА.
5.1. Особенности производства керамических материалов.
5.2. Сырьевая база керамических материалов КМА
5.3. Вещественный состав и строение пород коры выветривания кварцевых порфиров
5.4. Технология получения глиноземистого концентрата
5.5. Повышение эффективности производства керамических материалов за счет использования коры выветривания кварцевых порфиров
5.5.1. Изделия грубой керамики на основе глиноземистого
концентрата выветрелых кварцевых порфиров.
5.5.2. Изделия со спекшимся черепком.
5.6. ВЫВОДЫ.
6. НИЗКООБЖИГОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ КВАРЦЕВЫХ ПОРОД
6.1. Влияние тонкодисперсной фракции кварца и железосодержащих отходов ОЭМКа на микроструктуру низкообжиговых материалов.
6.2. Свойства низкообжиговых изделий в зависимотси от состава
И ТЕМПЕРАТУРЫ СИНТЕЗА.
6.3. Разработка технологии производства низкообжиговых
изделий на основе кварцевых пород.
6.4. Выводы.
7. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
7.1. Особенности использования техногенного сырья при производстве строительных материалов
7.2. К вопросу о структурнотекстурных характеристиках строительных материалов.
рь 7.2.1. Структурнотекстурные характеристики горных пород.
2.2. Анализ структур, применяемых при описании строительных
материалов.
7.2.3. Методика описания на примере строительных материалов
гидратационного твердения
7.3. Реализация результатов при производстве силикатных
АВТОКЛАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ
7.3.1. Получение плотных материалов гидротермального твердения
на основе кварцевого сырья КМА.
7.3.2. Оценка экономической эффективности использования отсева дробления кварцитопесчаника.
7.3.3. Силикатные автоклавные материалы поризованной структуры
на основе песков месторождений Сургута.
7.3.3.1. Влияние тонкодисперсной добавки
7.3.3.2. Обоснование выбора технологии
7.3.3.3. Разработка технологической схемы производства
7.3.4. Обоснование предложения по дополнению ОСТ 1 .
7.4. ВНЕДРЕНИЕ ГРУНТОБЕТОНОВ НА ОСНОВЕ ГЛИНИСТОГО СЫРЬЯ КМА
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ.
7.4.1. Технология устройства оснований
7.4.2. Технология строительства при использовании грунтобетонов
на основе глинистого сырья региона КМА.
7.4.3. Оценка экономической эффективности использования грунтобетона на основе глинистого сырья региона КМА при устройстве оснований автомобильных дорог
7.5. Апробация результатов работы при производстве низкообжиговой тротуарной плитки НА основе кварцевого
СЫРЬЯ.
7.5.1. Разработка технологической схемы производства низкообжиговой тротуарной плитки
7.5.2. Оценка экономической эффективности производства тротуарной плитки на основе кварцевых пород.
7.6. Использование результатов работы в учебном процессе при ПОДГОТОВКЕ ИНЖЕНЕРОВ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТЯМ . И .
7.7. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Это позволяет прогнозировать характер структурообразования в системе сырье строительный материал и контролировать процессы самоорганизации при синтезе сложных техногенных систем, которыми являются искусственные композиты. Это позволит получать сырьевые смеси с качественно новым энергетическим состоянием, что создаст объективные условия для внедрения нанотехнологий в строительное материаловедение. Установлен характер влияния степени несовершенства кварца на его реакционную способность и фазовый состав синтезируемых гидросиликатов кальция в системе СаОБЮгНгО, заключающийся в том, что при использовании кварца с высокой степенью кристалличности, при прочих равных условиях, образуются высокоосновные фазы, и, напротив, при высокой степени несовершенства структуры формируются низкоосновные гидросиликаты кальция. В то же время, при синтезе новообразований с использованием аморфного кремнезема, вопреки данной закономерности, образуются высокоосновные гидросиликаты кальция. Это объясняется высокой растворимостью данного типа кремнезема и образованием из пересыщенного раствора опала, что и приводит к дефициту БЮг и синтезу высокоосновных новообразований. Установлено, что наиболее перспективными для этих целей являются фазы, характеризующиеся незавершенной стадией минералообразования, к которым относятся рентгеноаморфное вещество, смешанослойные образования и суглинки эоловоэлювиальноделювиального генезиса четвертичного периода, а также опоковидные глины умеренных глубин региона КМА. Реализация осуществлена при проектировании грунтобетона для строительства оснований дорожных одежд. Уточнен характер полиморфных переходов кристаллического кремнезема различных генетических типов в процессе подъема температуры методом высокотемпературного рентгенофазового анализа, в том числе в присутствие щелочесодержащих добавок. Доказано отсутствие образования высокотемпературной фазы атридимита, установлено начало формирования акристобалита при С, устойчивое существование фазы акварца до температуры С. Впервые установлены температурные границы интервалов существования моно и смешанных фаз. С, акварца с 3 до С, акристобалита выше С. С акварца и акристобалита. Это позволило разработать технологии производства широкой номенклатуры строительных материалов. Сформулированы принципы повышения эффективности производства керамических материалов за счет использования нетрадиционного алюмосиликатного сырья зоны гипергенеза, при этом критерием эффективности глиноземистого сырья выветрелых пород являются несовершенства кристаллической структуры глинистых минералов. Наличие подобного сырья будет способствовать расширению номенклатуры производства в ЦЧЭР России белого и цветного цементов, муллитовых огнеупоров, эффективного лицевого кирпича. Практическое значение. Разработаны принципы проектирования эффективных строительных материалов с учетом типоморфных признаков сырья. На основании выявленных закономерностей влияния типоморфных особенностей кварца на свойства строительных материалов автоклавного твердения предложены дополнения к ОСТ 1 Песок для производства силикатных изделий автоклавного твердения. С с более высокой скоростью и разрешающей способностью записи спектров изменения фазового состава при помощи пакета программ РЕЫЭоб на ЭВМ, изучать кинетику фазообразований вплоть до полного расплава при непрерывном изменении процессов во времени и температуре, а так же автоматизировать последующую обработку и распечатку серий полученных дифрактограмм. Разработана классификация грунтов КМА. Определены генетические типы грунтов, наиболее пригодных для укрепления неорганическими вяжущими. Предложены оптимальные составы для укрепления земляного полотна и устройства оснований автомобильных дорог на основе глинистого сырья различных генетических типов. Разработана технология производства грунтобетона и сухих дорожностроительных смесей. Разработана технология производства низкообжиговой тротуарной плитки широкой цветовой гаммы на основе кварцевого сырья и техногенных отходов КМА.