автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Автоклавные строительные материалы с использованием попутно-добываемых пород Архангельской алмазоносной провинции

На правах рукописи

шаобзэю

ЖУКОВ Роман Владимирович

АВТОКЛАВНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОПУТНО-ДОБЫВАЕМЫХ ПОРОД АРХАНГЕЛЬСКОЙ АЛМАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ

05 23 05 - Строительные материалы и изделия

, АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород - 2007 д у

003063910

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент А Н. Володченко

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор В В Прокофьева - кандидат технических наук, доцент В М Воронцов

Ведущая организация - Воронежский государственный

архитектурно-строительный университет (г Воронеж)

Защита состоится "25" июня 2007 года в //^' час на заседании диссертационного совета Д 212 014 01 в Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова по адресу 308012, г Белгород, ул Костюкова, 46, ауд 242 г к

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белгородского государственного технологического университета им В Г Шухова.

Автореферат разослан мая 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного Совета _

д-р техн наук, профессор ^ —=-=са- Г.А С моля го

Актуальность. В настоящее время в связи с реализацией приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» особую актуальность приобретают задачи увеличения производства и расширения области применения стеновых материалов, сочетающих в себе высокие конструктивные, декоративные и эксплуатационные качества с относительно низкой стоимостью В большей мере перечисленным требованиям отвечают силикатные материалы автоклавного твердения, основным кремнеземистым компонентом для которых является техногенное песчано-глинистое сырье

В Архангельской области геолого-разведочными работами в районе добычи алмазов выявлены большие количества песчано-глинистых пород, характеризующиеся разнообразием вещественного состава и свойств При разработке месторождений в Архангельской алмазоносной провинции (ААП) в зону горных работ попадают млн м3 вскрышных и вмещающих песчано-глинистых пород, рациональные области использования которых не установлены Целесообразно изучить возможность использования этих отложений в качестве сырья дая производства силикатных материалов автоклавного твердения

Диссертационная работа выполнена в рамках тематического плана госбюджетных НИР проводимого по заданию Министерства образования и науки РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004-2008 гг

Цель и задачи работы. Разработка технологии производства силикатных материалов автоклавного твердения на основе попутно-добываемых песчано-глинистых пород месторождений Архангельской алмазоносной провинции

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

- исследование строения, состава и свойств песчано-глинистого сырья месторождений Северо-Западного Федерального округа РФ,

- изучение продуктов и процесса структурообразования при взаимодействии магнезиальных глин (с высоким содержанием сапонита) с гид-роксидом кальция в гидротермальных условиях, а также разработка рациональных составов и технологии производства плотных силикатных материалов с использованием техногенного песчано-глинистого сырья,

- разработка нормативно-технической документации по использованию техногенного песчано-глинистого сырья для получения автоклавных материалов и внедрение результатов работы

Научная новизна.

Установлена высокая реакционная способность техногенного песчано-глинистого сырья ААП с гидроксидом кальция в гидротермальных условиях, заключающаяся в ускорении синтеза новообразований и, соответственно, формировании оптимального состава цементирующих соединений

при сокращенных режимах автоклавной обработки силикатных материалов, обеспечивающих высокие физико-механические показатели

Показано, что рост прочности силикатных материалов на основе из-вестково-песчано-глинистого вяжущего происходит в результате оптимизации микроструктуры цементирующего вещества за счет увеличения плотности упаковки материалов, а также синтеза крупнокристаллических фаз различного состава, являющихся микронаполнителем в гелевидной фазе из низкоосновных гидросиликатов, образующихся при взаимодействии с известью термодинамически неустойчивых породообразующих минералов песчано-глинистых пород незавершенной стадии глинообразова-ния

Установлено, что в системе сапонит-гидроксид кальция-вода при автоклавной обработке при температуре до 180 °С и изотермической выдержке до 6 ч образуется высокопрочный состав цементирующих соединений из гидросиликатов кальция различной основности, кальцита и магнезита В известково-песчано-глинистой смеси с содержанием магнезиальной глины (с высоким содержанием сапонита) цементирующие соединения преимущественно образуются за счет взаимодействии извести с сапонитом и частично с тонкодисперсным кварцем, что обеспечивает высокие физико-механические показатели силикатных материалов Практическое значение работы.

Определены рациональные способы использования техногенного пес-чано-глинистого сырья ААП Полученные данные могут быть использованы дня оценки сырьевых ресурсов техногенных месторождений других регионов

Разработаны составы сырьевых смесей с использованием в качестве компонента вяжущего техногенного песчано-глинистого сырья месторождений ААП и Новгородской области для получения эффективных высокопустотных силикатных изделий Получены силикатные материалы на основе известково-песчано-глинистого вяжущего с прочностью при сжатии 15-50 МПа, морозостойкостью до 50 циклов

Предложены математические модели, позволяющие оптимизировать физико-механические показатели силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистого вяжущего от технологических параметров производства, превосходящих по своим физико-механическим показателям традиционные известково-песчаные материалы

Определены рациональные параметры гидротермальной обработки изделий на основе техногенного песчано-глинисгого сырья Снижение себестоимости производства на 25 % происходит за счет уменьшения энергозатрат на автоклавную обработку, сокращения брака в процессе формования и расхода сырьевых компонентов при получении пустотных изделий

Внедрение результатов исследований.

В г Боровичи Новгородской области на ООО «Завод силикатного кирпича» проведены промышленные испытания сырьевых смесей (рациональных составов) для производства окрашенного силикатного кирпича с применением техногенного песчано-глинистого сырья ААП и Новгородской области в качестве компонента вяжущего

Результаты диссертационной работы внедрены на ООО «Завод силикатного кирпича» при выпуске опытно-промышленной партии силикатного кирпича с применением глинистого компонента отсева обогащения песка месторождений Новгородской области - «Сивельба», «Сутоки», «Фофанковское» и др в качестве компонента вяжущего Подписан протокол о намерениях по организации производства утолщенного пустотелого силикатного камня с применением глинистого компонента отсева обогащения песка месторождений Новгородской области в качестве компонента вяжущего

Разработан технологический регламент на организацию производства утолщенного пустотелого силикатного камня на основе известково-песчано-глинистого вяжущего с использованием техногенного песчано-глинистого сырья ААП

Результаты научно-исследовательской работы внедрены при разработке технико-экономического обоснования эксплуатации месторождений ААП

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270106

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы представлены на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2005), 62-й Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 75-летию СГАСУ «Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре Образование Наука Практика» (Самара, 2005), Междынародно1 науково-практично1 конференцп «Дш науки '2005» (Дншропетровськ (Украина), 2005); Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2006), VIII Konferencja Naukowo-Techniczna «Aktualne Problemny Naukowo-Badawcze Budowmctwa» (Olsztun (Польша), 2006), VI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2006 (Москва, 2006).

Публикации.

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 12 научных публикациях, в том числе в

трех статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, защищены патентом на изобретение «Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием отходов алмазодобывающей промышленности»

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений Работа изложена на 227 страницах машинописного текста, включающего 31 таблицу, 57 рисунков и фотографий, списка литературы из 162 наименований, 10 приложений

На защиту выносятся:

— теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности получения на основе нетрадиционного для стройиндустрии техногенного песчано-глинистого сырья ААЛ и Новгородской области силикатных изделий автоклавного твердения,

- результаты исследования влияния техногенного песчано-глинистого сырья ААП и Новгородской области в сырьевой смеси на процессы формирования и состав продуктов реакции силикатных материалов,

- технология производства эффективных окрашенных высокопустотных изделий на основе композиционного вяжущего, состоящего из извести и техногенного песчано-глинистого сырья;

— результаты внедрения

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Развитие промышленности, перерабатывающей минеральное сырье, показывает, что объем продукции, выпускаемой в мире, непрерывно увеличивается Бурно развивающиеся производства требует огромных расходов природного сырья. Чтобы обеспечить многолетнюю эксплуатацию крупного предприятия, а иногда целой отрасли промышленности, приходится ориентироваться на менее качественное сырье, содержащее примеси, но запасы, которого достаточно велики Крупномасштабное использование отходов горнодобывающей промышленности в производстве различных строительных материалов является весьма актуальной задачей, решение которой позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели индустрии, а также снизить ее отрицательное воздействие на локальные экологические системы

Ранее проведенными исследованиями показано, что для производства силикатных материалов наиболее пригодны глинистые породы незавершенной стадии глинообразования Однако исследования проводились преимущественно на глинистых породах месторождений Курской магнитной аномалии и не охватывали другие регионы России Так, в Архангельской области геолого-разведочными работами в районе добычи алма-

зов выявлены большие количества песчано-глинистых отложений, в значительной степени представленных магнийсодержащими глинами.

Магнийсодержащие силикаты довольно широко распространены в природе, однако, имеют весьма ограниченное применение в промышленности строительных материалов

Исследование вещественного состава сырьевых компонентов и синтезированных образцов силикатного камня включало определение химического состава, общего минералогического состава, ренттенофазового, дифференциально-термического и ИК-спектроскопического анализов Микроструктура была изучена с помощью высокоразрешающего растрового электронного микроскопа (РЭМ) «Хитачи-8-800» Гранулометрический состав порошкообразных материалов определялся методом лазерной гранулометрии на установке МгсгоБкег 201 Удельная поверхность сырьевых и вяжущих материалов определялась методом газопроницаемости на приборе ПСХ-2 Определение физико-механических характеристик сырьевых и силикатных материалов проводилось по стандартным методам согласно Госстандартам

В зону горных работ при добыче алмазов попадают как вскрышные, так и вмещающие породы Рыхлая вскрыша месторождения имени М В Ломоносова Архангельской алмазоносной провинции (ААП) представлена супесью твердой, пылеватой с числом пластичности 3,5 (глубина залегания от 12,3 до 46,0 м) и песком пылеватым (глубина залегания от 46,0 до 89,0 м) Вмещающая порода Чидвинского поля ААП представлена глиной, тяжелой (глубина залегания от 10 до 300 м) с числом пластичности 54,42, с высоким содержанием оксида магния (18,92%) Глинистый компонент отсева обогащения песка месторождений Новгородской области представляет собой пылеватый песок (отсев песка)

Песчано-глинистое сырье обладают природным ярко выраженным окрасом супесь - ярко желтьм, песок - темно-красным, глина - серым с зеленым оттенком, отсев песка — коричневым, что позволит использовать их в качестве природного пигмента для силикатных материалов.

В супеси ААП по размеру зерен (табл 1) преобладают псаммитовые частички, в песке ААП и отсеве песка (Новгородская обл ) - псаммито-алевритовые, а в глине ААП - алеврито-пелитовые

Таблица 1

Гранулометрический состав_

Техногенное сырье Содержание фракций в размер сит, мм

более 1,25 1,250,63 0,630,315 0,3150,16 0,160,10 0,100,04 0,040,01 0,010,005 менее 0,005

Супесь 1,99 18,6 26,37 21,4 8,7 3,97 9,51 1,9 7,56

Песок - - - 12,09 20,28 43,92 9,85 3,75 10,11

Глина 1,97 5,03 5,52 7,66 6 12,25 12,74 18,15 30,68

Отсев песка - 0,18 3,5 8,21 21,12 26,41 30,91 2,68 6,99

Микроструктура супеси и песка ААП характеризуется наличием сплошной неориентированной глинистой массы (матрицы), в которой содержатся беспорядочно расположенные песчаные и пылеватые частицы, не контактирующие между собой В супеси песчаные частицы остаются чистыми, имеют размеры порядка 150 мкм и слабоокатанную форму, а пылеватые имеют размеры до 10 мкм и угловатую неокатанную форму В песке песчаные частицы, покрытые глинистой рубашкой, имеют размеры порядка 300 мкм и окатанную форму Тонкодисперсное глинистое вещество пород представлено частицами пластинчатой формы, размер которых не превышает 5 мкм для супеси и 10 мкм для песка

Магнезиальная глина представляет собой плотный композит турбулентной микроструктуры Основная масса сложена микроагрегатами размером от 30 до 150 мкм Микроагрегаты имеют сложное строение и состоят из ультрамикроагрегатов пластинчатой и листообразной формы. Длина ультрамикроагрегатов достигает 10 мкм, а толщина 1 мкм Ультра-микроагрегаты состоят из частиц глинистых минералов В микроструктуре породы присутствуют азометричные межмикроагрегатные поры размером 2-12 мкм и замкнутые изометричные поры размером до 2 мкм

Отсев песка представляет собой рыхлый композит скелетной микроструктуры Основная масса породы сложена преимущественно пылева-тыми кварцевыми частицами, покрытыми глинистой рубашкой, контактирующими с другими частицами через тонкие цепочки глинистых частиц -глинистые мостики Глинистые мостики сформированы пространственной сеткой сложной структуры из рентгеноаморфного вещества с размером ячеек до 2 мкм

Спецификой супеси, песка и отсева песка является незавершенность процессов глинообразования Данное сырье содержит тонкодисперсный слабоокатанный кварц, несовершенной структуры гидрослюду, монтмориллонит, каолинит, смешанослойные образования и другие минералы Они широко распространены на территории различных регионов России и попадают в зону горных работ при добыче полезных ископаемых Большая часть этих отложений не соответствует нормативным требованиям и не пригодна дня производства цемента и керамических изделий

Магнезиальные глины сапонитового состава в России в больших количествах распространены на территории Архангельской области, в пределах Архангельской алмазоносной провинции Спецификой данного отложения является наличие в его составе мономинерального смектита - сапонита (до 98%), а также других глинистых минералов, тонкодисперсного кварца и кальцита

Полученные данные по составу и свойствам позволили обозначить эффективные области использования техногенного песчано-глинистого сырья (рис 1) Актуальной является задача проведения исследований по получе-

нию на основе этого сырья стеновых строительных материалов автоклавного твердения Вещественный состав техногенного сырья позволяет предположить, что наиболее рациональная область их применения — это использование в качестве компонента вяжущего Поэтому, целесообразно провести исследования по изучению свойств силикатных материалов на их основе и сделать рекомендации их дальнейшего использования исходя из требований нормативных документов

1

Техногенное песчано-глинистое сырье

Дорожное строительство

Производство строительных матер!илов

Другие области использования

Дорожные покрытия со споем износа

Верхний и нижний слой оснований дорог

Укрепленные обочины

Укрепленная верхняя часть земного полотна |

СтеклокрисгаллическиеЦ материалы

Мелкозернистые бетоны

Ячеистые силикатные | материалы

Плотные силикатные ( материалы

Лакокрасочные изделия

Фармацевтические препараты

Железорудные окатыши (металлургия)!

Кормовые добавки (сельское хозяйство)

Катализаторы (хим промышленность)!

Сорбенты (хим промышленность)

Тонкомолотые цементы

Керамические материалы

Пористые заполнители

Закладочные смеси

Грунтобетоны

Рис 1 Эффективные области использования техногенного сырья

Магнезиальные глины сапонитового состава ранее не использовались в производстве автоклавных строительных материалов С целью определения возможности использования данных отложений в качестве сырья для получения силикатных материалов были изучены продукты синтеза и микроструктура новообразований в известково-сапонитовом вяжущем в условиях автоклавной обработки

Установлено, что необходимое содержание извести для полного взаимодействия с магнезиальной глиной в условиях автоклавной обработки

при давлении 1,0 МПа и изотермической выдержке 6 ч составляет 20 мае. % Это количество извести обеспечивает максимальную прочности (37,75 МПа) и среднюю плотность (1830 кг/м3) образцов Увеличение содержания извести свыше 20 мае % приводит к снижению прочности образцов и при этом остается несвязанный гидроксид кальция, что подтверждается по эндоэффекту в интервале температур 480-510 °С (рис 2, а), рефлексами 4,96, 2,63; 1,93 А (рис 2, б) и узкими интенсивными полосами поглощения около 3643 см-1 (рис 2, в)

Рис 2 Термограммы (а), рентгенограммы (б) и ИК-спектры (в) известково-сапонитового вяжущего содержание извести, мае % 1 - 0, 2 -10, 3 - 20, 4 - 30, 5 - 40

Установлено, что при взаимодействии магнезиальной глины и извести в реакцию вступает преобладающий минерал - сапонит (понижение рефлекса 15,34 А на рис 2, б) Идентифицируемыми продуктами взаимодействия, на кривых ДТА по экзоэффектам при 810-840 °С (рис 2, а), являются низкоосновные гидросиликаты кальция группы СБН(В) Идентификация СЭЩВ) с помощью РФА затруднена, так как наиболее сильный рефлекс 3,04 А совпадает с рефлексом карбоната кальция, о присутствии которого свидетельствует эндоэффект при 780-790 °С и полоса поглощения на ИК-спектрах около 1422 см-1 (см рис 2, в) Повышение концентрации извести в смеси приводит к увеличению содержания в конечных продуктах карбоната кальция (возрастание отражений при 3,04, 2,29; 2,10 А) Также образуется карбонат магния (полоса около 1475 и 857 см-1 и рефлекс при 2,917 А) Образование карбоната магния подтверждается эндоэффектом при температуре 640-680 °С

Образование глиноземистого тоберморита на рентгенограммах идентифицируется по аналитическим линиям в пределах 9,51-12,83, 3,07-3,09 А и подтверждается экзоэффектом при 950 °С Существование мультиплетности колебаний связей на ИК-спеюрах для БЮ/" в областях 1200-900 см"1 можно объяснить отображением различных модификаций замещения кремния алюминием в кремнекислородных тетраэдрах Кристаллизации гидросиликатов магния типа серпентина в условиях нашего эксперимента не наблюдается, но при этом, возможно, образуются рент-геноаморфные гидросиликаты магния

Увеличение содержания извести свыше 20 мае % приводит к изменению характера новообразований с лепестковых на волокнистые (рис 3) При содержании извести порядка 20 мае % наблюдается формирование более плотной матрицы новообразований цементирующего вещества Новообразования, образуя сетку, заполняют анизотропные поры между реликтовой структурой глинистого вещества, уплотняют его и создают более плотный материал За счет увеличения плотности упаковки материала достигается более прочная микроструктура материала, что придает изделиям более высокую среднюю плотность и прочность при сжатии

Установлено, что при механоактивации известково-сапонитового вяжущего происходит разрушение кристаллической структуры глинистых минералов, что приводит к повышению реакционной способности вяжущего и позволяет в гидротермальных условиях в более короткие сроки образовать оптимальное количество цементирующих соединений

»ззооо

Рис. 3 Микроструктура новообразований в известково-сапонитовом вяжущем, РЭМ содержанке извести, мае. %: а — 10; 6-20

Получение плотных силикатных материалов с использованием техногенного сырья подразумевает необходимость правильного подбора состава сырьевой смеси и режимов автоклавной обработки (рациональных технологических параметров производства), при которых будут достигнуты необходимые физико-механические показатели изделий. Разработка составов силикатных материалов производилась путем определения необходимого количества извести, песчано-гл инистого сырья, заполнителя (песка), формовочной влажности смеси.

Влажность сырьевой смеси, при которой достигается наибольшая прочность автоклавированных изделий, составляет 10-12%.

Показано, что замена кремнеземистого компонента вяжущего исследуемым сырьем существенно повышает прочность при сжатии сырца. В зависимости от вида техногенного сыр|.я и его количества повышение прочности составляет в 1,5- 3,9 раза. Повышение прочности сырца позволит снизить брак в процессе формования и облегчит выпуск эффективных высоко! 1устотных изделий. При этом снижается материалоемкости и повышается эффективность строительства.

Изделия на основе изучаемого сырья приобретают цвет исходного компонента: на осксже супеси желтый, песка красный, глины — серый, отсева песка коричневый.

С использованием исследуемого сырья, в качестве компонента вяжущего, были получены силикатные образцы при активности смеси с 4 до 8%, давлении автокланироваиия 1.0 МПа и длительности изотермической выдержки 6 ч. Установлено, что супесь, глина и отсев песка повышают прочность при сжатии, тогда как песок практически не влияет (рис. 4).

Снижение прочности при содержании песчано-гл инистого компонента 5-10 мае. % объясняется недостаточным его количеством для полного

* 27000

взаимодействия с известью (см рис 4, 1 и 4) Это согласуется с данными ранее проведенных исследований В извесково-глино-песчаной смеси с известью реагируют преимущественно глинистые минералы и тонкодисперсный кварц, оказывающие определяющее влияние на процессы синтеза новообразований При недостатке глинистой породы остается непрореа-гировавший гидроксид кальция, который практически не реагирует с грубодисперсным кварцем заполнителя Это приводит к снижению количества цементирующих соединений и, соответственно, к падению прочности силикатных материалов. Интенсивность падения прочности тем больше, чем выше активность смеси

Комплексное влияние технологических параметров на прочность при сжатии Как, среднюю плотность рср, водопоглощение оз и коэффициент размягчения Kpln силикатных материалов для супеси, отсева песка и глины определялось с помощью математического (ортогонального центрального композиционного) планирования эксперимента В качестве матрицы для анализа использовалось полиноминальное уравнение следующего типа

у = Ь0 + А,х, + b2x2 + Ь3х3 + Ь4хл + b5xf + b6xl + 67х32 + Ьгх] + b9xtx2 + bKx}x} +

где у ~ функция отклика, 61-614 - коэффициенты значимости Варьируемые параметры х, приведены в табл 2

Таблица 2

Варьир /емые параметры х,

Параметры х. Супесь и отсев песка Магнезиальная глина

хI - содержание ПГ сырья, мае % 10-60 10-30

х2 - время изотермической выдержки, ч 2-8 2-6

х3 - давление автоклавирования, МПа 0,6-1,2 0,6-1,0

х* - содержание СаОа*т, мае % 4-10 -

Содержание породы, мае %

Рис 4 Зависимость предела прочности при сжатии от содержания сырья 1 - супеси, 2 - песка, 3 - глины, 4 - отсева песка

На основе полученных математических моделей построены номограммы (рис 5) изменения прочностных показателей в зависимости от содержания песчано-глинистого сырья, длительности изотермической выдержки, давления автоклавирования и содержания СаОакг

Установлено, что с увеличением содержания супеси ААП в составе сырьевой смеси до 60 мае % прочность при сжатии изделий повышается в 1,7-2,9 раза, причем наибольшая интенсивность прироста прочности (до 54 МПа при 8 мае % СаОдаг) наблюдается при увеличении содержания породы до 35^40 мае % С увеличением активности сырьевой смеси (с 4 до 10 %) прочность при сжатии также повышается Максимальная средняя плотность (1980 кг/м3), при небольшой активности смеси (4 %), наблюдается при содержании супеси 40-45 мае % При увеличении содержания извести (до 10 мае %) максимальная средняя плотность (1940 кг/м3) смещается в область меньшего содержания супеси (30-35 мае %) Данные коэффициента размягчения показывают, что при 35-45 мае % содержании супеси в смеси получаются водостойкие изделия.

Установлено, что с увеличением содержания песка ААП в сырьевой смеси до 30-35 мае. % предел прочности при сжатии изделий практически не изменяется (30 МПа при 8 мае % СаО^) При сокращении режима запаривания

Рис 5 Номограммы силикатных изделий с содержанием супеси ААП (а), отсева песка (б) и глины ААП (в) при активности сырьевой смеси 8%

(с 6 до 1 ч) предел прочности при сжатии выше, чем у контрольных (из-вестково-песчаных) образцов. Средняя плотность образцов с добавкой песка увеличивается незначительно Четкой закономерности в изменении средней плотности, в зависимости от содержания породы, не наблюдается Для образцов всех составов средняя плотность находится в пределах 1800— 1880 кг/м3 Водопоглощение составляет 12,71-15,12 % Значения коэффициента размягчения свидетельствуют о том, что полученный материал является водостойким

Установлено, что введение в сырьевую смесь до 15-20 мае % магнезиальной глины в сочетании с 10 мае % тонкомолотого кварцевого песка в виде известково-песчано-сапонитового вяжущего повышает предел прочности при сжатии в 1,4—2,9 раза (до 32,44-43,54 МПа) в зависимости от активности смеси Дальнейшее повышение содержания глины в смеси снижает прочность образцов Средняя плотность изделий всех составов находится в пределах 1770-1860 кг/м3. Водопоглощение составляет 13,10-16,90 % Значения коэффициента размягчения свидетельствуют о том, что полученный материал является водостойким

Установлено, что с увеличением содержания отсева песка в сырьевую смесь до 40 мае % прочность при сжатии изделий повышается в 1,1-1,8 раза, причем наибольшая интенсивность прироста прочности наблюдается при увеличении содержания до 30-35 мае % При данной концентрации отсева песка наблюдается минимальное водопоглощение и максимальный коэффициент размягчения Прочность силикатных изделий с содержанием 30-35 мае % отсева песка выше прочности известково-песчаных при активности сырьевой смеси до 8 %, а выше 8 % находится примерно на одном уровне При данной активности смеси наблюдается наибольшая средняя плотность, находящаяся в пределах 1770-1860 кг/м3 Данные коэффициента размягчения показывают, что при 30-40 мае % содержании отсева песка в смеси получаются водостойкие изделия

Цементирующее соединение в образцах с содержанием супеси также как и в известково-песчаных (контрольных) представлено низкоосновными гидросиликатами кальция СБЩВ) (экзоэффект при 820-860 °С на рис 6, а и б), но при этом образуются и двухосновные гидросиликаты С28Н(А) (рефлекс 3,26 А на рис 6, 6) Новообразования образуют пространственную сетчатую структуру (рис 7, а, б). С содержанием песка преимущественно образуются слабоокристаллизованные гидросиликаты С8Н(В), с содержанием отсева песка - низкосновные гидросиликаты кальция С8Н(В) На микрофотографии новообразований образца на основе отсева песка (рис 7, в) показаны сростки кристаллов пластинчатой формы, которые можно отнести к тобермориту Наряду с гидросиликатами кальция образуются гидрогранаты (эндоэффект при 340 °С и отражениям 5,0,2,73-2,79,2,1 А на рис 6)

Рис. 7 Микроструктура новообразований известно в о-песчаного (контрольного) образца (а), с содержанием супеси ААП (6) и отсева песка (в), РЭМ

го дао 4оо есо аоо юпо ¡ЙЗ! ¿Е Ч ^¡5 3 {р §

Температура, Я /СГ ^ ™ 7 ^"

Рис. В. Термограммы (а) и рентгенограммы (6) образцов при содержании 8 мае % С а О,,,, длительности изотермической выдержки 6 ч и давлении автоклавирования 1,0 МПа

1 - известково- песчаного (контрольного); 2 - с 40 мае. % супеси; 3-е 30 мае. % песка; 4-С20 мае. % глины; 5 - с 40 мае. % отсева песка

Установлено, что рост прочности силикатных материалов на основе из-вестково-песчано-глинистого вяжущего происходит в результате оптимизации микроструктуры цементирующего вещества за счет увеличения плотности упаковки материала, а также образования крупнокристаллических фаз новообразований, которые являются микронаполнителем в субмикрокристаллической гелевидной фазе из низкоосновных гидросиликатов

На основе полученных данных разработаны составы сырьевых смесей и определены режимы гидротермальной обработки для получения материалов, с содержанием изучаемого сырья и прочностью при сжатии от 15 до 50 МПа (табл 3)

Таблица 3

Технологические параметры для получения силикатных материалов с заданными свойствами

Предел прочности при сжатии, МПа Средняя плотность, кг/м3 Коэффициент размягчения Содержание ПГ сырья, мае % Содержание СаОакт, мае % Длительность изотермической выдержки, ч Давление автокла-вирования, МПа

супесь песок глина отсев песка

50 1933 0,81 40 - - - 9,25 6,5 1,2

40 1963 0,83 40 - - - 8 6 1,0

1954 0,92 - 30 - - 10 8 1,0

2012 0,83 - - 15 - 8 5,4 0,84

1831 0,81 - - - 35 10 9,5 1,2

30 1978 0,78 40 - - - 8,5 3,5 0,6

1943 0,88 - 30 - - 8 6 1,0

1980 0,80 - - 15 - 8 2а 0,66

1900 0,86 - - _ 35 7,75 8 0,9

20 1986 0,77 40 - - - 4 2 0,4

1936 0,84 - 30 - - 7 4 1,0

2012 0,75 - - 20 - 6 4 0,4

1882 0,79 - - - 35 7 3 0,9

15 1924 0,81 - 30 - - 7 4 0,8

2024 0,74 - - 20 - 4 4 0,4

1815 0,79 - - - 35 5,5 6,5 0,6

Изучены физико-механические свойства строительных материалов после длительного пребывания на воздухе, многократного увлажнения и высыхания, воздействия низких температур Образцы рациональных составов после 100 циклов попеременного увлажнения-высушивания имеют от 11,89 до 24,27 % потерь прочности, что является вполне допустимым показателем по воздухостойкости Карбонизационная стойкость определена по изменению физико-механических свойств образцов, находящихся в среде углекислого газа в течение 2, 4 и 6 месяцев Исследования показали, что наиболее интенсивно процесс карбонизации идет в течение первых двух месяцев, сопровождаясь снижением прочности образцов Это вызва-

но заменой низкоосновных гидросиликатов менее прочными карбонатами и явлением усадки К шести месяцам пребывания образцов в среде углекислого газа интенсивность карбонизации снижается. Степень карбонизации составляет около 4,3 % для контрольных образцов и 3,16-3,7 % на основе образцов с содержанием исследуемых пород. Уменьшение карбонизации связано с наличием в составе цементирующего соединения гидрогранатов, которые подвержены карбонизации в меньшей степени, чем низкоосновные гидросиликаты кальция

Одним из важнейших показателей долговечности силикатного кирпича является его морозостойкость, зависящая в основном от морозостойкости цементирующего вещества, которая, в свою очередь, определяется его плотностью, микроструктурой и минеральным составом новообразований Получено, что известково-песчаные образцы с содержанием 8 мае % СаОает после 25 циклов замораживания и оттаивания потеряли 25,5% начальной прочности В тоже время на образцах с 4 мае % СаОакх появились трещины Введение песчано-глинистого сырья повышает морозостойкость Образцы с содержанием 40 мае % супеси в зависимости от активности смеси выдержали от 50 до 15 циклов замораживания и оттаивания, с содержанием песка или сапонитовой глины - от 50 до 25 циклов, с содержанием отсева песка - от 35 до 25 циклов

Изучена стойкость образцов силикатного кирпича при продолжительном хранении в водопроводной воде. Получены данные, свидетельствующие о водостойкости силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистого вяжущего Образцы с рациональным содержанием песчано-глинистых пород и с изотермической выдержкой в автоклаве 3 и 6 ч после 2-х лет пребывания в воде теряют от 0 до 4,9 % первоначальной прочности Для некоторых образцов наблюдается даже незначительное повышение прочности, что, возможно, обусловлено гидравлическими свойствами полученного материала

Предложена технология изготовления известково-песяано-глинистых камней методом полусухого прессования, включающая следующие операции приготовление известково-песчано-глинистого вяжущего, смешение вяжущего с заполнителем и водой, гашение смеси, формование и ав-токлавирование Рекомендуется использовать в качестве оборудования для гашения сырьевой смеси либо широкий ленточный транспортер, накрытый кожухом, либо гасильный барабан, так как использование силоса может привести к слеживанию мелкодисперсной массы

Для внедрения результатов диссертационной работы при производстве силикатных материалов автоклавного твердения разработан пакет нормативных документов

Реализация результатов диссертационной работы позволит перейти на использование техногенного песчано-глинистого сырья, что значительно

сократит расходы и повысит эффективность производства силикатных автоклавных материалов

Результаты научно-исследовательской работы внедрены при разработке технико-экономического обоснования эксплуатации месторождений Архангельской алмазоносной провинции

С учетом проведенных исследований на ООО «Завод силикатного кирпича» ведется производство мощностью 5 млн штук усл. кирпича в год силикатного кирпича с применением глинистого компонента отсева обогащения песка месторождений Новгородской области - «Сивельба», «Сутоки», «Фофанковское» в качестве компонента вяжущего. Экономический эффект от производства силикатного кирпича составляет 255,31 руб с 1000 шт. уел кирпича Экономический эффект от производства высокопустотных силикатных камней составит 568,25 руб с 1000 шт уел кирпича

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Изучены состав и свойства техногенного песчано-глинистого сырья Архангельской алмазоносной провинции образуемого от горных работ по добыче алмазов и представленного вскрышными и вмещающими породами, и отсева обогащения песка месторождений Новгородской области Данные техногенные месторождения содержат породы спецификой которых является незавершенность процессов глинообразования Установлено, что изучаемые породы можно использовать в качестве энергосберегающего сырья для производства силикатных материалов автоклавного твердения, так как за счет метастабильных минералов несовершенной структуры и тонкодисперсного кварца сокращается расход энергоносителя, и улучшаются прочностные показатели

2 Рост прочности силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистого вяжущего происходит в результате оптимизации микроструктуры цементирующего вещества за счет увеличения плотности упаковки материалов, а также образования крупнокристаллических фаз новообразований, которые являются микронаполнителем в субмикрокристаллической гелевидной фазе из низкоосновных гидросиликатов

3. Установлено, что при автоклавной обработке вяжущего на основе магнезиальной глины и гидроксида кальция реагируют преимущественно сапонит и частично тонкодисперсный кварц с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция типа С8Н(В) и глиноземистого тоберморита, а также карбоната кальция Ионы магния, входящие в состав сапонита, образуют магнезит Механоактивация известково-сапонитового вяжущего приводит к разрушению кристаллической структуры глинистых минералов, за счет чего повышается реакционная способность и, соответственно,

ускоряется синтез цементирующих соединений

4 Предложены математические модели, позволяющие оптимизировать физико-механические показатели силикатных материалов на основе из-вестково-песчано-глинистого вяжущего от технологических параметров производства, превосходящих по своим физико-механическим показателям традиционные известково-песчаные материалы

5 Разработаны составы сырьевых смесей и определены режимы гидротермальной обработки для получения материалов с прочностью при сжатии от 15 до 50 МПа Установлено, что рациональное содержание пес-чано-глинистого компонента в сырьевой смеси составляет, мае % для супеси ААП - 35-40, песка ААП - 30-35, глины ААП - 15-20 и отсева песка (Новгородская обл ) - 30-35.

6. Путем введения песчано-глинистого компонента в сырьевую смесь достигается устойчивая окраска изделий, максимальная насыщенность цветового тона которых обеспечивается рациональным содержанием техногенного сырья Супесь придает изделиям желтый цвет, песок - красный, глина — серый, отсев песка - коричневый, что позволяет использовать их в качестве природного пигмента для силикатных материалов

7 Установлено, что силикатные материалы на основе известково-песчано-глиниетого вяжущего удовлетворяют требованиям по воздухо-стойкости, карбонизационной стойкости, морозостойкости (Р15-Р50) и водостойкости. Песчано-глинистые породы за счет высокой дисперсности позволяют улучшить формуемость сырьевой смеси и повысить прочность сырца, что позволит облегчить выпуск эффективных высокопустотных изделий

8 Для внедрения результатов диссертационной работы при производстве силикатных материалов с использованием техногенного песчано-глинистого сырья ААП разработан технологический регламент на организацию производства утолщенного пустотелого силикатного камня Результаты научно-исследовательской работы внедрены при разработке технико-экономического обоснования эксплуатации месторождений Архангельской алмазоносной провинции.

9. С учетом проведенных исследований на ООО «Завод силикатного кирпича» ведется производство силикатного кирпича с применением глинистого компонента отсева обогащения песка месторождений Новгородской области — «Сивельба», «Сутоки», «Фофанковское» в качестве компонента вяжущего мощностью 5 млн штук усл. кирпича в год Экономический эффект от производства силикатного кирпича составляет 255,31 руб с 1000 шт уел кирпича Экономический эффект от производства высокопустотных силикатных камней составит 568,25 руб. с 1000 шт усл. кирпича

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Жуков, Р В Расширение сырьевой базы силикатных автоклавных материалов за счет использования отходов алмазодобычи / Р В Жуков, А Н. Володченко // Проблемы и достижения строительного материаловедения сб докл Междунар науч -практич Интернет-конф, Белгород /Белгор гос. технол ун-т - Белгород, 2005 -С 30-31

2 Силикатные материалы гидротермального твердения на отходах алмазодобычи / А. H Володченко, Р В Жуков, С И. Алфимов // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре Образование. Наука. Практика материалы 62-й Всерос науч.-техн. конф по итогам КИР за 2004 г /Самар. гос арх-строит ун-т - Самара, 2005 -Ч 1.-С 348 -349

3. Жуков, Р В Экологические аспекты алмазодобычи и пути их разрешения / Р В Жуков // Студенческая наука - экономике России сб докл Пятой межрег. науч. конф / Сев.-Кав. гос технол ун-т - Ставрополь, 2005 -Т 1 -Ч 2 -С 66-67

4 Автоклавные силикатные материалы на сопутствующих породах горнодобывающей промышленности /АН Володченко, Р В Жуков, С И Алфимов, И. Ю. Кан // Дш науки '2005 Матер^али Междынар наук -практич конф - Дшпропетровськ, 2005. - Т 33. - С 27 - 29. -ISBN 966-7191-86-9.

5 Силикатные материалы на основе отходов алмазодобывающей промышленности /АН Володченко, В. С Лесовик, Р В Жуков, С И. Алфимов // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустршг вестн БГТУ им В Г. Шухова / Белгор. гос технол ун-т - Белгород, 2005 - № 9 - С 53-57

6. Жуков, Р В Силикатные материалы на попутных породах добычи алмазов / Р В Жуков, С И Алфимов, А А Володченко // Материалы XIII Междунар конф студ, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» /Моек гос ун-т -М„ 2006 -Т IV-С 420 - 421 - ISBN 5-94987-039-5-IV

7. Силикатные бетоны на основе отходов горнодобывающей промышленности /АН Володченко, С И Алфимов, Р. В Жуков, Ю. А Бу-рякова // Aktualne Problemny Naukowo-Badawcze Budownictwa, VIII Konferencja Naukowo-Techmczna - Olsztun, 2006 - S 293 - 298 -ISBN 83-89112-37-x

8 Володченко, А H. Силикатные материалы на основе вскрышных пород Архангельской алмазоносной провинции /АН Володченко, Р В Жуков, С И Алфимов // Изв вузов Северокавказский регион Технические науки -2006 -№3 -С 67-70 -ISSN0321-2653

9 Перспективы использования отходов алмазодобывающей промышленности при производстве строительных материалов / В В Строкова, А Н Володченко, А О Лютенко, Р В Жуков, М Н Ковтун, С И Алфимов, Н. И Алфимова // Строительный комплекс России наука, образование, практика сб науч тр / Вост.-Сиб гос технол. ун-т -Улан-Удэ, 2006 - С. 140 - 142

10 Силикатный бетон на нетрадиционном сырье / А Н Володченко, Р В Жуков, Ю. В Фоменко, С. И Алфимов // Бетон и железобетон - 2006 -№6 - С 16-19 -ШЫ 0005-9889

11 Оптимизация свойств силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистого вяжущего /АН Володченко, Р. В Жуков, В С Лесовик, Е А Дороганов // Строит материалы - 2007 — № 4 - С 66 — 68. - КвИ 0585-430Х

12. Решение о выдаче патента от 25 12 2006 по заявке 2005135817/03 РФ, МПК С 04 В 28/18, С 04 В 111/20. Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием отходов алмазодобывающей промышленности / от 17 11 2005 / Володченко А Н., Лесовик Р В, Строкова В В , Жуков Р. В , Алфимов С И, Лютенко А. О

ЖУКОВ Роман Владимирович

АВТОКЛАВНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОПУТНО-ДОБЫВАЕМЫХ ПОРОД АРХАНГЕЛЬСКОЙ АЛМАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

05 23 05 - Строительные материалы и изделия

Подписано в печать Объем 1,0 Уч -изд л Заказ 90

Формат 60x84 1/16 Тираж 100

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова 308012, г Белгород, ул Костюкова 46

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Получение силикатных материалов гидротермального твердения на основе песчано-глинистых пород.

1.1.1. Влияние глин и глинистых минералов на физико-механические свойства силикатных материалов.

1.1.2. Использование песчано-глинистых пород для производства силикатных материалов в промышленных условиях.

1.2. Использование силикатов магния в производстве автоклавных материалов.

1.3. Реакции в силикатных и несиликатных водных системах.

1.3.1. Система Ca0-Si02-H20.

1.3.2. Системы Са0-А1203-Н20 и Ca0-Fe203-H20.

1.3.3. Системы Ca0-AI203-Si02-H20 и Ca0-Fe203-AI203-Si02-H20.

1.3.4. Системы Mg0-Si02-H20 и Ca0-Mg0-Si02-H20.

1.4. Влияние минеральных составляющих песчано-глинистых пород на образование цементирующего вещества автоклавных материалов

1.5. Взаимосвязь между фазовым составом и физико-механическими свойствами цементирующего вещества автоклавных материалов

1.6. Выводы.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Методы изучения фазового состава сырьевых и синтезированных материалов.

2.1.1. Рентгенофазовый анализ.

2.1.2. Дифференциально-термический анализ.

2.1.3. Электронно-микроскопический анализ.

2.1.4. ИК-спектроскопический анализ.

2.2. Определение физико-механических характеристик сырьевых материалов.

2.2.1. Определение гранулометрии веществ.

2.2.2. Определение удельной поверхности.

2.2.3. Определение активности извести.

2.3. Методика получения образцов.

2.4. Определение физико-механических характеристик синтезированных материалов.

2.5. Математическая обработка результатов исследований.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ СИЛИКАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

3.1. Характеристика сырьевой базы силикатных изделий Архангельской алмазоносной провинции.

3.2. Характеристика сырьевой базы силикатных изделий Новгородской области.

3.3. Вещественный состав и свойства песчано-глинистого сырья.

3.4. Микростроение исследуемого сырья по данным электронной микроскопии.

3.5. Рациональные области использования техногенного сырья.

3.6. Применяемые материалы.

3.7. Выводы.

4. ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАГНЕЗИАЛЬНОЙ ГЛИНЫ

С ГИДРОКСИДОМ КАЛЬЦИЯ.

4.1. Синтез новообразований и формирование микроструктуры.

4.2. Механоактивация известково-сапонитового вяжущего.

4.3. Выводы.

5. СВОЙСТВА СИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ

ТЕХНОГЕННОГО ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТОГО СЫРЬЯ.

5.1.Определение формовочной влажности смеси.

5.2. Влияние песчано-глинистого сырья на прочность сырца.

5.3. Влияние техногенного сырья на окраску силикатных материалов

5.4. Физико-механические характеристики силикатных материалов

5.4.1. Изделия с содержанием супеси ААП.

5.4.2. Изделия с содержанием песка ААП.

5.4.3. Изделия на основе известково-песчано-сапонитового вяжущего.

5.4.4. Изделия с содержанием отсева обогащения песка.

5.5. Выбор рациональных составов силикатных изделий.

5.6. Атмосферостойкость синтезированных силикатных материалов.

5.6.1. Испытания на воздухостойкость.

5.6.2. Испытания на стойкость по отношению к углекислоте.

5.6.3. Испытания на морозостойкость.

5.7. Водостойкость синтезированных силикатных материалов.

5.8. Выводы.

6. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА И СВОЙСТВА СИЛИКАТНЫХ

МАТЕРИАЛОВ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

6.1. Технико-экономическая целесообразность применения песчано-глинистого сырья в качестве компонента силикатных камней.

6.2. Характеристика изготавливаемой продукции.

6.3. Расчет экономии материальных затрат при замене силикатных кирпичей известково-песчано-глинистыми камнями.

6.4. Технология производства силикатных камней.

6.5. Промышленные испытания.

6.6. Выводы.

В настоящее время в связи с реализацией приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» особую актуальность приобретают задачи увеличения производства и расширения области применения стеновых материалов, сочетающих в себе высокие конструктивные, декоративные и эксплуатационные качества с относительно низкой стоимостью. В большей мере перечисленным требованиям отвечают силикатные материалы автоклавного твердения, основным кремнеземистым компонентом для которых является техногенное песчано-глинистое сырьё.

В Архангельской области геолого-разведочными работами в районе добычи алмазов выявлены большие количества песчано-глинистых пород, характеризующиеся разнообразием вещественного состава и свойств. При разработке месторождений в Архангельской алмазоносной провинции (ААП) в зону горных работ попадают млн. м3 вскрышных и вмещающих песчано-глинистых пород, рациональные области использования которых не установлены. Целесообразно изучить возможность использования этих отложений в качестве сырья для производства силикатных материалов автоклавного твердения, а также сравнить с данными на основе других техногенных месторождений кремнеземистого сырья Северо-Западного Федерального округа РФ, в частности Новгородской области.

Диссертационная работа выполнена в рамках тематического плана госбюджетных НИР проводимого по заданию Министерства образования и науки РФ и финансируемого из средств федерального бюджета на 2004-2008 гг.

Цель и задачи работы.

Разработка технологии производства силикатных материалов автоклавного твердения на основе попутно-добываемых песчано-глинистых пород месторождений Архангельской алмазоносной провинции.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследование строения, состава и свойств песчано-глинистого сырья месторождений Северо-Западного Федерального округа РФ;

- изучение продуктов и процесса структурообразования при взаимодействии магнезиальных глин (с высоким содержанием сапонита) с гидроксидом кальция в гидротермальных условиях, а также разработка рациональных составов и технологии производства плотных силикатных материалов с использованием техногенного песчано-глинистого сырья;

- разработка нормативно-технической документации по использованию техногенного песчано-глинистого сырья для получения автоклавных материалов и внедрение результатов работы.

Научная новизна.

Установлена высокая реакционная способность техногенного песчано-глинистого сырья ААП с гидроксидом кальция в гидротермальных условиях, заключающаяся в ускорении синтеза новообразований и, соответственно, формировании оптимального состава цементирующих соединений при сокращенных режимах автоклавной обработки силикатных материалов, обеспечивающих высокие физико-механические показатели.

Показано, что рост прочности силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистого вяжущего происходит в результате оптимизации микроструктуры цементирующего вещества за счет увеличения плотности упаковки материалов, а также синтеза крупнокристаллических фаз различного состава, являющихся микронаполнителем в гелевидной фазе из низкоосновных гидросиликатов, образующихся при взаимодействии с известью термодинамически неустойчивых породообразующих минералов песчано-глинистых пород незавершенной стадии глинообразования.

Установлено, что в системе сапонит-гидроксид кальция-вода при автоклавной обработке при температуре до 180 °С и изотермической выдержке до 6 ч образуется высокопрочный состав цементирующих соединений из гидросиликатов кальция различной основности, кальцита и магнезита. В известково-песчано-глинистой смеси с содержанием магнезиальной глины (с высоким содержанием сапонита) цементирующие соединения преимущественно образуются за счет взаимодействии извести с сапонитом и частично с тонкодисперсным кварцем, что обеспечивает высокие физико-механические показатели силикатных материалов.

Практическое значение работы.

Определены рациональные способы использования техногенного песчано-глинистого сырья ААП. Полученные данные могут быть использованы для оценки сырьевых ресурсов техногенных месторождений других регионов.

Разработаны составы сырьевых смесей с использованием в качестве компонента вяжущего техногенного песчано-глинистого сырья месторождений ААП и Новгородской области для получения эффективных высокопустотных силикатных изделий. Получены силикатные материалы на основе известково-песчано-глинистого вяжущего с прочностью при сжатии 15-50 МПа, морозостойкостью до 50 циклов.

Предложены математические модели, позволяющие оптимизировать физико-механические показатели силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистого вяжущего от технологических параметров производства, превосходящих по своим физико-механическим показателям традиционные известково-песчаные материалы.

Определены рациональные параметры гидротермальной обработки изделий на основе техногенного песчано-глинистого сырья. Снижение себестоимости производства на 25 % происходит за счет уменьшения энергозатрат на автоклавную обработку, сокращения брака в процессе формования и расхода сырьевых компонентов при получении пустотных изделий.

Внедрение результатов исследований.

В г. Боровичи Новгородской области на ООО «Завод силикатного кирпича» проведены промышленные испытания сырьевых смесей (рациональных составов) для производства окрашенного силикатного кирпича с применением техногенного песчано-глинистого сырья ААП и Новгородской области в качестве компонента вяжущего.

Результаты диссертационной работы внедрены на ООО «Завод силикатного кирпича» при выпуске опытно-промышленной партии силикатного кирпича с применением глинистого компонента отсева обогащения песка месторождений Новгородской области - «Сивельба», «Сутоки», «Фофанковское» и др. в качестве компонента вяжущего. Подписан протокол о намерениях по организации производства утолщенного пустотелого силикатного камня с применением глинистого компонента отсева обогащения песка месторождений Новгородской области в качестве компонента вяжущего.

Разработан технологический регламент на организацию производства утолщенного пустотелого силикатного камня на основе известково-песчано-глинистого вяжущего с использованием техногенного песчано-глинистого сырья ААП.

Результаты научно-исследовательской работы внедрены при разработке технико-экономического обоснования эксплуатации месторождений ААП.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270106.

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности получения на основе нетрадиционного для стройиндустрии техногенного песчано-глинистого сырья ААП и Новгородской области силикатных изделий автоклавного твердения;

- результаты исследования влияния техногенного песчано-глинистого сырья ААП и Новгородской области в сырьевой смеси на процессы формирования и состав продуктов реакции силикатных материалов;

- технология производства эффективных окрашенных высокопустотных изделий на основе композиционного вяжущего, состоящего из извести и техногенного песчано-глинистого сырья;

- результаты внедрения.

Публикации.

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 12 научных публикациях, в том числе в трех статьях в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, защищены патентом на изобретение «Сырьевая смесь для получения силикатных изделий с использованием отходов алмазодобывающей промышленности».

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 227 страницах машинописного текста, включающего 31 таблицу, 57 рисунков и фотографий, списка литературы из 162 наименований, 10 приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучены состав и свойства техногенного песчано-глинистого сырья Архангельской алмазоносной провинции образуемого от горных работ по добыче алмазов и представленного вскрышными и вмещающими породами, и отсева обогащения песка месторождений Новгородской области. Данные техногенные месторождения содержат породы, спецификой которых является незавершенность процессов глинообразования. Установлено, что изучаемые породы можно использовать в качестве энергосберегающего сырья для производства силикатных материалов автоклавного твердения, так как за счет метастабильных минералов несовершенной структуры и тонкодисперсного кварца сокращается расход энергоносителя, и улучшаются прочностные показатели.

2. Рост прочности силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистого вяжущего происходит в результате оптимизации микроструктуры цементирующего вещества за счет увеличения плотности упаковки материалов, а также образования крупнокристаллических фаз новообразований, которые являются микронаполнителем в субмикрокристаллической гелевидной фазе из низкоосновных гидросиликатов.

3. Установлено, что при автоклавной обработке вяжущего на основе магнезиальной глины и гидроксида кальция реагируют преимущественно сапонит и частично тонкодисперсный кварц с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция типа CSH(B) и глиноземистого тоберморита, а также карбоната кальция. Ионы магния, входящие в состав сапонита, образуют магнезит. Механоактивация известково-сапонитового вяжущего приводит к разрушению кристаллической структуры глинистых минералов, за счет чего повышается реакционная способность и, соответственно, ускоряется синтез цементирующих соединений.

4. Предложены математические модели, позволяющие оптимизировать физико-механические показатели силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистого вяжущего от технологических параметров производства, превосходящих по своим физико-механическим показателям традиционные известково-песчаные материалы.

5. Разработаны составы сырьевых смесей и определены режимы гидротермальной обработки для получения материалов с прочностью при сжатии от 15 до 50 МПа. Установлено, что рациональное содержание песчано-глинистого компонента в сырьевой смеси составляет, мае. %: для супеси ААП -35—40, песка ААП - 30-35, глины ААП - 15-20 и отсева песка (Новгородская обл.)-30-35.

6. Путем введения песчано-глинистого компонента в сырьевую смесь достигается устойчивая окраска изделий, максимальная насыщенность цветового тона которых обеспечивается рациональным содержанием техногенного сырья. Супесь придает изделиям желтый цвет, песок - красный, глина - серый, отсев песка - коричневый, что позволяет использовать их в качестве природного пигмента для силикатных материалов.

7. Установлено, что силикатные материалы на основе известково-песчано-глинистого вяжущего удовлетворяют требованиям по воздухостойкости, карбонизационной стойкости, морозостойкости (F15-F50) и водостойкости. Песчано-глинистые породы за счет высокой дисперсности позволяют улучшить формуемость сырьевой смеси и повысить прочность сырца, что позволит облегчить выпуск эффективных высокопустотных изделий.

8. Для внедрения результатов диссертационной работы при производстве силикатных материалов с использованием техногенного песчано-глинистого сырья ААП разработан технологический регламент на организацию производства утолщенного пустотелого силикатного камня. Результаты научно-исследовательской работы внедрены при разработке технико-экономического обоснования эксплуатации месторождений Архангельской алмазоносной провинции.

9. С учетом проведенных исследований на ООО "Завод силикатного кирпича" ведется производство силикатного кирпича с применением глинистого компонента отсева обогащения песка месторождений Новгородской области - "Сивельба", "Сутоки", "Фофанковское" в качестве компонента вяжущего мощностью 5 млн. штук усл. кирпича в год. Экономический эффект от производства силикатного кирпича составляет 255,31 руб. с 1000 шт. усл. кирпича. Экономический эффект от производства высокопустотных силикатных камней составит 568,25 руб. с 1000 шт. усл. кирпича.

1. Боженов, П. И. Технология автоклавных материалов / П. И. Боженов. JI. : Стройиздат, 1978. - 368 с.

2. Баженов, Ю. М. Применение промышленных отходов в производстве строительных материалов / Ю. М. Баженов, П. Ф. Шубенкин, JI. И. Дворкин. М.: Стройиздат, 1986. - 56 с.

3. Прокофьева, В. В. Строительные материалы на основе силикатов магния / В. В. Прокофьева, 3. В. Багаутдинов. СПб. : Стройиздат СПб, 2000. -200 с. - ISBN 5-87897-072-4.

4. Прокофьева, В. В. Строительные материалы на базе силикатов магния : автореф. дис. . докт. техн. наук : 05.23.05 : защищена 25. 02. 1992 / Прокофьева Валентина Васильевна; Харьковский инж.-строит. ин-т. -Харьков, 1992.-35 с.

5. Использование попутных продуктов обогащения железных руд в строительстве на Севере / В. В. Прокофьева и др.. J1. : Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1986 - 176 с.

6. Рыбьев, И. А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ (Искусственные строительные конгломераты) / И. А. Рыбьев. М. : Высшая школа, 1978. - 310 с.

7. Хинт, И. А. Основы производства силикацитных изделий / И. А. Хинт. М. - JL : Госстройиздат, 1962. - 602 с.

8. Таль, А. О размерах песчинок для производства силикатного кирпича / А. Таль // Строит, промышленность. -1928. № 10. - С. 756 - 759.

9. Смирнов, Н. Н. Исследования в области силикатного кирпича / Н. Н. Смирнов // Тр. НИИ минералогии и петрографии. М., 1928. - Вып. 1. - С. 5-17.

10. Будников, П. П. К вопросу получения сырцовых, неразмываемых водою глин / П. П. Будников // Сб. экспериментальных работ по исследованию глин. М., 1927. - Вып. 21. - С. 97 -106.

11. Будников, П. П. О получении глинисто-известкового кирпича / П. П. Будников // Строит, промышленность. М., 1928. - № 11 - 12. - С. 773 -774.

12. Розенблит, С. М. Повышение прочности силикатного кирпича и удешевление его путем добавки глины в сырьевую смесь / С. М. Розенблит // Пром-ть строит, материалов. М., 1941. - № 4. - С. 27 - 32.

13. Розенблит, С. М. Добавка глины в сырьевую смесь для производства силикатного кирпича / С. М. Розенблит // Местные строит, материалы. -М., 1947. Вып. VIII. - С. 1 -12.

14. Никольский, Г. Г. Автоклавный глино-известковый строительный материал из местного сырья / Г. Г. Никольский, К. Н. Дубенецкий // Материалы по коммунальному хозяйству: сб. тр. JI. - М., 1949. - № 5 - 6. - С. 22 - 32.

15. Яковлев, К. Ф. Автоклавный стеновой материал из глино-известковых масс / К. Ф. Яковлев // Местные строит, материалы. М., 1948. - Вып. 7. - С. 22 -32.

16. Яковлев, К. Ф. Автоклавные стеновые материалы из известково-глиняных масс / К. Ф. Яковлев // Сб. тр. РОСНИИМС. -1952. № 1. - С. 59 - 80.

17. Гвоздарев, И. П. Производство силикатного кирпича / И. П. Гвоздарев. -М.: Промиздат, 1951. 147 с.

18. Фальков, И. А. Влияние некоторых технологических факторов на свойства силикатного кирпича / И. А. Фальков // Сб. тр. РОСНИИМС. М., 1953. -№ 3. - С. 61 - 73.

19. Левин, С. Н. Влияние щелочесодержащих минералов на свойства строительных изделий автоклавного твердения / С. Н. Левин // Сб. тр. РОСНИИМС. М.: Промстройиздат, 1957. - № 13. с. 49 - 64.

20. Кржеминский, С. А. Ускорение твердения и повышение прочности силикатных материалов на основе извести / С. А. Кржеминский, О. И. Рогачева // Сб. тр. РОСНИИМС. М. : Промстройиздат, 1952. - № 1. -С. 81-106.

21. Кржеминский, С. А. Подбор состава сырьевой смеси для силикатного кирпича и других известково-песчаных материалов / С. А. Кржеминский, О. И. Рогачева // Сб. тр. РОСНИИМС. М. : Промстройиздат, 1953. - № 2. -С. 91-122.

22. Хавкин, Л. М. К динамике твердения известково-глиняных изделий в автоклавах / Л. М. Хавкин, Р. В. Фурман // Сб. тр. РОСНИИМС. М. : Промстройиздат, 1957. - № 13. - С. 23 - 32.

23. Кржеминский, С. А. Исследование процесса автоклавного твердения известково-кремнеземистых материалов / С. А. Кржеминский // Сб. тр. РОСНИИМС.-М.-.Промстройиздат, 1955.-№9.с. 117-158.

24. Келлер, И. М. Исследование взаимодействия глинистых минералов и полевых шпатов с известью при водотепловой обработке / И. М. Келлер, О. С. Лаврович // Сб. тр. РОСНИИМС. М.: Промстройиздат, 1954. - № 6. -С. 11-30.

25. Хавкин, Л. М. Добавка глины в шихту при производстве силикатного кирпича / Л. М. Хавкин // Сб. тр. РОСНИИМС. М. : Промстройиздат, 1953.-№2.-С. 49-64.

26. Автоклавная обработка силикатных изделий / С. А. Кржеминский, Н. К. Судина, J1. А. Кройчук, В. П. Варламов ; под ред. С. А. Кржеминского. -М.: Стройиздат, 1974. 160 с.

27. Чемоданов, Д. И. Исследование влияние глины на свойства автоклавных известково-кремнеземистых материалов / Д. И. Чемоданов, 3. Я. Гаврилова //Тр. ТГУ им. В. В. Куйбышева. Томск, 1957.-Т. 145.-С. 141-147.

28. Чемоданов, Д. И. Исследование автоклавных силикатных материалов на основе суглинков / Д. И. Чемоданов, 3. Я. Гаврилова, С. В. Петрова // Сб. науч. тр. Томского инж.-строит. ин-та. 1956. - № 1. - С. 3 - 7.

29. Будников, П. П. Изучение условий образования глино-известковых строительных материалов / П. П. Будников, С. И. Хвостенков // ЖПХ. М. - Л., 1953. - Т. XXVI. - Вып. 5. - С. 457 - 463.

30. Будников, П. П. Изучение влияния составных частей глины на свойства известково-глиняных изделий / П. П. Будников, И. М. Келлер, О. С. Лаврович // Сб. тр. РОСНИИМС. М. : Промстройиздат, 1953. - № 5. - С. 3-14.

31. Будников, П. П. Изучение влияния глины различного минералогического состава на свойства глино-известкового строительного материала / П. П. Будников, И. М. Келлер, О. С. Лаврович // Докл. АН СССР. 1952. - Т. LXXXVII. - № 6. - С. 1043 - 1046.

32. Будников, П. П. Глино-известковый строительный материал гидротермальной обработки и теория его образования / П. П. Будников // Изв. АН СССР, 1954. №3. - С. 137 - 145.

33. Будников, П. П. К теории твердения известково-глино-песчаных строительных материалов гидротермальной обработки / П. П. Будников, О. В. Клюка // Докл. АН СССР. 1953. - Т. ХС. - № 6. - С. 1099 - 1102.

34. Будников, П. П. О реакции между каолином и гидратом окиси кальция в условиях гидротермальной обработки / П. П. Будников // Тр. совещания по химии цемента. -М., 1956. С. 294-303.

35. Будников, П. П. Глино-известковый строительный материал гидротермальной обработки / П. П. Будников, С. И. Хвостенков // Тр. МХТИ им. Д. И. Менделеева. -1952. Вып. 17. - С. 128 -132.

36. Будников, П. П. Гидротермальное твердение строительных материалов на новых видах сырья / П. П. Будников, Ю. М. Бутт // ЖПХ. М. - JI., 1957. -Т. 30. -№ 5. - С. 787-791.

37. Викарий, И. М. Влияние различных добавок на огнестойкость безобжиговых изделий автоклавной обработки / И. М. Викарий // Тр. ХПИ. -Харьков, 1959.-Т. XXXI.-Вып. 1.-С. 109-112.

38. Гулинова, JL Г. Облицовочные силикатные плиты из местного сырья / JI. Г. Гулинова, Г. М. Беляева // Строит, материалы: сб. ; под ред. О. О. Литвинова. Киев, 1949. - С. 3 - 30.

39. Матулис, Б. Ю. О влиянии гидроалюминатов кальция на свойства автоклавных силикатных изделий / Б. Ю. Матулис, В. И. Станайтис // Сб. тр. ВНИИтеплоизоляция. Вильнюс, 1968. - Вып. 3. - С. 225 - 238.

40. Гродзенская, Е. С. Влияние индивидуальных минералогических составляющих лессов на процессы автоклавного твердения известково-лессовых смесей / Е. С. Гродзенская, Б. Н. Виноградов // Сб. тр. ВНИИстром. М.: Стройиздат, 1967. - № 10 (38). - С. 3 - 22.

41. Бутт, Ю.М. Исследование процесса взаимодействия основных глинообразующих минералов с известью при водотепловой обработке / Ю. М. Бутт, Б. П. Паримбетов // Сб. тр. РОСНИИМС. М. : Промстройиздат, 1955. -№ 9. - С. 95 - 116.

42. Паримбетов, Б. П. Влияние некоторых добавок на свойства известково-силикатных материалов из барханного песка / Б. П. Паримбетов, К. К. Куатбаев // Тр. ин-та строительства и стройматериалов. Алма-Ата, 1958. -Т. 1.-С. 16-27.

43. Полет, X. Глина и известь вместо песка и извести / X. Полет // Материалы III Междунар. симпозиума по силикатным строит, изделиям автоклавного твердения М.: ВНИИстром, 1974. - С. 41 - 45.

44. Беси, Г. Э. Определение пригодности исходного сырья для производства силикатного кирпича / Г. Э. Беси // Материалы III Междунар. симпозиума по силикатным строит, изделиям автоклавного твердения. М. : ВНИИстром, 1974. - С. 249 - 272.

45. Хавкин, JI. М. Свойства известково-глиняных смесей в зависимости от начальной влажности глины и длительности смешивания / JI. М. Хавкин // Сб. тр. РОСНИИМС. М.: Промстройиздат, 1954. - № 7. - С. 63 - 72.

46. Яковлев, К. Ф. Условия получения морозостойкого известково-глиняного автоклавного кирпича / К. Ф. Яковлев, Г. Е. Лукич, Ц. М. Копман // Сб. тр. РОСНИИМС.-М.: Промстройиздат, 1958.-№ 14.-С. 51-67.

47. Виноградов, Б. Н. Сырье для производства автоклавных силикатных бетонов / Б. Н. Виноградов. М., 1966. - 166 с.

48. Медведев, М. Ф. Работа АНИ по получению вяжущего материала из отходов асбестовых обогатительных фабрик / М. Ф. Медведев // Строит, бюлл.- 1933, №4 (18).

49. Цементы автоклавного твердения и изделия на их основе / П. И. Боженов и др..-J1.: Госстройиздат, 1963.

50. Прокофьева, В. В. Строительные материалы из отходов Ковдорского железнорудного горно-обогатительного комбината : автореф. дис. . канд. техн. наук : / Прокофьева Валентина Васильевна; ЛИСИ. Л., 1968. - 24 с.

51. Прокофьева, В. В. Использование силикатов магния в производстве автоклавных материалов / В. В. Прокофьева, В. И. Хренов // Строит, материалы из попутных продуктов промышленности : сб. тр. Л. : ЛИСИ, 1975.-№101. -С. 27-35.

52. Бутт, Ю. М. Твердение вяжущих при повышенных температурах / Ю. М. Бутт, Л. Н. Рашкович. М.: Стройиздат, 1965. - 240 с.

53. Хавкин, Л. М. Технология силикатного кирпича / Л. М. Хавкин. М. : Стройиздат, 1982.-384 с.

54. Судина, Н. К / Н. К. Судина, В. П. Варламов, Л. Н. Рашкович // Сб. тр. ВНИИстром. М., 1965. - № 6 (34).

55. Бутт, Ю. М. Исследование взаимодействия гидрата окиси кальция с кремнеземом и глиноземом при водотепловой обработке / Ю. М. Бутт, С. А. Кржеминский // Сб. тр. РОСНИИМС. М. : Промстройиздат, 1953. -№ 2. - С. 75-90.

56. Бутт, Ю. М. Исследование образования гидросиликатов и гидроалюминатов кальция в условиях гидротермальной обработки / Ю. М. Бутт, С. А. Кржеминский // Докл. АН СССР. 1953. - Т. LXXXIX. - № 4. -С. 709-712.

57. Majumdar, A. J. The Sustem Са0-А120з-Н20 // Journal of the American ceramical Society / A. J. Majumdar, R. Roy. 1956. - Vol. 39. - Nr. 12. -P. 434.

58. Боженов, П. И. Обработка строительных материалов паром высокого давления / П. И. Боженов, Г. Ф. Суворова. Л., 1961. - 79 с.

59. Carlson, Е. Т. Hydrogarnet Formation in the System Lime-Alumina-Silica-Water / E. T. Carlson // Journal of Research of the National Bureau of Standards. 1956. - Vol. 56. - Nr. 6. - P. 326 - 335.

60. Ведь, E. И. Физико-химические основы технологии автоклавных строительных материалов / Е. И. Ведь, Г. М. Бакланов, Е. Ф. Жаров. -Киев: Изд-во Буд{вельник, 1966. 212 с.

61. Ли, Ф. М. Химия цементов и бетона / Ф. М. Ли. М. : Стройиздат, 1961. — 646 с.

62. Jones, F. Е. Chemistry of Cement / F. E. Jones // Proceed, of the 4th Intern. Sympos. Washington, 1960. National Bureau of Standars, Monograph 43. U.S. Departament of Comerce. 1962. - P. 205.

63. Чехавичене, M. А. Исследование кинетики взаимодействия CaO с глинистыми примесями песка в гидротермальных условиях : автореф. дис. . канд. тех. наук : 05. 17. 11 / Чехавичене Минда Алексовна; Каунасский политех, ин-тут. Каунас, 1978. - 19 с.

64. Eiger, A. Revue des Materiaux de Construction et de Travauh Publica / A. Eiger. -1937.-Vol. 33.-P. 141.

65. Malguori, G. Ricerca Scientifica / G. Malguori, V. Cirilli. 1940. - Vol. 11. -P. 316.

66. Journal of Research of the National Bureau of Standards / E. P. Flint, F. M. Howard, H. E. Murdic, I. S. Wells. 1961. - Vol. 26.

67. Hoffman, H. Uber Calciumferrithydrate / H. Hoffman // Zement. 1946-jahr 25.-Nr. 8.-S. 113.

68. Варшал, Б. Г. Устойчивость гидрогеленита / Б. Г. Варшал, А. А. Майер // Сб. тр. РОСНИИМС. М.: Промстройиздат, 1962. - № 22. - С. 64 - 66.

69. Виноградов, Б. Н. Методы идентификации гидрогранатов в продуктах твердения вяжущих веществ / Б. Н. Виноградов // Сб. тр. ВНИИстром. -М.: Стройиздат, 1966. № 6 (34). - С. 22 - 31.

70. Kalousek, G. Crystal chemistry of Hudrous Calcium Silicates: 1, Substitution of Aluminum in Lattece of Tobermorite / G. Kalousek // Journal of the American Ceramic Societu. -1957. Vol. 40. - Nr. 3. - P. 74.

71. Говоров, А. А. Гидрогранатные новообразования и твердение дисперсий стекол в гидротермальных условиях / А. А. Говоров, J1. И. Хохлова // Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем. Киев: Наукова думка, 1975. - Вып. 7. - С. 166 - 169.

72. Грачева, О. И. Некоторые физико-химические и технические свойства синтетических гидроферритов и сульфоалюмоферритов кальция / О. И. Грачева // Тр. НИИасбестоцемента. М., 1962. - Вып. 14.

73. Торопов, H. А. Химия цементов / H. А. Торопов. M. : Промстройиздат, 1956.-271 с.

74. Бутт, Ю. М. Образование гидрогранатов при автоклавном твердении вяжущих веществ / Ю. М. Бутт, Б. Г. Варшал, А. А. Майер // Тр. 6-го совещания по экспериментальной и технической минералогии и петрографии. М., 1962. - С. 203 - 209.

75. Рой, Д. М. Кристаллические твердые растворы в гранатовых фазах системы Ca0-AI203-Si02-H20 и их цеолитный характер / Д. М. Рой, Р. Рой // IV Междунар. конгресс по химии цемента. М. : Стройиздат, 1964. - С. 249 -254.

76. Тимашев, В. В. Синтез и исследование высококремнеземистого гидрограната состава 3CaOAI203-l,6Si02-2,8H20 / В. В. Тимашев, Л. С. Запорожец // Химия и технология технических силикатов : тр. МХТИ М., 1980.-Вып. 116.-С. 117-120.

77. Андреев, В. В. К термической диссоциации гидрогранатов кальция / В. В. Андреев // Ж. прикл. химии. -1983. Т. 56. - № 2. - С. 323 - 325.

78. Боженов, П. И. Система MgO-SiCh-I^O при автоклавной обработке / П. И. Боженов, Г. В. Березина // Строит, материалы из попутных продуктов промышленности : Межвуз. темат. сб. тр. Л.: ЛИСИ, 1981. - С. 11 - 26.

79. Синтетические амфиболовые асбесты / А. Ф. Григорьева и др.. Л. : Наука, 1975.

80. Саталкин, А. В. Высокопрочные автоклавные материалы на основе известково-кремнеземистых вяжущих / А. В. Саталкин, П. Г. Комохов. -М.: Стройиздат, 1966.

81. Боженов, П. И. Система Mg0-Si02 при автоклавной обработке / П. И. Боженов, Г. В. Березина // В кн. : Строит, материалы из попутных продуктов промышленности. Л., ЛИСИ, 1973. - № 85. С. 6 - 12.

82. Вайвад, А. Д. Магнезиальные вяжущие вещества / А. Д. Вайвад. Рига : Зинатне, 1971.

83. Бережной, А. С. Многокомпонентные оксидные силикатные системы / А. С. Бережной. Киев : Наукова думка, 1988. - 200 с.

84. Экспериментальное изучение процесса серпентинизации оливина / Э. И. Корыткова и др. // Докл. АН СССР. М.: Наука, 1971. - Т. 196. - № 4.

85. Корыткова, Э. И. Гидротермальный синтез рихтерит-асбеста из диопсида / Э. И. Корыткова, Т. А. Макарова // Изв. АН СССР, сер. Неорганические материалы. 1974. - Т. 10. - № 1.

86. Хигерович, М. И. Химизм твердения в системе глина-известь / М. И. Хигерович, Д. С. Новаховская // Вяжущие строит, материалы: сб. ст. ЦНИИПС. М., 1936. - С. 3 -17.

87. Будников, П. П. О химизме гидротермального взаимодействия между глиной и известью / П. П. Будников, М. И. Хигерович // Докл. АН СССР. -1954. Т. 96. - № 1. - С. 141 - 142.

88. Edelman, С. H. Vere et Silicates Industr / С. H. Edelman. 1947,12. - Heft 6. -P.3.

89. Strassen H., Stratling W. Zeitschrift fur anorganische und allgemeine chemie, 1940. T. 245. - № 3. - S. 257-278.

90. Паримбетов, Б. П. Строительные материалы из минеральных отходов промышленности / Б. П. Паримбетов. М.: Стройиздат, 1978. - 200 с.

91. Клюка, О. В. Изучение реакции между каолином и гидратом окиси кальция в условиях гидротермальной обработки : дис. . канд. тех. наук / Клюка О.В.-М., 1953.-123 с.

92. Куколев, Г. В. О природе продуктов твердения автоклавных глиноизвестковых изделий / Г. В. Куколев, И. М. Викарий // Тр. ХПИ. -Харьков, 1957. Т. XIII. - Вып. 4. - С. 139 - 148.

93. Матулис, Б. Исследование реакционной способности глинозема и глин некоторых месторождений Лит.ССР к извести в гидротермальных условиях / Б. Матулис, М. Чехавичене // Сб. тр. ВНИИтеплоизоляция. Вильнюс, 1976. - Вып. 8. - С. 169 - 175.

94. Фазо- и структурообразование в известково-каолинитовых дисперсиях при гидротермальном нагреве / А. А. Говоров, Ф. Д. Овчаренко, Е. В. Джус, И. В. Бакушина // Докл. АН СССР. 1978. - Т. 240. - № 2. - С. 384 - 386.

95. Володченко, А. Н. Влияние парагенезиса кварц-глинистые минералы на свойства автоклавных силикатных материалов / А. Н. Володченко, В. М. Воронцов, Г. Г. Голиков // Изв. вузов. Стр-во. 2000. - № 10. - С. 57 - 60.

96. Терещенко, А. П. Глинистые породы Курской магнитной аномалии, повышающие механическую прочность автоклавных силикатных изделий /

97. A. П. Терещенко, А. Н. Володченко, В. С. Лесовик // Химия и технология строительных материалов: сб. тр. МИСИ, БТИСМ М. , 1982, -С. 111-119.

98. Терещенко, А. П. Влияние песчаной монтмориллонит-каолинитовой глины на свойства автоклавных силикатных образцов / А. П. Терещенко, А. Н. Володченко, В. С. Лесовик // Физико-химия строительных материалов: сб. тр. МИСИ, БТИСМ М., 1983. - С. 33-38.

99. Володченко, А. Н. Оптимизация состава сырьевой смеси силикатных материалов на основе известково-глинистого вяжущего / Вестн. БГТУ им.

100. B.Г.Шухова. Белгород, 2003. - № 5. - Ч. 1. - С. 237 - 240.

101. Агабальянц, Э. Г. О природе взаимодействия гидроокиси кальция с глинистыми минералами в водной среде / Э. Г. Агабальянц, А. А. Говоров, Э. В. Шаркина // Глины. Их минералогия, свойства и практическое значение. М.: Наука, 1970. - С. 151 - 154.

102. Боженов, П. И. Влияние соединений некоторых металлов на процессы структурообразования в силикатных смесях гидротермального твердения /

103. П. И. Боженов, J1. У. Холопова, В. А. Васильева // Материалы конф. -Воронеж, 1964.

104. Тихонов, В. А. Влияние фазового состава цементного камня на его механическую прочность / В. А. Тихонов, 3. Г. Клименко, О. А. Сиротюк // Химия и химическая технология: докл. Львовского политехнического инта. 1963. - Т. 5. - Вып. 1 и 2. - С. 156 - 160.

105. Шорникова, И. С. Свойства некоторых индивидуальных гидросиликатов кальция и гидрогранатов / И. С. Шорникова, Ю. М. Бутт, С. А. Кржеминский // Сб. тр. ВНИИстром. М. : Стройиздат, 1966. - № 8 (36). -С. 3 -19.

106. Рашкович, Л. Н. Карбонизация индивидуальных гидросиликатов кальция / Л. Н. Рашкович // Строит, материалы. М., 1962. - № 6. - С. 3 - 19.

107. Будников, П. П. Новое в химии и технологии цемента /П. П. Будников // Тр. совещания по химии и технологии цемента. М. : Госстройиздат, 1962. -296 с.

108. Шестоперов, С. В. Зависимость механических свойств мономинерального вяжущего трехкальциевого алюмината - от влажности образцов / С. В. Шестоперов, Т. Ю. Любимова // Докл. АН СССР. - 1952. - Т. LXXXVI. -№6.-С. 1187-1190.

109. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. Введ. 1985-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 19 с.

110. Михеев, В. И. Рентгенографический определитель минералов / В. И. Михеев. М.: Госгеолтехниздат, 1957. - 868 с.

111. Миркин, Л. И. Рентгеноструктурный анализ: справочное руководство / Л. И. Миркин. М.: Наука, 1976. - 570 с.

112. Рамачандран, В. С. Применение дифференциально-термического анализа в химии цементов / В. С. Рамачандран. М.: Стройиздат, 1977. - 408 с.

113. Горшков, В. С. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ / В. С. Горшков, В. В. Тимашев, В. Г. Савельев. М. : Высшая школа, 1981. -335 с.

114. Заварицкий, В. А. Петрография. Микроскопический метод в петрографии / В. А. Заварицкий. Л.: Изд-во Ленингр. горн, ин-та, 1970. - Т. III.

115. Осипов, В. И. Микроструктура глинистых пород / В. И. Осипов, В. Н. Соколов, Н. А. Румянцева ; под ред. Е. М. Сергеева. М. : Недра. - 1989. -211 с. - ISBN 5-247-00473-6.

116. Плюснина, И. И. Инфракрасные спектры минералов / И. И. Плюснина. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976. 175 с.

117. Лазарев, А. Н. Колебательные спектры и строение силикатов / А. Н. Лазарев ; отв. ред. Я. С. Бобович. Л.: Наука, 1968. - 347 с.

118. ГОСТ 9179-77. Известь строительная. Технические условия. Введ. 197901-01. - М.: Изд-во стандартов, 1979. - 7 с.

119. ГОСТ 22688-77. Известь строительная. Методы испытаний. Введ. 197901-01. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 19 с.

120. ГОСТ 8462-85. Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе. Введ. 1985-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 1991. - 7 с.

121. ГОСТ 7025-91. Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости. -Введ. 1991-07-01.-М.: Изд-во стандартов, 1991. 12 с.

122. Ахназарова, С. Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов / С. Л. Ахназарова, В. В. Кафаров. М.: Высшая школа, 1985. - 327 с.

123. Новые технологии разведки алмазных месторождений / В. В. Кротков и др. ; под ред. Н. П. Лаверова. М. : ГЕОС, 2001. - 310 с. - ISBN 5-89118240-8.

124. Архангельская алмазоносная провинция (геология, петрография, геохимия и минералогия) / Под ред. О. А. Богатикова. М. : Изд-во Моск. ун-та, 1999. - 524 с. - ISBN 5-211-02558-Х.

125. Саблуков, С. М. Вулканизм Зимнего Берега и петрографические критерии алмазоносности кимберлитов : автореф. дис. . канд. геол.-мин. наук : 04. 00.11: / Саблуков Сергей Михайлович; ЦНИГРИ М., 1995. - 24 с.

126. Арзамасцев, А. А. Эволюция палеозойского щелочного магматизма северовосточной части Балтийского щита : автореф. дис. . докт. геол.-мин. наук / Арзамасцев А.А.; Кольский НЦ РАН. Апатиты, 1998. - 58 с.

127. Геологическое строение Боровичско-Любытинского горно-промышленного района (Отчет о комплексной геологической съемке м-ба 1:50000). Л. , 1963, фонды СЗГУ.

128. Термический анализ минералов и горных пород. Л. : Недра. - 1974. -187 с.

129. Шлыков, В.Г. Рентгеноский анализ минерального сырья дисперсных грунтов / В. Г. Шлыков ; отв. ред. В. Н. Соколов. М. : ГЕОС, 2006. -176 с.-ISBN5-89118-368-8.

130. Соколов, В. Н. Микромир глинистых пород / В. Н. Соколов // Соросовский образовательный журнал. 1996. - №3. - С. 56-64.

131. Щелочные ультраосновные породы Беломорья и перспективы их промышленного использования / В. В. Вержак и др. // Сырьевая база неметаллических полезных ископаемых и современное состояние научных исследований в России. М.: ГЕОС, 2003. - С. 16-18.

132. ГОСТ 23732-79. Вода для бетонов и растворов. Технические условия. -Введ. 1980-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1980. 8 с.

133. ОСТ 21-1-80. Песок для производства силикатных изделий автоклавного твердения. Введ. 1980-07-01. - 15 с.

134. Попова, Н. П. Исследование процесса синтеза гидросиликатов магния и влияние их на свойства автоклавного вяжущего : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05. 17. 11 / Попова Наталья Павловна; МХТИ. М. , 1975. -23 с.

135. Федин, А. А. Научно-технические основы производства и применения силикатного ячеистого бетона / А. А. Федин. М. : Изд-во ГАСИС, 2002. -264 с. - ISBN 5-9504-0005-4.

136. Шварцзайд, М. С. Декоративный силикатный бетон автоклавного твердения с карбонатным заполнителем / М. С. Шварцзайд, Е. П. Сидоров, Б. Н. Виноградов // Строит, материалы. 1962. - № 6. - С. 12 -14.

137. Холопова, Л. И. Окрашивание автоклавных силикатных материалов / Л. И. Холопова, И. Ю. Бушмина. Л.: Стройиздат, 1971.-151 с.

138. Лесовик, В. С. Строительные материалы автоклавного твердения из некондиционных глин / В. С. Лесовик, А. Н. Володченко // Современныепроблемы строительного материаловедения : материалы к Междунар. конф. Самара, 1995. - Ч. 4. - С. 15 - 18.

139. Володченко, А. Н. Влияние добавок глинистых пород КМА на свойства автоклавных силикатных материалов / А. Н. Володченко // Тез. докл. I конф. молодых ученых и специалистов. Белгород, 1983. - С. 11 - 12.

140. ГОСТ 379-95. Кирпич и камни силикатные. Технические условия. Введ. 1996-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1996. - 12 с.

141. Бутт, Ю. М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов / Ю. М. Бутт, В. В. Тимашев. М.: Высшая школа, 1973. - 504 с.

142. Бутт, Ю. М. Долговечность автоклавных силикатных бетонов / Ю. М. Бутт, К. К. Куатбаев. М.: Стройиздат, 1966. - 206 с.

143. Мчедлов-Петросян, О. П. Химия неорганических строительных материалов / О. П. Мчедлов-Петросян. М.: Стройиздат, 1988. - 304 с.

144. ГОСТ 30244-94. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть. Введ. 1996-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1996. - 19 с.