автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Модифицированный жаростойкий бетон на жидком стекле в добавкой ГКХ-10

u Ql\

ГОССТРОЯ РОССИИ

i ,\]¡P ГОСУДАРСТВЕНШЯ НАПЮ-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ,ПРОШТС-КОЯГГР7КТОРСКИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИШТИТУТ БЕТОНА И ХЕЛЕЗОБЕТОНА . • H И И S Б" .

Qu правах рухопяо*

АЛИЕВ Камяль Багаутдинович

ЗДК 665.974.2

иОДИЭДДОРОВАНШЯ ЗАРОСТОЯКИЙ БЕТОН НА 2ИДК0У СТЕКЛЕ С ДОБАВКОЙ ГО-10

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы а издэляя

АВТОРЕФЕРАТ двооерташи на ооясканяе ученой отепанж кандидата тахничэсхях наук

ГОССТРОЯ РОССИИ

ЕОСШРСТВЕНШЯ НО"ЧШ41ССЛЕДОВАТЕЯЬСКИЙ, ПРОЕКШЭ-КОШТРУКТОРСКИЙ И ТЕШШЭГИЧЭСКИЙ НЕШТ БЕТОНА И 2ЕЛЕ30ЕЕГОНА . . " н И И X Б"

На правах рукописи

АЛИЕВ Камиль Багаутдивович

7ДК 665.974.2

МОдаФЖИРОВАНШЯ 1АРССТ0ЯЮЙ! БЕТОН НА 2ИЦШД СТЕКЛЕ С ДОБАВКОЙ Ш-10

Специальность С5.23.05 - Строительные материалы а изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Государственна* научно-исследовательском, проектно-конструкторском я технологическом институте бетона а железобетона /Н1ССБ/ я Дагестанском политехнической институте.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических наук,профессор

ЖУКОВ в.в.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППСНЕНШ - доктор технических паук, профессор

ПУТЛЯЕВ И.Е.

каддядат технические йаук.доСэнт БУРОВ B.D.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - А/0 Тепломонтаж

Запита состоится '1994 г, в dL4 час, на заседании специализированного совета К 033.03.02 по защите дас-сертацил на соискание ученой степени кандидата технических наук в Государственном научно-исследовательской института бетона а железобетона по адресу: 109428, Москва, S-428, 2я Институто-кая ул.дом о.

С диссертацией можяо ознакомиться в библиотеке ШИЖБ.

Автореферат разослан ' *

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат техничзских наук

Xf. П. КОРОЛЕВА

СЕДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Е&ростой кие бетоны на основе жидкого стекла наолм широкое применение а различных отраслях промышленности.. Эти бетоны долговечны, экономичны, а их физико-механические свойства лучше, чэы у жаростойких бетонов на гидравлических вяжущих.

Исследования, проведенные В.Ы.Москвиным, К.Д.Некрасовым и др. показали, что использование жидкого стекла позволяет получить жаростойкие бетоны с различными физико-механичзскими свойствами о температурой применения до 1800°С. Требуемые свойства жаростойкого бетона обеспечиваются исходными материалами: вяжущим, добавкой, заполнитедан к отзердителем яидкого стекла,

Наиболее распространенный отвердателзи является крэынэфто-ристый натрий. Однако кремнвфгористай натрий токсичный материал и ю ыоввт быть применен для бзтона футоровок тепловых агрегатов;, гдо недопустимо присутствш вредных газов.

Крэмнэфтористьй натрий а паростойкоы бетвнэ на видком стекле иозэт быть заменен материалами, содержавшими в- своей составе раз-дичнш сшшкол-н (целопнозэыэльных металлов. Наиболее э|{фзктиаными язлявтел силиката коль щит.

Нздостегяои бэтоиа на еидкоы отекло с силикатами кальция кз-дяэтоя бистрскэ сгэатыванкэ бетонной сшсы, что затрудняет его траиспортпроваккэ, укладку п .ушкшйнкэ и окаавваот отркцатезь-КОЭ аляянкэ ка ого свойотва при обычней н шеек ей гомпарпгурэ. Поэтому, рагудйфовгашэ процэооос ехзаткэзкия а жаро-

стойкого бетона нэ яздком етэкпе без онигания эго экопдуптацкон-кых йвррэтерпсткг: язляэтел ?эс?>ыа возиоЯ задача!^

Одним кз гарег-октнвшх направленна п соверЕэнстаозапин сэой-

ста бетонов является введение в его состав поверхностно-астивииг добавок. С цельс обеспечения необходима« свойств жаростойких бетонов на жидком стекле, которые обладали бы достаточной прочно» стью и регулируемыми сроками схватывания! а их состав вводили хремнийорганическое соединение ГКЖ-10, которое в настоящее а ре ил отпускается промышленностью в достаточном объеме и доступно для широкого применения.

Целью работы является разработка состава жаростойкого бетона на основе жидкого стекла с добавкой, позволяющий улучшить его технологические свойства.

Автор защищает:

- состав жаростойкого вяжущего на основе жидкого стекла, фер-рохроцового шлака и кремнийорганического соединения ГКЖ-Ю;

- результаты исследований физико-химьтэскюс процессов*протекающих а вяжущем при твердении и нагрева* а такза закономерности, полученные при изучении его физико-маханичоских свойству

- состав и результаты исследования фиэико-даханическкх и термических свойств жаростойкого бетона на основе разработанного вяжущего;

- результаты промышленной проверки пришнвния каростойкого бетона разработанного состава.

Научную новизну работы составляют;

- результаты термодинамических исследований химических процессов происходящих в жидкостеколькой связке ирч тьс-рдогел и ва-сокотеипературном нагреве;

- результаты исследования механизма воздействия ГКЕ-10 на фИЗИКО-ХИДЩЭСХИО ПрОЦЭССЫ В ЯИДКСЫ СТОКЛО при образовании ого коагуляционнсй структуры а процессе схватывания и твердения,а |Тахяе его кристаллической структуры при иагргзе;

- результаты ксследозанкя влияния жидкого стекла о добавкой ПО-ГО на ториомеханичаскиа свойства жаростойкого бетона.

Научная гипотеза

Введет« а состав вяжусдего из жидкого стекла о феррохромовым «лаком поверхностно-активного кремнийорганичаского соединения ГКЖ-10 позволяет регулировать его сроки схватывания и изменить структуру затвердевшего материала с увеличением его прочности при югнбв и термостойкости при высокой температуре.

Практическая ценность результатов диссертации. Выполнен комплекс исследований, позволивший подучить жаростойкий бетон на жидкой стекла о улучяенньши свойствами. Путей введения в состав жидкостекольной связки кремнийорганическоЯ добавки ГКК-10 удалось снизить количество жидкого стекла в составе вяжущего, регулировать схватываемо сть бетонной сиэси и улучшить термические свойства бетона.

•Разработанный состав бетона асполъзосан при изготовлении блоков дал футеровки вращающейся ночи обжига керамзита на Цахачка-дкнскоы арендном керамзитовой заводе о предполагаемым годовым экономическим эффектом 12,3 млн.рублей на сентябрь 19® года.

Апробация подучэнгах результатов. Основные положения работа докладывались и обсуждались на семинаре "Химические добавки н кг применение а технологии производства сборного железобетона' (г.Москва, 1992 г.)г на международном семинаре "Новое в развитии илростойких бетонов н конструкций" (г.Вена, 1994 г.), на семинара молодых учзнкх в специалистов "Новое в технологии, расчето и конструировании железобетонных конструкций" (г.лосква,1994 г.), ка международном семинаре "Новые строительные материалы" (Нндил, 1994 г.).

Пуб., По темэ диссертации опубликованы 4 публикации.

Структура и объем, диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 127 наименования и приложения. Обазй объем работы - 155 страниц,аюаочав 112 страниц машинописного текста,49 рисунков,20 таблиц.

Работа выполнена под руководством доктора технических наук, профессора Б.В.Жукова и доктора техничэских наук,профессора Б.Д.Тотурбиева.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В работе приведен обзор отечественного и зарубежного опыта применения добавок в тэхнологии жаростойкого бетона. Отмечено,что применение добавок открывает широкие возможности регулироганил технологических характеристик бетонных смесей к создан::.-! бетокоэ с улучшенными термическими свойствами. На основе анализа механизма действия кремнийорганических соединений на кинетику структурооб-разозания цементного теста, повышения долговечности, другкх свойств бетона выкалена эффективность применении этих добавок. Большой вклад в разработку теоретических и практических вопросов применения кремнийорганических соединедай ¿несли В,Г.Батраков, А.П. Крешков, Г.К.Куколев и др. Особенности применения этих соединений в жаростойких бетонах не выявлены.

В ШШБе совместно с Дагестанским политехническим институтов на протяжении ряда лет проводятся исследования по создания новых садов жаростойких бетонов на нетрадиционных вякущих. Одним кэ направлений этой работы является улучшение саойств жаростойких бетонов на жидком стекле.

Жаростойкие ботоны на жидком стекле имеют недостатки, которые приводят к юобходимости сграничакия количества жидкого стекла в составе вяжущего. Это, наряду о быстры« схватыванием

цементного теста, предопределяет получэние малоподвижных, жестких к, следовательно, трудноукладываемых смесей.

В основу работа положена рабочая гипотеза о возможности напрел« иного регулирования свойств бетонной саюси,модифицирования структуры к фазового состава цементного камня при его твердении к после нагрева до высоких температур за счет введения кремний-органического соединения.

При проведении исследования применяли следующие материалы:

- жидкое стекло завода "Клейтук";

- фэррохроиовкй ялак-отход Челябинского влектрсметаллурги-чэского комбината;

- дроблений памотний заполнитель класса Б;

- кремккЗорганическое соединение ГКЖ-10 Дакковского химзавода.

Состав, свойства, особенности структурообразования яаростой-ких вяжущих и бетонов изучали с использованием химического,рент-генофазового, дифференциально-термического анализов, электронной микроскопии и других современных физико-химических ыег-одов.,

Исследования фгаико-механических и термических свойств жаростойких вяжущих и бетонов проводили по методике СИ 156-79 "Руководство по возведению тепловых агрегатов из жаростойкого бетона" в соответствующих ГОСТов. Прочность при сжатии и растяжение при изгибе при обычной температуре определены е возрасте 3,7 и 28суток.

Выбор рациональных составов бетонов производили по лучший показателям их физико-механических свойств.

На основании проведенных исследований,а также в результате рассмотрения литературных данных была высказана гипотеза о процессах твердения композиций на жидком стекле, которая сводится

к следующему: основными процессами, обсспвикзаощими твердение коипоакций ка жидком стекле является коллоидные процессы г прй ' атом вещества, которые вводятся в смесь с жидким стьклсм К9 доха полностью разрывать силикат натрия. Возысехно. что вводкаоа а« щество должно обладать способностью отбирать злату от жидкого стекла, тем самым обеспечивая процесс твердения.

Для анализа процессов твердения композиций на аядком стекле били проведены как теоретические, так и вксперпиенгальныв касло-довалил. Дня изучения процессов твердения бшш пркго^овлэну еыз-си на основе жидкого стекла и % -двухкальциезого силиката, (¡¡разу посла приготовления смеси и далее а течение часа а полз аре«' ния микроскопа наблюдаются призматические кристаллы % -двуххшч»-циевого силиката, погруженные а затвердевшую массу стекла.

Через сутки отдельные зерна и кристаллы ^ -двухкальцизво^о силиката образуют скопления "своеобразные цепочки". Явных преобразований в сшси под поляризационные микроскопом не било установлено.

Рентгенограмма затвердевшей смеси отличается от ренггаио-граммы эталонного $ --дну хкаш, цие в о го силиката значите ль дам сокращением интенсивности основных линий. Это обстоятельство свидетельствует о проходящей гидратации ^ -двухкальциезого силиката водой жидкого стекла. Однако сложность гадратациошадс процессов вообще и в системе Ь(в^О'й час г— нооти, общеизвестна. Поэтому вти процессы бшш рассмотрены о позиций классической термодинамики, поскольку это позволлэт в наиболее общей виде раскрыть оснсвныэ закономерности втнх процэссез

По результатам исследований можно судить о происходящих процессах твердения смесей на жидком стекле.-. Силикаты кальция частично разлагают щелочные силикаты и адсорбируют воду у геля.

Схлояяаюю при этом обеспечивал? коагулирующийся гель кремневой кислоты и гидросиликати кальция. При нагревании гндросиликаты саль имя взаимодействуют с СоО и образует минэрал ранхикит ЗСоО* »¿ЗкОд, что подтверждав? термодинамические расчеты и физико-хи-ымодокия исследования.

При разработке состава и исследовании свойств цементного камня использовались следующие материалы: яидкое стекло (модуль 3,01 в плотность 1,41 г/см3), феррохромовый шлак, тонкомолотый шамо» и ГКЖ-10. Для подбора оптимального состава вяжущего изучалось влияние отвврдителя и яндкого стекла на сроки схватывания и твердения цементного теста и камня.

Уменьшение количества фэррохромоэого влака от 40?» до 7,5% от массы жидкого стекла увеличивает начало схватывания цементного теста от 2ь до 21Ь минут. Однако уменьшение количества отвердите-яя значительно снижает прочностные свойства цементного камня.

Известно коагулирующее действие Са"4"4* ионов на отрицательно заряяеняыэ кремнекислородные образования коллоидных размеров,присутствующих а жидком стекла. Кроме того, Са4"* ионы способны выполнять роль связующих элементов при структурообразовании твердеющего вяжущего на жидком стекле, а также зародышевых центров, повышающих степень упорядочения структуры геля, который, обволакивая частицы нопрореагированного шлака, связывает их друг о другом к превращает сшсь вяжущего в механически твердое тело.

При введении кремнийорганичэского соединения з цементное тэ-сто происходит его адсорбция на поверхности выступающих частей кристаллов, мешая их непосредственному соединения между собоЗ. Зто ведет к замедлении процесса схватывания композиции.

Для выявления изменения сроков схватывания цементного теста з состав видного стекла была введена кремниЯорганичоская жидкость

ГКЖ-IO. Количество добавки было в пределах от 2 до 14А от массы жидкого стекла.

Введение ГН2-Х0 существенно изменяет сроки схватывания от 26 минут без добавки до 115 минут при введении до I4Ä ГКД-10 от массы жидкого стекла. Сопоставление временных зависимостей тепловыделения при структурообраэовании композиции на основе жидкого отекла с данными по кинетике нарастания пластической прочности также выявило ,что введение ГК5-10 в жидкоэ стекло удлиняет индукционный период существования его коагуляцйонной структуры на 2-3 часа (рис.1) и значительно снижает интенсивность тепловыделения.

При взаимодействии жидкого стекла с феррохромовым влахом срс-зу же идут параллельно процессы коагудяционного и кристаллизационного структурообразования. После начала затворекия цементное тесто представляет собой сравнительно грубодиспэрснув суспензии, в которой протекают процессы, приводящие к образования коагудя-ционной структуры. Пластическая точность на этой стадии очень невелика. Адсорбированные молекулы введенной добавки стабилизируют возникающие частицы, предотвращают рост или агрегирование частиц. Однако со временем вся введенная добавка адсорбционно связывается и перестает оказывать' влияние на дальнейшие процессы. Этот момент совпадает о резким нарастаниом прочности структуры. 2тс резкое изменение прочности происходит тем исзднэе» чем вышз концентрация добавки в системе и объясняется преобладанием на данной стадии кристаллизационого структурообразования.

Кристаллизационные структуры возникают з процесса образовался новей фазы, когда начинается срастание цногэства оа мелаах цри-стадшш», выделяющихся из пересыщенного раствора с mioTis.CS зфистоиличесхий сросток. Крзинийорганичэская добавка адсорбиру-

iW.Mua

á а

frei о х-

V a

а, «

К

a х о

<0

я (< о cd

á

0,09

0,07

о.сь

0,03

0,01

30 60 90 120 150 180 210 240 270 T ,«ин Рис.4.2.3. Влияние добавки ГКЖ-IO на кинетику структурообразования цементного теста

1 - соетаз без добавки;:

2 - Ы ГКН-10 о? массы жидкого стекла; 2-7% Ш-10

4 -14* Г'КЕ-10

втся на поворхноотм, а ооновном, выступвзвцос частей кристаллов, ммш! кх непосредственному соединению между ообоО.

Ори кристаллизации из растворов, содержащих поверхностно-активное вещество происходит модифицирован*«, т.е. изменение форам в размеров растущих кристаллов. Адсорбкрувщееся веывство понижав* скорость рост» граней кристаллов, на которых адоорбция особенно

при сохранении toa же кристаллическое решетки. Плаотифи-цкруира аффэкт объясняется воаазочкам" дай ответы гидрофобного •еоэогга, ва счет чего уменьшается коэффициент трения и перемещения частиц. Этот эффект имел место и в ваших исследованиях.

Добавка кремнийорганического соединения ГКВ-Ю оказала эна-чытельнов влияние на подвижность цементного геста. Подвканость цементного теста для состава без добавки равна 3,9 cu. При введении ГНЖ-10 они увеличилась до 4,4 си. Для состава цзментно-го теста при ГКХ-10 143. от массы жидкого стекла подвиваю сть композиция составила 7,8 cu.

Высокая вязкость бетонной едеси на основе жидкого стекла наряду с его быстрым схватыванием уоловяяэт процесс приготовлены) ц укладки бзтона. Введение ГКЖ-10 позволило повысить удобоуклады-ееэмость бетонной сшси, за счет чего удалось снизить расход жидкого отекла для получения бетона заданной удобаукдадавеэыостк. Сниг-океэ количества зидкогО отекла способствует улучшении терии-чэскнх свей ста бетона. Однако было ьы явлено, что в присутствии ГКЕ-ХО тфоиаходи¥ скизенко прочности® свойста батона. Оообапкэ ого ваизтко в ранние сроки тсэрдэнлл. Так, s 3 суточис^ воврао»\г, прочесть образца без добавки понте ь 2 р&зь виво прочаосги образцов о добор-02 14Й ГШХ-Ю.

Как ¿13 ртшчаяось, добавка крошшйоргаиичэского осадишшш екэргично адсорбируется поверхность!) ноаообразовйккЗ. Это обегок-

тельетзо должно, о одной стороны, способствовать повышению прочности раегйсрсл к бетонов благодаря пластификация и лучшему уплотнению. С другой сторош, образование адссрбционгея пленок кремнийорганического соединения замедляет процессы твердения и, следовательно, понижает прочность как при обычной температуре, тая и после натр056 (риос2). Видимо, поэтому происходит снижение прочностных показателей при увеличении количества введенной добавки в начальный период. &> временем нарастание прочности происходит иеодиняково, К 2Я-суткам воэдушна-сухого хранения прочность образца без дрбавки составила 29,0 ¡¿Да, в то время как .•прочность образцов с добавкой 14Й ГКЖ-10-20,0 Ша.

После обжига при 800°С прочность при сжатии образца с добавкой 14Я Пй-10 выросла на в то время как прочнеть образца без добавки повысилась вс&го на ЗСЙ. С дальнейшим увеличением температуры нагрэза остаточная прочность образцов с различным содержанием добавки пайкаазтел плазнс.

Насколько ¡'.ныз результаты были получены при определении прочности цо«31гг:юго кання на растяжение при изгибе. Увеличение количества дсбаякя до 855 ГК1-10 п составе цементного камня способ-. стзувт уведичзгеш прочностных показателзй как при хранения в эс-тествекных условиях, так и после нагрева (рис.3 ).

Увеличение прочности на растявзнио при изгибе при определенных значениях введенной добавки свидетельствует об изменении структуры цементного камня.

По нашему ынзнию ото происходи? за счет следующих процессов. При пренрицекш золя а гель появляются напряжения в кремнеземистой сетке за «чет ого объемной усадки. В результате могут образоваться трещины в высушенном го.те кремнезема. Появляется пленка голя, которая покрывает поверхность заполнителя не сплошным ело-

о

2

4

2

ж

&

Ь

а о,

^ <0 ос х 2 я

о •

о.о сзо

8 10 ГКЙ-10,%

Рис.2. Зависимость прочности при сжатии цементного камня от количества ГК&-10 после:

1-3 суток воздушно-сухого хранения;

2-28 суток воздушно-сухого хранения; 3 - Обжига при 800°С

10

! ! 15^ 1

I —- Я » ._

* —< ----— ■■

---Ъ

0 2 4 6 8 [0 12 14

ГМ-10,<

Рис.3. Зависимость прочности на расткгвге-;э при изгибе щэкзнтного кодня от количества ГКЖ-10 после: 1-3 суток воздушно-сухого хранения;

2 - '¿& суток воздушно-сухого хранения,

3 - обжига при 800°С

ем, а а локальных участка*. Прн наличии ГКЖ-10 частицы гэля имев? размер, обвспечквмэщиЯ наиболее плотнув упаковку, так как при этом образуется спвокная пленка небольиой толщина. Это обеспечи-9ее? *аксимальку« площадь контакта, заполняя поры и шероховатости. Наличие.трещин на поверхности образцов о добавкой ГКЖ-10 практика ски на гх5иаружено по сралнзшта с образцами без добьзки. Отлсякая пленка в структуре голевой составляющей способствует улуква-яшо дэ формативных сэоЯстз материала.

На основании результатов дилатонэтричаских исследований бало установлено, что для образца без добавки после 1Ю°С усадка сос-_ -ТББила 0,46%, посла нагревания до 000° С наблюдалось расширение до 0.432. Для составов о 7% добавкой кремнийорганической жидкости усадка составила соответственно 0,222 н 0,0662. Длл состава с 142 добавкой ГКЖ-10 поело П0°С температурная усадка равна 0,312, после нагревания до 800°С она составила 0,1*55,

Линейные температурные деформации бш нсследованы на составах цоаентного камня с различным содержанием добавки для заявления термохимических процессов происходящих з композиции с увеличением температуры.

Температурный интервал от 600 до 800°С является критическим для стокол самого разнообразного химического состава. В интервала температур 580-700°С значения коэффициента температурных деформаций для состава без добавки менялись от +27,9'Х0~^,СГ^ до-22,10_6| СГ^. Такой рэзкиЗ пзрэпад значения коэффициента твадаратургая деформаций характерен не только для составов с жидким стеклом,фэр-рохроысЕш шлаком и теккомолотым аамотом. Подобные результаты были пэлучогел на составах с силккат-натриавыи вяжущим. По всей видимости, сокращение образцов происходит за счет процессов, происходящих з зязущэы, связанных с кристаллизацией гелзвого крзыпезема

-16 -

и образования высокотемпературной £ -йодмфккацкм трмдкмита,

С увеличением количества добавки пределы температурил; деформаций значительно уыеныпаютоя по всэму интервалу от 20 до 900°С. При введении ГВЖ-10 а интервала температур 500-700?С коэффй-циэнт температурных деформаций изменился от +6*10 СГ до 20*10 (Г1. При повторном нагреваниг* до 900°С коэффициент тсмпэратурттх до формаций для образца без добавки составила а прк

введении 14Й ГКВ-Ю - 7,7-Ю'^(Г1.

Значительное влияние оказывает добавка ГК£-Ю на тормоотой-кость бетона, С увеличением количества добавки термостойкость образцов возрастает. Термостойкость образца без добавки до разру-иеикя равна 13-14 оодшм тэплосменам, а с 7% добавкой ока равна 17-19 теплосменам. Для образцов о Х4£ добавкой ГКЖ.«-Ю термостойкость до разрушения составляй? 22-24 теплосдан.

При нагревании поперечные связи £1 -0 крамнкйорганического ооадинзния кз разрушаются, а расщзплэнкз происходит по бокозха связям , но на мэсто двух тшшх связей образуется ново*}

прочноа звано , что уаелнч:шает развэтвланнос?ь

структуры. В результате этого такгв возрастав? термостойкость беток^.

На основании результатов нзызрвниЗ деформации под ьлх'руоЕс!; гцш высоких температурах могло судить о ы&ксимапь.чо-допусткмоЯ тбмпэратура признания аапостойкого бот она. Обычно ока {рка? ДУ точлт: начала размягчения к. '¿А дэфор«&ц::и. Дел еоотааз, бсуо-ий бза добавка деформации соответствовала тешкл?а?урГ1 П20°С, по к введении % ГК8-Ю - Х2С0°Се а ер;: Ш доОоака - П60°С, Предельно допустиц&я текпэратура щдагэкэтш. при 1% добавке ПСУ --.т.О ссстоепла аЗОО°С.

Оскоандо показатели свойств иаростсйкого оотоии приведена £ табл.1-.

Таблица I

Основные $изико-«аханкчзсхив ■ термические хар&хтернстмхя харостсЗкого бетона на сядхои стекла с добавкой ГНЖ-10

Наименование характеристики Едишца Составы бетона

бетона кз мере- ———————

ния состав 7% Х^Х

без до- ГКЖ-10 ГЙ-Ю бавгга

I. Прочность при окатив посла:

7 суток нормального твердения Ша 34,3 25,7 20,8

£8 оутся 44,5 41,9 39,2

С^ка при П0°С 39,6 35,4 31,в

Нагрев до 800°С 47,7 45,2 40,3

То да 1000°С 49,3 48 ,'3 45,8

1200°С 51,5 54,6 Ь0,9

2. Средняя плотность поело:

7 суток нормального тварденил кг/м3 2125 2140 2150

Спзка при П0°С 1975 2030 2050

• После нагрева 600°С 1900 1945 1972

3. Температурная усадка или рас-Шфвню псслэ нагрева до 800°С % +0,43 -0,056 -0,12

4. Тармичоспап сгсЗ::сеть тУо 13-14 17-19 22-24

5. Температура деформация под нагрузкой:

сжатия °С 1120 1200 1140

40% сзатия 1190 1260 1220

Вш.цракие результатов осуществлено на Махаякалинсксы еревд-чсм к->птозом заводе вз ряспэргыеггтаяьком участка дшнсй о ¿гзур'л футеровки вргщавцейся пэчи для обхкга кераизита.

Фактическая экономическая эффективность э& счет замены штучных огнеупоров блоками из жаростойкого батона за б месяцев составила 720 тыс.руб.

Результаты внедрения подтвердили повышенную термостойкость« прочность и долговечность разработанных составов по сравнения о футеровкой из огнаупора. При полной футеровке вращандайся печи предполагаемый экономический эффект на сентябрь 1993 года составит 12279906 руб. При этом планируемый срок службы бетона на жидком стекле с добавков ГКЖ-Ю составляет 2,2 года, тогда как для шамотного кирпича срок службы составляет 2,2 года.

ОБЩИЕ ЗЫВСДЫ

X. На основе изучения влияния ГКЖ-10 на свойства вяжущего на основе жидкого стекла показана возможность получения с его использованием жаростойких бетонов с высокими физико-механическими и термическими показателями.

2. Термодинамический расчеты к $изико-хшшчэскиа исследования свидетельствует, что твердение смеси на жидкой стекле и феррохро-мовом ш.яакй обесточивается коагулирувдевся гельс кремневой кислоты и гидратацией силикатов кальция. При нагревании гидросилы-

каты кальция взаимодействую* о СоО и образуют минерах раикенит зСаО-гвЛд

3. Введение ГКВ-ХО в составы а& основе аддкого стекла вагад-якаг на начальной стадии твердения цроцэсои гоагудящоиного и крист&ядшацконного структуройбразова*ыя а& с^т адрорбдаа креу-каЗорганической добавки ка поверхности голаооЗ еоотааалвдей. ого вамедлш? сроки схватывания к рост илав?ичэсхоа крочшеги цз^эш1-ного теста, ь также снив&а? интенсивность его тешюввдшшкяя, способствуя при это;! бо^сэ гюлнеау протококка процесса гидратации 8

поздние сроки и формированию однородной мелкокристаллическое структур« цементного камня.

4. С повышением дозировок Г КЗ--10 увеличивается пластично «ть хидхоотеколького цементного теста. Это позволяет снизить расход жидкого отекла а цементном камне, что улучшает термические свойства я значительно сокращает температурные деформации бетона. Это связано о уме »пением аоды а составе эязущего и сниаением кохичосгсбД>0И, которая является плавнем.

5. Прочность бетона о добавкой ГКЖ-Ю в начальные сроки твердения ниже, чем.У бетонов без добавок. С увеличением возра-■ста наблюдается тенденция к сближению прочностных показателей. Прочность бетона с добавкой ГК2--10 после нагреаа до 800-1200°С вьдае прочности бетона с добавкой 141 ГлЖ-10 и бетона ,без добавки.

бо Введение Г'г£2-Х0 а ¡гяростсЯкиЯ бетон на жидком -стекле повышает средня« плотность бетона, что повышает срок службы изделия. Температурнел усадка бетона после нагревания до 800-1200°С не превышает 0,4бЙ, отвечая требованиям стандарта, предъявляемым к жаростойким бетонам.

7. При нагревании увеличивается разветвленность структуры бетона за счет образования нового прочного звена В результате этого возрастает термостойкость бетона. При этом также значительно повышается прочность цементного камня на растяжение при изгибе,

8. Разработанные составы жаростойких бетонов могут применяться при температура до 1200°С. Внедрение результатов исследований и опыт эксплуатации футеровки вращающейся гачи обжига керамзита из разработанного бетона подтвердили их эффективность.

За счет узеличе.чия сроков службы футеровки и замены птучного ог-коупора на экспериментальном участке длиной 6 и получен вкономи-

- 20 -

ческий эффект 720000 руб.на сентябрь 1993 года.

Основное оодаржание диссертации опубликовано в следу паюс ботах:

1. Алиев .{.Б. Цементный камень на основе жидкого стекла о добавкой ГКЖ-10 //Химические добавки и их приме ж низ в технологии производства сборного железобетона: (Материалы семинара).-к.: Ц.Р.Д.З, 1992.- С.49-51.

2. Алиев К.В. Жаростойкие бетоны на жидком отекла а добавкой ГШ УМовое в технологии расчета и конструировании железобетонных конструкций.-и.: НИИЖБ. 1994.- С. в-П.

3. Хуков Б.В., Тотурбиев В.Д.„ Алиев К.Б. Жаростойкие батона на силикатнатриевых вяхущих//Новое е технологии жаростойких бетонов. Тез.докл.международного семинара по жаростойким бетонам.-Вена, 1994.- С.76-80.

4. Жуков В.В., Кривобородов А.Р., Алиев К.В. Цодифнцирован-нШ жаростойка бетон на жидком стекле У/Новые строительные материалы: Тез.международного семинара по строительным матерналам-Индия, 1994.- С. 46-51.

Подл, к печати 17.03.94г. Тираж 70 экз. Заказ № Ц.

Отпечатано в Сельэнергопроект