Неавтоклавные ячеистые бетоны с использованием природного и техногенного низкокремнеземистого сырья

Долотова, Раиса Григорьевна

Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Неавтоклавные ячеистые бетоны с использованием природного и техногенного низкокремнеземистого сырья

кандидата технических наук: Долотова, Раиса Григорьевна
город: Томск
год: 2006
специальность ВАК РФ: 05.17.11
цена: 450 рублей

Диссертация по химической технологии на тему «Неавтоклавные ячеистые бетоны с использованием природного и техногенного низкокремнеземистого сырья»

Автореферат диссертации по теме "Неавтоклавные ячеистые бетоны с использованием природного и техногенного низкокремнеземистого сырья"

На правах рукописи

Долотова Раиса Григорьевна

НЕАВТОКЛАВНЫЕ ЯЧЕИСТЫЕ БЕТОНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО НИЗКО КРЕМНЕЗЕМИСТОГО СЫРЬЯ

Специальность 05.17.11 — Технология силикатных и тугоплавких

неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск 2006

Работа выполнена на кафедре технологии силикатов Томского политехнического университета.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Верещагин Владимир Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук кандидат технических наук, доцент

Себелев Иван Михайлович Зырянова Валентина Николаевна

Ведущая организация: ФГНГУ НИИ Строительных материалов при Томском Государственном архитектурно-строительном университете, г. Томск

Защита состоится 19 декабря 2006 г. в 14°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.269.08 в Томском политехническом университете по адресу: 634050, г. Томск, пр. Левина, 30, корп. 2, ауд. 117.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Томского политехнического университета.

Автореферат разослан_17_ноября_2006 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук, доцент /~ _Петровская Т.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы обусловлена необходимостью создания эффективных строительных материалов с повышенным уровнем эксплуатационных свойств при использовании местного природного и техногенного сырья, не соответствующего основным требованиям действующих стандартов. Это обеспечит устойчивое и экономически целесообразное развитие сырьевой базы мате-риалоемкой промышленности строительных материалов, значительное снижение экологической напряженности в регионах, однако требует разработки научно-обоснованных приемов подготовки и переработки нестандартного сырья, например, в технологии ячеистого бетона неавтоклавного твердения.

На современном этапе развития строительной индустрии и тенденции роста инвестиционной активности в строительном комплексе изделия из ячеистого бетона являются весьма перспективными строительными материалами т.к. при малой объемной плотности обладают достаточной прочностью, необходимой как для производства изделий конструкционного назначения, так и материалов с хорошими теплоизоляционными свойствами.

Доступными источниками местного кремнеземсодержащего сырья, как потенциального резерва минерально-сырьевой базы промышленности строительных материалов, являются полевошпатово-кварцевые пески и техногенные отходы в виде вскрышных пород, зол-уноса ТЭЦ, использование которых в производстве ячеистых бетонов предусматривается минимумом требований соответствующих стандартов, не обеспечивающих индивидуальных подходов к решению проблем, связанных с особенностями их химико-минералогического состава и технологических свойств кремнеземсодержащих материалов в качестве заполнителей ячеистого бетона. Поэтому комплексные исследования низкокремнеземистых природных и техногенных сырьевых материалов в составе неавтоклавных ячеистых бетонов различного назначения с повышенным уровнем эксплутационных свойств обоснованны и целесообразны.

Диссертационная работа выполнялась в рамках вузовского гранта Тывинского государственного университета (2005 г.) «Получение газобетона неавтоклавного твердения на основе минерального сырья Республики Тыва», и Республиканской целевой программы «Приоритетные направления фундаментальных и прикладных научных исследований на период 2003-2010 гг.».

Объект исследования — неавтоклавный ячеистый бетон на основе портландцемента с использованием низкокремнеземистого сырья.

Предмет исследования — природные и техногенные сырьевые материалы с низким содержанием свободного кремнезема и процессы формирования фазового состава, структуры и функциональных свойств неавтоклавного ячеистого бетона на основе портландцемента с использованием низко кремнеземистого сырья в качестве заполнителя.

Цель работы: разработка составов и технологии неавтоклавного ячеистого бетона на основе портландцемента с использованием природного и техногенного низкокремнеземистого сырья.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- Комплексные исследования свойств некондиционных природных (песок) и техногенных (вскрышные породы угледобычи, зола-унос ТЭЦ) кремнеземистых заполнителей с целью определения обобщенного показателя оценки их пригодности для технологии неавтоклавного ячеистого бетона.

- Разработка и исследование технологических приемов активизации низкокремнеземистых заполнителей неавтоклавного ячеистого бетона.

- Разработка и исследование рациональных составов ячеистобетонных масс с учетом особенностей химико-минералогического состава кремнеземистых заполнителей и эксплутационных свойств не автоклавного ячеистого бетона различного назначения.

- Исследование особенностей протекания процессов поризации (вспучивание и вызревание) неавтоклавных ячеистых бетонов с использованием природных и техногенных низкокремнеземистых заполнителей.

- Изучение влияния различных технологических добавок на процессы структурообразования ячеистого бетона неавтоклавного твердения с использованием низкокремнеземистого заполнителя,

- Оптимизация составов и технологических параметров получения дисперсно-армированного ячеистого бетона неавтоклавного твердения повышенной прочности.

- Разработка технологии и практических рекомендаций по изготовлению ячеистого бетона неавтоклавного твердения с использованием низкокремнеземистых заполнителей.

Научная новизна

1. Установлено, что полевошпатово-кварцевые породы и кислые золы проявляют повышенную алюминатную (ферритную) активность по отношению к насыщенным растворам гипса и извести с образованием растворимых форм гидросульфоалюминатных (ферритных) соединений калия, натрия и кальция, что позволяет эффективно использовать их в качестве заполнителей ячеистых бетонов,

2. Установлено, что использование фракционированных порошков низкокремнеземистого заполнителя (фракции 0,315-0,14 и 0,14 мм и менее) способствует формированию равномерной и мелкопористой структуры ячеистого бетона при эффективном снижении пористости материала межпоровых перегородок, а обработка заполнителя раствором гидроксида кальция в течение 3-5 минут при перемешивании приводит к образованию на поверхности зерен заполнителя пленочных покрытий (оболочек) из гидроксида кальция, активно участвующего в химическом взаимодействии с ми!фокремнеземом (в количестве 5 %) с дополнительным образованием на границе раздела фаз заполнитель-цементная связка гидросиликатов кальция, обеспечивающих прочный контакт с продуктами твердения цемента и упрочнение ячеистого бетона в 1,9-3,4 раза.

3. Установлено, что комплексная добавка полуводного гипса и жидкого натриевого стекла в количестве 4 % стабилизирует поризованные ячеистобе-тонные массы с низкокремнеземистым заполнителем в течение 40-90 минут, что обусловлено быстрым схватыванием и твердением полуводного гипса и взаимодействием жидкого стекла с гидроксидом кальция с дополнительным образованием гидросиликатов кальция, а введение асбестовых волокон размерами от 0,05 до 2 мм в количестве 6 % обеспечивает эластичность, оптимальные геометрические показатели и повышение прочности межпоровых перегородок и ячеистобетонных изделий.

Практическая значимость работы:

1. Предложены химические показатели качества в виде коэффициента активности и гидравлической активности (по М.И. Стрелкову), учитывающие особенности поведения полевошпатово-кварцевых пород и кислых зол в це-ментосодержащих системах, позволяющие оценивать пригодность низкокремнеземистых сырьевых материалов (полевошпатово-кварцевой минерализации и кислых зол) в качестве заполнителей ячеистого бетона и определяющих возможности управления составами и свойствами ячеистобетонных масс, обеспечивающих повышенный уровень эксплутационных свойств ячеистобетонных изделий,

2. Предложены оптимальные количества добавок различного назначения (известь — 5-7 %, микрокремнезем — 5 %, жидкое стекло — 2%, полуводный гипс — 2 %, асбестовые волокна б %), обеспечивающие регулируемую устойчивость ячеистобетонных масс и повышенные эксплуатационные характеристики ячеистого бетона.

3. Разработаны составы и технология неавтоклавных ячеистых бетонов с использованием низкокремнеземистых заполнителей с объемной плотностью 500-1100 кг/м3 и пределом прочности при сжатии от 1,85 до 6,25 МПа и проведены их промышленные испытания.

4. Результаты полученных исследований используются в учебном процессе (лекции, лабораторные работы и практические занятия, выпускные квалификационные работы) при подготовке дипломированных специалистов по специальности 240304 «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» и специализации «Технология цемента».

Автор защищает:

- Химические показатели качества в виде коэффициента активности К,ст=(Са0+К10)/(А120з+ Ре203) и гидравлической активности (по М.И. Стрелкову) для оценки пригодности природных и техногенных низко кремнезем истых заполнителей ячеистого бетона неавтоклавного твердения.

- Научно и экспериментально обоснованные технологические приемы подготовки природных и техногенных низкокремнеземистых заполнителей, определяющих особенности формирования качественной структуры неавтоклавного ячеистого бетона.

- Влияние добавок извести, полуводного гипса, жидкого натриевого стекла, микрокремнезема, волокон асбеста на процессы фазообразования и формирования структуры и свойств неавтоклавного ячеистого бетона.

- Разработанные составы и технологию неавтоклавного ячеистого бетона с повышенным уровнем эксплуатационных свойств при использовании природных и техногенных низкокоремнеземистых заполнителей (защищены двумя патентами РФ) и результаты промышленных испытаний ячеистых бетонов.

Автор выражает благодарность к.т.н,, доценту кафедры технологии силикатов Томского политехнического университета В.Н. Смиренской за консультации и оказанную помощь при постановке научных экспериментов.

Апробация работы. Диссертационная работа и ее отдельные части докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей, сотрудников и аспирантов Тывинского государственного университета (г, Кызыл, 2003-2006 г.г.); Всероссийской научно-практической конференции «Достижения науки и техники — развитию сибирских регионов» (г. Красноярск, 2003 г.); VII Международном научно-техническом симпозиуме имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (г. Томск, 2003 г.); П1 Всероссийской научной конференции «Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий» (г. Томск, 2004 г.); IV Всероссийской научно-практической конференции «Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья» (г. Бийск, 2004 г.); читательской научно-технической конференции ««Журнал «Строительные материалы» - 50 лет с отраслью»» (г. Новосибирск, 2005 г.); 63-еЙ научно-технической конференции НГАСУ (г. Новосибирск, 2006 г.); Международной научной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий» (г. Томск, 2006 г.).

Публикации по работе. По материалам диссертационной работы опубликованы 16 работ в сборниках тезисов и докладов, трудах и материалах Всероссийских и Международных конференций, в том числе 4 статьи в специализированных научных журналах, получены 2 патента РФ.

Структура И объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы из 160 наименований; содержит 180 страниц машинописного текста и включает 58 рисунков, 45 таблиц и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследований, поставлена цель работы, определены задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе (Современные представления об особенностях формирования прочностных структур ячеистого бетона неаетоклавного твердения) представлен аналитический обзор научных публикаций о технологии ячеистых бетонов различного назначения и возможных путях повышения их прочностных характеристик. Фундаментальные исследования по эффективности традиционных и новых направлений получения и применения ячеистых бетонов проводятся в Центре ячеистых бетонов (г, Санкт-Петербург), ОАО «ВНИИстром им. П.П. Будникова» и НИИЖБ (г. Москва) и др.

Теоретические основы технологии ячеистых бетонов разрабатывались и развиваются в работах A.B. Волженекого, Х.С. Воробьева, К.Э. Горяйнова,

Ю.М. Баженова, ЮЛ. Горлова, А.П. Меркина, И.Б. Удачкина, Ю.В. Гудкова, Д.И. Гладкова и др. Анализ литературных данных по составам и особенностям технологии неавтоклавных ячеистых бетонов, определяющим формирование их оптимальной ячеистой структуры и прочностных свойств, показывает, что это обусловлено влиянием различных технологических факторов, более изученными из которых являются виды и свойства вяжущих и традиционные кремнеземистые заполнители (кварцевый песок, золы, шлаки), отвечающие, как правило, основным требованиям существующих стандартов. В научной и технической литературе имеются единичные публикации об использовании нестандартных видов кремнеземсодержащего сырья в технологии ячеистого бетона неавтоклавного твердения, например, пород полевошпатовой минерализации (В.Ф. Завадский, К.К. Эскуссон), кислых зол (Г.И. Овчаренко, М.А. Савинкина, А.Т. Логвиненко), т.е. сырьевых материалов с низкими значениями кремнеземистой составляющей.

На основании проведенного анализа литературных источников обоснованы и сформулированы цель и задачи исследований, при этом в качестве исходной посылки принята повышенная активность алюминатной (ферритной) составляющей низкокремнеземистых заполнителей и возможности управления качеством неавтоклавного ячеистого бетона при разработке новых приемов подготовки низкокремнеземистого сырья.

Во второй главе (Исходные материалы. Методы и методики исследований) представлены данные о сырьевой базе и общая характеристика свойств сырьевых материалов, используемых в качестве основных компонентов и в виде добавок при исследовании неавтоклавных ячеистых бетонов различного функционального назначения. Приводятся основные сведения о методах и методиках исследований исходных сырьевых материалов, ячеистобетонных масс, сырцовых образцов-изделий и ячеистого бетона. Проведен сравнительный анализ стандартизованных и предлагаемых в современной литературе методик расчета состава ячеистобетонных масс, обосновывается структурно-методологическая схема выполнения исследований по теме диссертационной работы.

В качестве вяжущего ячеистобетонных масс использовался портландцемент М 400, выпускаемый ОАО «Топхинский цемент», а кремнеземистых заполнителей - природный песок Кызылского месторождения и техногенные отходы в виде вскрышных пород угледобычи и золы-унос Кызылской ТЭЦ. Для обеспечения необходимых условий поризации и стабилизации ячеистобетонных масс, повышения эксплутационных свойств готовых изделий исследовалось влияние технологических добавок гидратной извести, полуводного гипса, жидкого натриевого стекла, микрокремнезема и продуктов асбестообогащения.

Для решения поставленных в работе задач по исследованиям свойств, процессов структурообразования и твердения ячеистобетонных масс привлечен широкий спектр стандартизованных и современных методов анализа: химический, рентгенофазовый (ДРОН-ЗМ), комплексный термический (РаиНк-РаиИк-Ег(1еу марки <3-1500 О), электронно-микроскопический УБМ-6500Р, ^N1-840 фирмы «1ео1»); методов и методик определения физико-механических, технологических и специальных свойств, принятых в технологии ячеистого бетона.

В соответствии со структурно - методологической схемой экспериментальная работа включает комплексное изучение свойств природных и техногенных кремнеземсодержащих заполнителей ячеистых бетонов и определение показателей качества для оценки их пригодности в технологии ячеистых бетонов неавтоклавного твердения, исследование технологических приемов подготовки низкокремнеземистых заполнителей, разработку компонентного состава ячеистобетонных масс, изучение процессов формирования ячеистой структуры и твердения ячеистых бетонов. Выполнение работы завершается разработкой составов и технологии получения неавтоклавного ячеистого бетона различного функционального назначения с улучшенными показателями эксплутационных свойств на основе портландцемента с использованием низкокремнеземистого природного и техногенного сырья в качестве заполнителей.

В третьей главе (Комплексное исследование свойств природных и техногенных кремнеземистых заполнителей неавтоклавного ячеистого бетона) изложены результаты исследований (на примере сырьевых материалов Тывинской республики) природных (песок) и техногенных (вскрышные породы, зола-унос) кремнеземистых материалов и определения показателей активности нестандартного кремнеземистого сырья для оценки пригодности и дальнейшего прогнозирования его поведения в процессах поризации ячеистобетонных масс и тепловлажностной обработки при получении неавтоклавного газобетона различного назначения. Приведены сведения о сырьевой базе кремнеземсодержащих сырьевых материалов республики Тыва, позволяющие обосновать необходимость их широкого вовлечения в производство эффективных строительных материалов.

Петрографическим анализом исследуемых кремнеземистых материалов установлены их вещественный состав и морфологические характеристики, показано, что основными минералами песка и вскрышных пород являются Р-кварц и минералы полевых шпатов в различном соотношении с незначительными включениями ассоциирующих примесей, представленных глинистым веществом, слюдой, железосодержащими включениями и имеющих зерна остроугольной, полуокатанной, реже обломочной формы с шероховатой и раковистой поверхностью. По данным рентгенофазового анализа содержание минералов распределяется следующим образом: песок Кызылского месторождения -ортоклаз > Р-кварц > альбит > анортит > кальцит; вскрышные породы угледобычи - ортоклаз > Р-кварц > альбит > анортит > кальцит, т.е. песок и вскрышные породы относятся к полевошпатово-кварцевой минерализации. Особенностью вещественного состава золы-уноса является наличие до 85 % оплавленных стекловидных зерен шаровидной формы, представленных р-кварцем, плотнос-печенным глинистым веществом, невыгоревшей органикой и небольшим количеством игольчатых кристаллов муллитового состава, включениями карбонатов и оксидов железа с множественными дефектами на поверхности зерен.

Изучение гранулометрического состава кремнеземсодержащих материалов показывает, что они, являясь средне- (песок) и крупнодисперсными (вскрыша), не обеспечат устойчивости ячеистобетонных масс в процессе их газовспучивания и вызревания.

При подготовке кремнеземистых заполнителей (песок, вскрыша) производился их помол до удельной поверхности 2500 см2/г, обеспечивающей необходимую степень дезинтеграции кристаллов основных минералов исследуемых пород, позволяющую прогнозировать повышение их химической активности и возможность последующего фракционирования измельченных материалов с достаточным уровнем выхода полезного продукта. Сравнительный анализ химических характеристик природных и техногенных кремнезем содержащих сырьевых материалов (исходных и фракционированных) приведен в табл. 1.

Таблица 1 - Химический состав исходных и фракционированных крем неземеодержащих сырьевых материалов

Кремнезем-содержащнй материал Содержание оксидов, % (мае)

ею* А1гО} РегОз СаО МеО н2о ДМлрк Сумма

Песок

Исходный 65,06 17,37 3,97 6,60 1,47 3,50 2,04 100,01

0,65-0,315, мм 63,08 15,81 7,93 7,30 1,0 3,0 1,90 100,02

0315-0,14, мм 63,63 15,28 6,74 7,68 1,0 4,67 1,0 100,00

0,14 мм и м«н«е 58,57 14,40 6,34 8,50 1,01 7,23 3,96 100,01

Вскрышные породы

Исходный 68,96 11,73 4,65 2,50 2,48 4,04 5,65 100,01

0,63-0,315, мм 69,88 12,01 4,12 5,00 1,12 4,58 3,36 100,07

0,315-0,14,мм 69,45 12,24 2,36 5,60 1,0 5,90 3,39 99,94

0,14 мм н менее 67,52 12,75 1,91 7,00 0,35 8,01 2,48 100,02

Зола-унос

Исходный 40,18 13,13 10,97 1 11,73 2,60 1,00 20,62 100,23

0,63-0,315, мм 39,34 12,75 10,92 10,90 5,00 033 20,56 100,0

0,315-4,14, мм 40,92 12,76 10,12 10,70 4,50 0,61 20,40 100,01

0,14 мм и менее 42,42 13,65 9,14 | 11,60 4,0 0,94 18,27 100,02

Исследуемое сырье является низкокремнеземистым и не отвечает требованиям, предъявляемым к кремнеземистым заполнителям для технологии ячеистого бетона, причем в песке и вскрышных породах с увеличением степени дисперсности фракции содержание щелочных оксидов увеличивается, что свидетельствует о выраженной полевошпатовой минерализации их более тонких фракций и подтверждается рентгенофазовыми исследованиями.

Для оценки качества и пригодности как природного, так и техногенного сырья в технологии вяжущих и изделий на их основе, наиболее распространены модули основности и качества, анализ расчета которых не позволяет дать однозначную оценку качества и пригодности сырью, так как модули не учитывают особенностей поведения пород полевошпатовой минерализации и кислых зол в цементосодержащих системах. Для определения коэффициента активности низкокремнеземистого сырья предложена формула: К,„ = (Са0+Г110)/(А120з+Ге201), которая более полно определяет характер взаимодействия полевошпатовых пород и кислых зол с цементными составляющими с образованием гндросульфоа-люминатных (ферритных) соединений, установленных методом рентгенофазо-вого анализа, и согласуется с данными гидравлической активности низкокремнеземистого сырья, табл. 2,

В соответствии с принятым в современной практике порядком оценки свойств сырьевых материалов, включающим: определение химического и минерального состава, уровень физико-механических и технологических свойств, экологические характеристики, в работе сделан акцент на комплексное изучение реакционной способности низкокремнеземистых материалов по отношению к растворам, имитирующим составы цементосодержащих систем, табл. 2.

Таблица 2 — Реакционная способность полидисперсных и фракционированных низкокремнеземистых сырьевых материалов

Вид кремнеземистого материала, его фракции, мм 1 ш Я д + I о! в !з Г £ Ь з £ £ Э 3 ж я Е 3 С 8 §51 1 111 & в ■ ё 5 5 а а « * I и I > • * В ¿1! в С Л ¡К. 8 а Й _ В В И ПИ* П1П 5 5 е £ 3= П»й а % & в & ^ Я Й ё % з 2 К 8 в Й 5 « § 8 $ § 1 3 5 а Й I я В « р « а Ь § = а 1 ЕМ | * § е = = 52 = 5 £ 1 2 |й I I В «1 в

Кварцевый песок Полевошпатово-квариевый песок (в*, - 2500 см2/г) 0,24 0,47 45 26,00 36,0 30,00 3,95 1,67 38^ 170

1,25-0,63 - 26,00 1,0 168

0,63-0,315 0,315-0,14 0,14 и менее 0,43 0,56 0,76 28,50 31,50 35,50 - 1,25 1,6 13 174 183 185

П о ле вот патово-кварцев ы е вскрышные породы (8Т0 = 2500 см1/!-) 0,40 31,50 35,00 1,89 185

1,25-0,63 0,63-0,315 0,313-0,14 0,14 и менее 0,59 0,79 1,02 30,01 35,10 39,15 42,07 - 1,1 1,4 1,8 1,66 177 180 185 190

Зола-унос (вуд-ЗООО см'/г) 0,52 43,50 52,00 3,0 200

0,63-0,315 0,315-0,14 0,14 м мене« 0,48 0,49 0,55 27,50 32,50 47,10 - 2,08 2,45 2,90 190 200 215

Гидравлическая активность золы в сравнении с активностью песка и вскрышных пород (табл. 2 и рис. 1) определяется наличием в более тонких фракциях золы аморфизированных продуктов обжига глинистых веществ с повышенной микропористостью частиц. С увеличением степени дисперсности золы наблюдается частичное разрушение стеклообразных оболочек и вскрытие активных поверхностей золы, в результате чего ее химическая активность повышается, что связано с процессами химической активации поверхности частиц золы высокощелочным раствором извести, обусловленной поверхностным корродированием стеклообразной поверхности частиц и зерен золы и образованием на поверхности частиц золы-унос осадков из гидроксида кальция. Это послужило обоснованием к разработке технологических приемов обработки поверхности зерен низкокремнеземистых заполнителей насыщенным раствором гидроксида кальция с целью их активизации.

Фракции, мм: 1-1,25-0,63; 2-0,63-0,315; 3-0,315-0,14; 4-0,14 и менее;

5 - полидисперсные низкокремнеземистые материалы (песок, вскрыша - SM=2500 см"7г; зола -Рисунок 1 — Кинетические кривые связывания оксида кальция полидисперсными и фракционированными низкокремнеземистыми сырьевыми материалами из насыщенного раствора извести при взаимодействии в течение 30 суток

В соответствии с требованиями ОСТ 21-9-90 «Добавки активные для цементов. Активные минеральные добавки. Технические условия» исследуемые в работе низкокремнеземистые сырьевые материалы могут быть классифицированы как малоактивные (гидравлическая активность менее 50 мг/г), а учитывая предложенный показатель активности пригодными для технологии ячеистых бетонов могут быть определены низкокремнеземистые сырьевые материалы с коэффициентом Ktrr 2: 0,5. Сравнительный анализ определения реакционной способности низкокремнеземистых материалов позволяет расположить их в ряд активности: зола-унос > вскрышные породы > песок.

В четвертой главе (Исследование физико-химических процессов формирования фазового состава, ячеистой структуры и свойств газобетона неавтоклавного твердения с использованием низкокремнезелгистого сырья) приведены результаты исследований по формированию качественной ячеистой структуры на стадии поризации ячеистобетонных масс и после тепловлажност-ной обработки готовых изделий ячеистого бетона, фазового состава и эксплу-тационных свойств газобетона неавтоклавного твердения с использованием низкокремнеземистых заполнителей и различных технологических добавок.

Задача получения неавтоклавного ячеистого бетона с повышенным уровнем прочностных характеристик на основе портландцемента при использовании низкокремнеземистого сырья и различных добавок решается при исследовании поведения низкокремнеземистых заполнителей в составе ячеистобетонных масс, определении их оптимального содержания и дисперсности; выборе водотвердого отношения; изучении влияния добавок извести, гипса, жидкого стекла и микрокремнезема на структурообразование, фазовый состав и эксплу-тационные свойства газобетона.

Прочностные свойства неавтоклавных газобетонов на основе портландцемента с использованием различных видов полидисперсных низкокремнеземистых заполнителей с удельной поверхностью, равной 2500 смг/г, (для золы-уноса Зуд =3000 см2/г) при изменяющемся отношении компонентов - портландцемент: кремнеземистый заполнитель от (100+20):(0+80) имеют четко выраженные тенденции к снижению с увеличением содержания низкокремнеземистого заполнителя в составе ячеистобетонных масс во всем диапазоне исследуемых плотностей газобетона от 500 до 1100 кг/м1. Оптимальное содержание низко кремнеземистого заполнителя в составе ячеистобетонных масс с учетом достижения минимально допустимых значений прочностных характеристик ячеистого бетона принято равным 40 % (мае.).

При использовании в составе ячеистобетонных масс полидисперсных низкокремнеземистых заполнителей отмечалось формирование неравномерно-пористой макроструктуры образцов, характеризующейся наличием продольных, щелевидных дефектов, и плотностью, отличающейся по высоте образца. Поэтому с целью увеличения прочностных свойств газобетона изучались возможности использования и влияние фракционированных низкокремнеземистых заполнителей на формирование ячеистой структуры (рис. 2) и свойства ячеистобетонных масс и готового изделия.

Введение в ячеистобетонные массы песка фракции 0,63-0,315 мм способствует формированию пористой структуры с отдельными деформированными порами, рис. 2 а, которые иногда сообщаются между собой, образуя изломанные щелевидные поры с размерами 0,5-3 мм, что изменяет геометрию и плотность межпоровых перегородок, характеризующихся более рыхлой структурой, а соответственно и снижением прочности готового изделия до 10 %, рис. 3.

Фракции песка, мм: а) 0,63-0,315; 6)0,315-0,14; в) 0,14 к менее

Рисунок 2 - Макроструктура горизонтального среза образцов газобетона с использованием отдельных фракций песка в качестве заполнителя (х 10}

При использовании в составе ячеистобетонных масс фракций песка 0,3150,14 и 0,14 мм и менее формируется более однородная мелкопористая структура (рис. 2 б, в) с выдержанными размерами пор от 0,3 до 1,2 мм преимущественно овальной и округлой форм, близких к сферическим, с уменьшенной толщиной более плотных межпоровых перегородок, что способствует повышению прочностных характеристик газобетона, рис. 3.

В табл. 3 приведены компонентные составы ячеистобетонных масс на основе портландцемента с по ли дисперсным или фракционированным низкокремнеземистым заполнителем и добавками без указания промежуточных составов.

Таблица 3 — Компонентные составы ячеисто&етонных масс на основе портландцемента, киз-ко кремнезем истого заполнителя и добавок

Компоненты ячеистЫктонных масс Условные обозначения н содержание компонентов в составе ячеистобетонных масс, % (мае.)

ЯБП-1 /ЯБВ-1/ ЯБЗ-1 ЯБП-2 /ЯБВ-2/ ЯБЗ-2 *? 7 К га м В! ЯБП-4 /ЯБВ-4/ ЯБЗ-4 ЯБП-5 /ЯБВ-5/ ЯБЗ-5

Вяжущее Портландцемеит 60 6Ф 55 53 51 49 51 49 51 49

Известь - - 5 7 5 7 5 7 5 7

Полу водный гнпс Жидкое стекло - - - - 4 4 4 4 4 4

$ а > С з щ 5 Е " 1П а § Низкокремнеземистый заполнитель 40 40 40 40 40 40 35 35 29 29

Мнкрокрем н езем 5 5 5 5

Асбестовые волокна - - - - - - 6 «

ЯБП, ЯБВ, ЯБЗ - ячеистые бетоны с использованием песка, вскрышных пород и золы.

С учетом особенностей свойств низко кремнеземистых заполнителей и для обеспечения необходимой подвижности ячеистобетонных масс оптимальное водотвердое отношение композиций на основе портландцемента с полидисперсным заполнителем - песком (или вскрышей) составило 0,45, а при использовании в качестве кремнеземистого заполнителя золы-унос - 0,65.

При исследовании предела прочности при сжатии материала межпоровой перегородки газобетона (без газовспучивания) увеличение дисперсности низкокремнеземистого заполнителя при использовании узкофракционных порошков с размерами зерен 0,63*0,315; 0,315-0,14; 0,14 мм и менее приводит к увеличению водотвердого отношения ячеистобетонных масс и вызывает снижение прочности материала перегородки от 23 до 14 МПа.

Однако при снижении водотвердого отношения до оптимальных значений при использовании суперпластификатора С-3 в количестве от 0,5 до 1 % прочность при сжатии газобетонных изделий именно при использовании высокодисперсных фракций (0,315 мм и менее) увеличивается от 0,6 до 3,1 МПа. Это обусловлено эффективным протеканием процессов поризации ячеистобетонных масс, соответствием размеров межпоровой перегородки и зерен заполнителя и чем больше дисперсность низкокремнеземистых заполнителей, тем более плотная и прочная структура материала межпоровой перегородки и равномерно пористая структура газобетона образуются, и соответственно возрастает проч* ность при сжатии готовых изделий, рис. 3.

Наибольшей прочностью характеризуются образцы газобетона с использованием фракционированных вскрышных пород, песка, а минимальные — золы-унос, видимо при высокой дефектности и микропористости частиц золы требуется повышенный расход вяжущего компонента.

Песок

Вскрыша

Зола-унос

1100 вое 500 Плотность газоботхжэ, кгУн'

ноо мо иб Плотность газобетона, кг/н'

1100 «00 900 1 Плотность газобетон», кгГы1

Фракции заполнителя, мм: I- 0,63-0,315; 2-0,315-0,14; 3- 0,14 и менее

Рисунок 3 - Зависимость изменения предела прочности при сжатии газобетона от вида и

фракционного состава низкокремнеземистого заполнителя

Следует заметить, что объемные плотности образцов ячеистого бетона на основе портландцемента при использовании низкокремнеземистых заполнителей отличались от заданных значений на 7-10 %, что свидетельствует о некоторой нестабильности процессов, протекающих при формовании изделий.

Введение в состав ячеистобетонных масс при оптимальном соотношении портландцемента и фракционированного низкокремнеземистого заполнителя (60:40) добавки гидратиой извести в количестве от 5 до 25 % (в пересчете на сухое вещество) в виде известкового молока приводит к закономерному увеличению коэффициента вспучивания ячеистобетонных масс, при этом наибольшие значения предела прочности при сжатии образцов газобетона соответствуют содержанию извести 5-10 %. Учитывая особенности свойств низкокремнеземистых заполнителей определены составы ячеистобетонных масс с 5 % добавкой извести при использовании песка и вскрыши и 7 % - золы и совместное перемешивание заполнителя с раствором гидроксида кальция в течение 3-5 мин, Ги дроке ид нал пленка (оболочка) из извести, покрывающая даже частично поверхность зерен заполнителя (рис. 4), обеспечивает более эффективное протекание реакции газовспучивания с образованием мельчайших газовых пузырьков непосредственно на поверхности зерен заполнителя, что с одной стороны стабилизирует процесс поризации ячеистобетонных масс с использованием песка и вскрыши, а с другой стороны, приводит к вскрытию активных поверхностей частиц золы путем частичного разрушения ее стекловидных оболочек.

Рисунок 4 - Поверхность зерен песка фракции 0,315-0,14 мм после обработки гидроксидом кальция в течение 5 мин (х 80)

Кинетика поризации ячеистобетонных масс с низкокремнеземистыми заполнителями в присутствии 5 % добавки извести (рис. 5) характеризуется более активно (в 1,2-1,5 раза) протекающими процессами вспучивания в первые 10-40 мин. (фракционированный заполнитель) и устойчивостью масс в течение 60-90 мин., что в сравнении с полидисперсным заполнителем составило соответственно 10-60 мин и §0 мин, а затем наблюдалась осадка сырцовых образцов.

Фракции 0,315 - 0,14 мм н менее

Полиднсперсный порошок

НЬ »

11|1 Щ' "

1 /

го 44 ее 80 100 Время, мин

го <40 во Время, мин

Низкокремнеземистый заполнитель: 1 - песок; 2 - вскрыша; 3 - зола-унос Рисунок 5 — Зависимость изменения коэффициента вспучивания ячеистобетонных масс с использованием фракционированных и полидисперсных кизкокремиеземистых заполнителей и 5 % добавки извести

Осадка при вызревании ячеистобетонных масс и другие деформации сырцовых изделий газобетона могут быть эффективно устранены при регулировании состава ячеистобетонных масс специальными добавками, ускоряющими процессы схватывания и твердения масс.

Комплексная добавка, состоящая из полуводного гипса и жидкого натриевого стекла, в составе ячеистобетонных масс в количестве 4 % способствует стабилизации и упрочнению поризованных масс, что обусловлено быстрым схватываем и твердением полуводного гипса, активным взаимодействием крем-негеля жидкого стекла с гидроксидом кальция с дополнительным образованием гидросиликатов кальция, приводит к увеличению конечной прочности газобетонных изделий в 1,8-2,6 раза и составляет в зависимости от плотности изделий 1,3—4,4 МПа.

Для обеспечения более полного связывания гидроксида кальция и увеличения прочности готового изделия в состав ячеистобетонных масс вводилась добавка высокореакционного микрокремнезема в количестве 5 % на стадии обработки низкокремнеземистых заполнителей гидроксидом кальция. Предварительная обработка низкокремнеземистого заполнителя насыщенным раствором гидроксида кальция и последующее введение высокодисперсного микрокремнезема способствуют проникновению и равномерному распределению мельчайших частиц микрокремнезема в оболочке гидроксида кальция на поверхности зерен заполнителя, что активизирует процессы химического взаимодействия микрокремнезема и гидроксида кальция с дополнительным образованием соединений тоберморитовой группы и, кроме того, за счет эффекта уплотнения межпоровых перегородок ячеистого бетона сверхтонкими частицами микрокремнезема (рис.б) происходит упрочнение газобетонных изделий в 1,9-3,4 раза.

Микроструктура материала межпоровой перегородки газобетона оптимального состава с использованием фракционированного песка и добавкой микрокремнезема в количестве 5 % после тепловлажностной обработки изделий пропариванием представлена скоплениями гндратных образований различной формы, размеров и степени кристаллизации, рис. б.

Увеличение: а) 400; 6)3500; в) 3500

Рисунок 6 - Микрофотографии межпоровой перегородки газобетона оптимального состава (ЯБП-4) с использованием фракционированного песка и добавкой микрокремнезема после тепловлажностной обработки изделий пропариванием

Новообразования располагаются мозаично, образуя микропоры, по которым происходит дальнейшая кристаллизация продуктов гидратации портландцемента. Гелеобразная масса гидросиликатной связки тоберморитовой минерализации пронизана игольчатыми кристаллами и их сростками, характерными для низкоосновных гидросиликатов кальция, присутствие гексагональных пластинок и кубических кристаллов свидетельствует о наличии в затвердевшем камне гидроаллюминатов кальция (рис. 6), что согласуется с данными рентген офазового и комплексного термического анализов.

Условные обозначения к рисункам: *

Т - тоберморит; Г - а-гидрат С^; Нг-СБНД; Нц-С5Н(11); А - С}АН6; К - р-кварц;

А) - анортит; Ал- альбит; О- ортоклаз Рисунок 7 — Рентгенограмма неавтдклавно- Рисунок £ — Рентгенограмма неавтоклавного ячеистого бетона состава (ЯБЗ-4) с ис- го ячеистого бетона состава (ЯБВ-4) с использованием золы н добавки мнкрокрем- пользованием вскрышных пород н добавки незема микрокремнезема

По данным рентгенофазового (рис, 7, рис. 8) и комплексного термического методов анализа ячеистых бетонов составов ЯБЗ-4 и ЯБВ-4, установлено, что добавка в силикатную массу высокореакционного микрокремнезема способствует образованию большего количества гидросиликатов кальция тоберморитовой группы, что приводит к упрочнению готовых изделий, табл. 4.

В пятой главе (Разработка и оптимизация составов и технологии дисперсно-армированного ячеистого бетона с использованием ншкокремне-земистого сырья) представлены результаты исследований по оптимизации составов ячеистых бетонов с целью повышения их прочностных характеристик методом математического планирования (полный факторный эксперимент); по

формированию структуры порового пространства и межпоровых перегородок, минерального состава и эксплуатационных свойств дисперсно-армированного ячеистого бетона неавтоклавного твердения на основе портландцемента, низкокремнеземистого сырья и добавок асбестовых волокон.

Методом математического планирования получены экспериментальные статистически достоверные модели, которые позволили определить области оптимальных составов ячеистобетонных масс для регулирования прочностных характеристик и плотности газобетона неавтоклавного твердения в зависимости от содержания извести и низкокремнеземистых заполнителей, модифицированных различным количеством добавок асбестовых волокон с преимущественными размерами от 0,05 до 2 мм (с единичными волокнами до 5 мм).

На микрофотографиях {рис, 9) порового пространства и межпоровой перегородки образца дисперсно-армированного ячеистого бетона состава ЯБЗ-5 с плотностью 500 кг/м3 отчетливо видны девдритоподобные сростки размерами 15-25 мкм из хорошо закристаллизованных длинноволокнистых гидросиликатов кальция, образующихся как на границе раздела фаз межпоровой перегородки и пространства поры, так и внутри поры (рис. 9 а), часть волокнистых (игольчатых) кристаллов «прошивают» поровое пространство газобетона, рис. 9 б, что способствует их упрочнению и повышению прочностных характеристик (предела прочности при сжатии и при изгибе) ячеистого бетона. Волокна асбеста более четко формируют границу раздела межпоровых перегородок и порового пространства, приближенную по форме к сферической (рис. 9 в).

Внутренняя поверхность поры при увеличении: а) 2500 Межпоровые перегородки при увеличении: 6) 3500; в) 1500

Рисунок 9 — Микрофотографии порового пространства и межпоровой перегородки дисперсно-армированного газобетона состава (ЯБЗ-5) с использованием золы-унос добавок микрокремнезема и асбестовых волокон

Рентгенофазовым анализом ячеистого бетона состава ЯБЗ-5 с добавкой асбеста (в сравнении с ЯБЗ-4) установлены более высокая степень кристаллизации гидратных соединений и увеличенное содержание гидросиликатов кальция, рис. 10, что согласуется с данными дифференциально-термического анализа, рис. 11, и обеспечивает повышенную прочность и морозостойкость изделиям, что обусловлено влиянием добавок абестовых волокон, которые участвуют в микроармировании структуры газобетона и, обладая высокой адсорбционной способностью к продуктам гидратации цемента, активизируют процессы химического взаимодействия между компонентами ячеистобетонных масс.

На термограмме образца ячеистого бетона состава ЯБЗ-5 после тепло-влажностной обработки экзотермический эффект с максимумом при температуре 293 °С соответствует окислению оксидов железа, а при 452 °С — процессам сгорания углистых включений золы с общими потерями массы 4-6 %, наличие эндотермических эффектов в интервале температур 440-460 °С отвечает дегидратации а-гидрат СзЭ, определяющего повышенные значения морозостойкости газобетонных изделий, а - при температурах 600-750 °С характеризует суммарный эффект дегидратации гндросиликатов кальция тоберморитовой группы уплотняющих и упрочняющих готовые изделия.

Условные обозначения к рисунку: Т - тоберморит; Г - а-гидрат СгЗ; Н]-С5Н{1); Нп-С5Н(11>; А - С3АН4; К — р-кварц; X — хризотил-асбест

Рисунок 10 - Рентгенограмма неавтоклавного дислерсно-армированн ого ячеистого бетона состава (ЯБЗ-5) с использованием золы-унос, добавок микрокремнезема и асбестовых волокон

№ 1Л44С 1 \ «ПС \«м*им *1чЧС 441 МЛ •НЖ 4ШЧ

Рм М1К \лч № 1«Н 7-«О вас V М V V 4НГЧ

Рисунок И - Термограмма неавтоклавного дисперсно-армированного ячеистого бетона состава (ЯБЗ-5) с использованием золы-унос, добавок микрокремнезема и асбестовых волокон

Результаты испытаний физико-технических свойств ячеистых бетонов на основе портландцемента с использованием низкокремнеземистых заполнителей и технологических добавок представлены в табл. 4.

Таблица 4 - Характеристика свойств неавтоклавньи ячеистых бетонов на основе портланд-цсмента с использованием низкокремнеземистых заполнителей и технологических добавок

Состав » £ а В 9 £ ■м £

ячеистого бетона « § 1|! ь« I в ¡5 »- И и С 3 1 | С « § О I с В £ 5 к й1 а = - з И 11 са 3 я -е-■е- г а § 1 С и 1

ЯБП-4/ ЯБП-5 500 2,45/2,65 В2; В2,5 23,0/20,08 35 035/0,45 0,12

800 3,50/430 В3,5 21,0 /19,28 35 0,5 / 0,43 озз

1100 4,45/6,15 В5 19,0 /17,68 35 0,43/03 035

ЯБВ-4/ ЯБВ-5 500 235/2,85 В2,5 26,0/24,08 35 03/0,4 0,13

800 3,85/435 В3,5 23,0/2034 35 0,4/0,28 0,23

1100 4,70/6Д5 В5 18,0/15,11 35 03/03 035

ЯБЗ-4/ ЯБЗ-5 500 1,70 /1,55 В13 49,0/42,08 25 0,6/034 0,1

800 230/3,00 В23 £0,0 /41,90 35 0,5/0,46 03

1100 3,20/4,45 В2,5 44,0/33,15 35 0,45/035 0,29

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Эффективность использования низкокремнеземистых полевошпатовокварцевых пород и кислых зол в качестве кремнеземистых заполнителей ячеистого бетона обусловлена проявлением низкокремнеземистыми сырьевыми материалами повышенной алюминатной (фер-ритной) активности к насыщенным растворам гипса и извести с образованием гидросуль-фоалюмннатных (феррнтных) соединений, обеспечивающих повышенную растворимость исходных компонентов а продуктов гидратации портландцемента, определенную степень пересыщения жидкой фазы твердеющей системы и необходимые условия для образования хорошо закристаллизованных форм гидросиликатов кальция.

2, Оценка качества в пригодности низкокремнеземистого сырья в качестве заполнителей ячеистого бетона неавтоклавного твердения осуществлялась по предложенным показателям активности низкокремнеземистого сырья в виде гидравлической активности (по М,И. Стрелкову) н коэффициента активности ^„"(СаОЧ^О^А^О^ ГегОз), учитывающим особенности поведения полевошпагово-кварцевых пород н кислых зол в цементных системах.

3. Фракционирование низкокремнеземистого сырья н использование в качестве заполнителей неавтоклавного ячеистого бетона фракций 0,315-0,14 и 0,14 мм и менее, содержащих зерна заполнителя наиболее соизмеримые с геометрией межпоровых перегородок, обеспечивают формирование плотных и прочных структур межпоровых перегородок н равномерной мелкопористой структуры ячеистого бетона, что способствует повышению прочностных характеристик ячеистого бетона в 1,1-1,4 раза.

4, Обработка низкокремнеземистых заполнителей известковым молоком при перемешивании в течение 3-5 мни, обеспечивает образование на поверхности зерен заполнителя пленочных покрытий из гндроксида кальция, активно взаимодействующего с газообразователем на поверхности зерен заполнителя с образованием мельчайших газовых пузырьков, что стабилизирует процесс поризации яченстобетонных масс с низкокремнеземистым заполнителем.

5. Увеличение прочности неавтоклавного ячеистого бетона с добавкой 5 % микрокремнезема в 1,9-3,4 раза (1,7-4,45 МПа) достигается при введении его на стадии обработки гндрокси-дом кальция, что обеспечивает активное химическое взаимодействие высокореакционных частиц микрокремнезема с гидроксндом кальция на поверхности зерен заполнителя с образованием дополнительного количества гидросиликатов кальция и прочного контакта с продуктами твердения портландцемента на границе заполнитель-цементная связка.

6, Повышение прочности неавтоклавного ячеистого бетона в 1,8-2,6 раза при введении комплексной добавки полу водного гипса и жидкого стекла в количестве 4 %, обеспечивающих необходимую устойчивость (стабильность) поризованных яченстобетонных масс с низкокремнеземистым заполнителем обусловлено быстрым схватыванием и твердением полуводного гипса, структурирующим поризованную систему, и активным взаимодействием крем-кегеля жидкого стекла с гидроксндом кальция с дополнительным образованием низкоосновных гидросиликатов кальция.

8. Волокна асбеста, введенные в составы яченстобетонных масс в количестве б %, участвуют в микроармнровании межпоровых перегородок газобетона, способствуют формированию границы раздела межпоровых перегородок и порового пространства, приближенной по форме к сферической, что способствует их упрочнению. Кроме того, асбест, обладая высокой адсорбционной способностью к продуктам гидратации портландцемента, активизирует химические процессы взаимодействия между компонентами яченстобетонных масс, что приводит к повышению прочностных характеристик (предела прочности при сжатии и при изгибе) ячеистого бетона,

9. Неавтоклавные ячеистые бетоны предложенных составов на основе портландцемента (4953 мае. %) с использованием низкокремнеземистого заполнителя (29-40 мае. %) и технологических добавок (4-22 мае, %) имеют повышенные прочностные характеристики 1,£5-4,55 МПа (т.е. гарантированный класс прочности), и рекомендованы в качестве эффективных строительных материалов теплоизоляционного, теплоизоляционно-конструкционного назначения и защищены двумя патентами РФ.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1. Долотова Р.Г, Возможность получения газобетона безавтоклавного твердения на основе местного сырья Республики Тыва / Р.Г. Долотова // Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов: материалы Всероссийской научно-практической конференции. — Красноярск, 2003. - С. 203-304.

2. Долотова Р.Г. Влияние гранулометрического состава леска на свойства газобетона неавтоклавного твердения / Р.Г. Долотова // Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья: доклады VI Всероссийской научно-практической конференции.-Бийск, 2004.- С. 12-15.

3. Долотова Р.Г. Ячеистый теплоизоляционный материал с использованием золы-уноса / Р.Г, Долотова, В.Н. Смиренская, В.И. Верещагин // Техника и технология производства теплоизоляционных материалов нз минерального сырья: доклады VI Всероссийской научно-практической конференции. - Бийск, 2004. - С, 40-44.

4. Антипина С.А. Волластонит - перспективное сырье для производства силикатных изделий / С.А. Антипина, В.Н, Смиренская, Р.Г. Долотова // Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья: доклады VI Всероссийской научно-практической конференции. - Бийск, 2004. - С. 44-47.

5. Долотова Р.Г. Газобетон неавтоклавного твердения на основе золы ТЭЦ / Р.Г. Долотова // Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий: материалы Ш Всероссийской научной конференции. -Томск, 2004, - С. 18-19.

6. Долотова Р.Г. Влияние гранулометрического состава песка на свойства газобетона неавтоклавного твердения / Р.Г. Долотова // Доклады научно-практической конференции. — Кызыл, 2004, - С. 22-23.

7. Долотова Р.Г. Исследование кремнеземсодержащнх материалов Республики Тыва для производства газобетона неавтоклавного твердения / Р.Г. Долотова // Строительные материалы. Наука. - 2005. - № 5. - С. 26-27.

8. Долотова Р.Г. Газобетон на основе местного сырья Тувы / Р.Г. Долотова // Доклады научно-практической конференции ТывГУ. — Кызьш, 2005. - С. 16-19.

9. Долотова Р.Г. О возможности получения ячеистых бетонов с использованием вскрышных пород угледобычи/Р.Г. Долотова //Техникам технология. - 2006,—№ 2. - С. 84.

10. Долотова Р.Г. Получение газобетона на основе местного сырья Республики Тыва / Р.Г. Долотова, В.Н. Смиренская, В.И. Верещагин // Труды НГАСУ, - Новосибирск, 2006. — Т. 9, - № 2 (36). - С. 11-16.

11. Долотова РХ. Структура и минеральный состав ячеистого бетона на основе смешанного вяжущего с использованием сложного кремнеземсодержащего наполнителя / РХ. Долотова, В.Н. Смиренская, В.И, Верещагин // 10-ие ТывГУ: сборник статей научно-практической конференции. - Кызыл, 2006. - С. 35-38,

12. Долотова Р.Г. Влияние дисперсности заполнителя на формирование структуры газобетона / Р.Г. Долотова, В.Н, Смиренская, В.И. Верещагин // Техника и технология силикатов. -2006,-№4.-С. 20-22

13. Смиренская В.Н, Исследование активности кремнеземсодержащего сырья Тывинской республики для получения ячеистого бетона / В.Н, Смиренская, Р.Г, Долотова // Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий: материалы Международной научной конференции. - Томск, 2004, - С. 18-19.

14. Долотова Р.Г. Математическая оптимизация состава газобетона неавтоклавного твердения / Р.Г. Долотова, В.Н, Смиренская // Техника и технология, — 2006, — № 10, — С. 64-66,

15. Пат. 2283293 Российская федерация, МПК С 04 В 38/00, Сырьевая смесь для изготовления газобетона неавтоклавного твердения / В.Н, Смиренская, Р.Г. Долотова, В.И. Верещагин. - Опубл. 10.09.2006. бюя. №25.-4 с.

16. Пат. 2284977 Российская федерация, МПК С 04 В 38/02. Сырьевая смесь для изготовления газобетона неавтоклавного твердения / Р.Г. Долотова, В.Н. Смиренская, В.И. Верещагин, Б.К. Кара-Сал. - Опубл. 10.10,2006. бюл, № 28. - 5 с.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Долотова, Раиса Григорьевна

Введение.

1. Современные представления об особенностях формирования прочностных структур ячеистого бетона неавтоклавного твердния.

1.1 Общие сведения об ячеистом бетоне.

1.2 Новые направления в применении ячеистого бетона.

1.3 Особенности технологии неавтоклавного ячеистого бетона.

1.3.1 Характеристика сырьевых материалов.

1.3.1.1 Вяжущие материалы.

1.3.1.2 Природные кремнеземсодержащие заполнители.

1.3.1.3 Техногенные кремнеземсодержащие заполнители.

1.3.1.4 Активизация сырьевых материалов ячеистого бетона.

1.3.1.5 Дисперсное армирование ячеистого бетона синтетическими и минеральными волокнами.

1.3.1.6 Химические добавки.

1.3.2 Регулирование реологических свойств ячеистобетонных масс.

1.3.3 Формирование пористой структуры ячеистого бетона.

1.3.4 Твердение неавтоклавного ячеистого бетона.

1.4 Основные свойства неавтоклавного ячеистого бетона.

1.5 Постановка цели и задач исследований.

2. Исходные материалы. Методы и методики исследований.

2.1 Характеристика сырьевых материалов.

2.1.1 Портландцемент.

2.1.2 Строительная воздушная известь.

2.1.3 Песок Кызылского месторождения.

2.1.4 Вскрышные породы угледобычи.

2.1.5 Зола-унос Кызылской ТЭЦ.

2.1.6 Попутные продукты асбестообогащения ГОК «Туваасбест».

2.1.7 Пудра алюминиевая.

2.1.8 Технологические добавки.

2.1.9 Рабочие растворы.

2.2 Методы и методики исследований.

2.2.1 Химические методы анализа.

2.2.2 Термофизические методы анализа.

2.2.3 Рентгенофазовый анализ.

2.2.4 Электронная и оптическая микроскопия.

2.2.5 Метод рН-метрии.

2.2.6 Методы и методики исследований физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств.

2.3 Проектирование рационального состава газобетонной массы ячеистого бетона неавтоклавного твердения.

2.4 Структурно-методологическая схема работы.

3 Комплексное исследование свойств природных и техногенных кремнеземистых заполнителей неавтоклавного ячеистого бетона. 63 3.1 Общие сведения о сырьевой базе кремнеземсодержащих материалов Республики Тыва.

3.2 Петрографическое исследование особенностей строения и вещественного состава кремнеземсодержащих материалов.

3.3 Изучение минералогического состава кремнеземсодержащих материалов методом рентгенофазового анализа.

3.4 Физико-механические свойства и гранулометрический состав кремнеземсодержащих материалов.

3.5 Физико-химические свойства кремнеземсодержащих материалов.

Выводы по главе.

4 Исследование физико-химических процессов формирования фазового состава, ячеистой структуры и свойств газобетона неавтоклавного твердения с использованием низкокремнеземистого сырья.

4.1 Особенности формирования ячеистой структуры и свойств ячеистого бетона с использованием низкокремнеземистого сырья.

4.1.1 Исследование зависимости свойств ячеистого бетона от вида и содержания низкокремнеземистого заполнителя.

4.1.2 Выбор оптимального водотвердого отношения ячеистобетонных масс с использованием полидисперсного и фракционированного низкокремнеземистого заполнителя.

4.1.3 Влияние дисперсности низкокремнеземистого заполнителя на фазообразование, структуру и свойства ячеистого бетона.

4.2. Регулирование технологических свойств ячеистобетонных масс с использованием низкокремнеземистого сырья добавками.

4.2.1 Влияние добавок извести на процессы вспучивания и формования ячеистых структур.

4.2.2 Стабилизация и упрочнение ячеистых структур.

Выводы по главе.

5.3 Разработка и оптимизация составов и технологии дисперсно-армированного ячеистого бетона с использованием низкокремнеземистого сырья.

5.1 Оптимизация составов ячеистого бетона повышенной прочности методом математического планирования.

5.2 Исследование структуры и минерального состава дисперсно-армированного ячеистого бетона на основе портландцемента с использованием низкокремнеземистого заполнителя.

5.3 Характеристика долговечности ячеистого бетона.

5.4 Технологическая схема производства неавтоклавного газобетона с использованием природного и техногенного низкокремнеземистого сырья.

Введение 2006 год, диссертация по химической технологии, Долотова, Раиса Григорьевна

Актуальность работы обусловлена необходимостью создания эффективных строительных материалов с повышенным уровнем эксплутационных свойств при использовании местного природного и техногенного сырья, не соответствующего основным требованиям действующих стандартов. Это обеспечит устойчивое и экономически целесообразное развитие сырьевой базы материалоемкой промышленности строительных материалов, значительное снижение экологической напряженности в регионах, однако требует разработки научно-обоснованных приемов подготовки и переработки нестандартного сырья, например, в технологии неавтоклавного ячеистого бетона.

Актуальность расширения сырьевой базы кремнеземистых заполнителей для производства ячеистого бетона вызвана тем, что хорошо изученные и традиционно широко используемые в качестве заполнителей ячеистых бетонов кварцевые пески, содержащие не менее 90 % SiCb, в отдельных регионах России отсутствуют. Доступными источниками местного кремнеземсодер-жащего сырья, как потенциального резерва минерально-сырьевой базы промышленности строительных материалов, являются полевошпатово-кварцевые пески и техногенные отходы в виде вскрышных пород, зол ТЭЦ, использование которых в производстве ячеистых бетонов предусматривается минимумом требований соответствующих стандартов, не обеспечивающих индивидуальных подходов к решению проблем, связанных с особенностями их химико-минералогического состава и технологических свойств кремне-земсодержащих материалов в качестве заполнителей ячеистого бетона.

Поэтому комплексные исследования низкокремнеземистых природных и техногенных сырьевых материалов в составе неавтоклавных ячеистых бетонов различного назначения с повышенным уровнем эксплутационных свойств обоснованны и целесообразны.

Объект исследования - неавтоклавный ячеистый бетон на основе портландцемента с использованием низкокремнеземистого сырья.

Предмет исследования - природные и техногенные сырьевые материалы с низким содержанием свободного кремнезема и процессы формирования фазового состава, структуры и функциональных свойств неавтоклавного ячеистого бетона на основе портландцемента с использованием низкокремнеземистого сырья в качестве заполнителя.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- Разработка и исследование рациональных составов ячеистобетонных масс с учетом особенностей химико-минералогического состава кремнеземистых заполнителей и эксплутационных свойств неавтоклавного ячеистого бетона различного назначения.

Научная новизна

2. Установлено, что использование фракционированных порошков низкокремнеземистого заполнителя (фракции 0,315-0,14 и 0,14 мм и менее) способствует формированию равномерной и мелкопористой структуры ячеистого бетона при эффективном снижении пористости материала межпоровых перегородок, а обработка заполнителя раствором гидроксида кальция в течение 3-5 минут при перемешивании приводит к образованию на поверхности зерен заполнителя пленочных покрытий из гидроксида кальция, активно участвующего в химическом взаимодействии с 5 % микрокремнезема с дополнительным образованием на границе раздела фаз заполнитель-цементная связка гидросиликатов кальция, обеспечивающих прочный контакт с продуктами твердения цемента и упрочнение ячеистого бетона в 1,9-3,4 раза.

Практическая значимость работы:

2. Предложены оптимальные количества добавок различного назначения (известь - 5-7 %, микрокремнезем - 5 %, жидкое стекло - 2 %, полуводный гипс - 2 %, асбестовые волокна 6 %), обеспечивающие регулируемую устойчивость ячеистобетонных масс и повышенные эксплуатационные характеристики ячеистого бетона.

Автор защищает:

- Химические показатели качества в виде коэффициента активности Кает=(СаО + R20) / (А120з + Fe203) и гидравлической активности (по Стрелкову М.И.) для оценки пригодности природных и техногенных низкокремнеземистых заполнителей ячеистого бетона неавтоклавного твердения.

Автор выражает благодарность к.т.н., доценту кафедры технологии силикатов Томского политехнического университета В.Н. Смиренской за консультации и оказанную помощь при постановке научных экспериментов.

Апробация работы. Диссертационная работа и ее отдельные части докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей, сотрудников и аспирантов Тывинского государственного университета (г. Кызыл, 2003-2006 г.г.); Всероссийской научно-практической конференции «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов» (г. Красноярск, 2003 г.); VII Международном научно-техническом симпозиуме имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (г. Томск, 2003 г.); П1 Всероссийской научной конференции «Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий» (г. Томск, 2004 г.); IV Всероссийской научно-практической конференции «Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья» (г. Бийск, 2004 г.); читательской научно-технической конференции ««Журнал «Строительные материалы» - 50 лет с отраслью»» (г. Новосибирск, 2005 г.); 63-ей научно-технической конференции НГАСУ (г. Новосибирск, 2006 г.); Международной научной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий» (г. Томск, 2006 г.).

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы из 160 наименований; содержит 180 страниц машинописного текста и включает 58 рисунков, 45 таблиц и 2 приложения.

Заключение диссертация на тему "Неавтоклавные ячеистые бетоны с использованием природного и техногенного низкокремнеземистого сырья"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Использование нестандартного низкокремнеземистого сырья в качестве кремнеземистых заполнителей неавтоклавных ячеистых бетонов различного функционального назначения для увеличения прочностных характеристик возможно при фракционировании сырья, его химической активизации и введении ряда добавок, что подтверждено на примере природного полевошпатово-кварцевого песка (Кызылское месторождение), техногенных отходов в виде вскрышных пород (при добыче угля Каа-Хемского месторождения) и кислых зол-уноса (Кызылская ТЭЦ), классифицированных как низкокремнеземистое сырье.

2. Эффективность использования низкокремнеземистых полевошпа-тово-кварцевых пород и кислых зол в качестве кремнеземистых заполнителей ячеистого бетона обусловлена проявлением низкокремнеземистыми сырьевыми материалами повышенной алюминатной (ферритной) активности к насыщенным растворам гипса и извести с образованием гидросульфоалю-минатных (ферритных) соединений, обеспечивающих повышенную растворимость исходных компонентов и продуктов гидратации портландцемента, определенную степень пересыщения жидкой фазы твердеющей системы и необходимые условия для образования хорошо закристаллизованных форм гидросиликатов кальция.

3. Оценка качества и пригодности низкокремнеземистого сырья в качестве заполнителей ячеистого бетона неавтоклавного твердения осуществлялась по предложенным показателям активности низкокремнеземистого сырья в виде гидравлической активности (по М.И. Стрелкову) и коэффициента активности Kaifr=(Ca0+R20)/(Al203+ Fe203), учитывающим особенности поведения полевошпатово-кварцевых пород и кислых зол в цементных системах.

4. Фракционирование низкокремнеземистого сырья и использование в качестве заполнителей неавтоклавного ячеистого бетона фракций 0,315-0,14 и 0,14 мм и менее, содержащих зерна заполнителя наиболее соизмеримые с геометрией межпоровых перегородок, обеспечивают формирование плотных и прочных структур межпоровых перегородок и равномерной мелкопористой структуры ячеистого бетона, что способствует повышению прочностных характеристик ячеистого бетона в 1,1-1,4 раза.

5. Обработка низкокремнеземистых заполнителей известковым молоком при перемешивании в течение 3-5 мин. обеспечивает образование на поверхности зерен заполнителя пленочных покрытий из гидроксида кальция, активно взаимодействующего с газообразователем на поверхности зерен заполнителя с образованием мельчайших газовых пузырьков, что стабилизирует процесс поризации ячеистобетонных масс с низкокремнеземистым заполнителем.

6. Увеличение прочности неавтоклавного ячеистого бетона с добавкой 5 % микрокремнезема в 1,9-3,4 раза (1,7-4,45 МПа) достигается при введении его на стадии обработки гидроксидом кальция, что обеспечивает активное химическое взаимодействие высокореакционных частиц микрокремнезема с гидроксидом кальция на поверхности зерен заполнителя с образованием дополнительного количества гидросиликатов кальция и прочного контакта с продуктами твердения портландцемента на границе заполнитель-цементная связка.

7. Повышение прочности неавтоклавного ячеистого бетона в 1,8-2,6 раза при введении комплексной добавки полуводного гипса и жидкого стекла в количестве 4 %, обеспечивающих необходимую устойчивость (стабильность) поризованных ячеистобетонных масс с низкокремнеземистым заполнителем обусловлено быстрым схватыванием и твердением полуводного гипса, структурирующим поризованную систему, и активным взаимодействием кремнегеля жидкого стекла с гидроксидом кальция с дополнительным образованием низкоосновных гидросиликатов кальция.

8. Волокна асбеста, введенные в составы ячеистобетонных масс в количестве 6 %, участвуют в микроармировании межпоровых перегородок газобетона, способствуют формированию границы раздела межпоровых перегородок и порового пространства, приближенной по форме к сферической, что способствует их упрочнению. Кроме того, асбест, обладая высокой адсорбционной способностью к продуктам гидратации портландцемента, активизирует химические процессы взаимодействия между компонентами ячеистобетонных масс, что приводит к повышению прочностных характеристик (предела прочности при сжатии и при изгибе) ячеистого бетона.

9. Неавтоклавные ячеистые бетоны предложенных составов на основе портландцемента (49-53 мае. %) с использованием низкокремнеземистого заполнителя (29-40 мае. %) и технологических добавок (4-22 мае. %) имеют повышенные прочностные характеристики 1,85-4,55 МПа (т.е. гарантированный класс прочности), и рекомендованы в качестве эффективных строительных материалов теплоизоляционного, теплоизоляционно-конструкционного назначения и защищены двумя патентами РФ.

Библиография Долотова, Раиса Григорьевна, диссертация по теме Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

1. Петраков А.И. О мерах по развитию промышленности строительных материалов / А.И. Петраков // Строительные материалы. 2004. - №1. - С. 4-8.

2. Песцов В.И. Эффективность применения ячеистых бетонов в строительстве России / В.И. Песцов, К.А. Оцоков, В.П. Вылегжанин, В.А. Пинскер // Строительные материалы. 2004. - № 3. - С. 7-8.

3. Гудков Ю.В. Стеновые материалы на основе ячеистых бетонов / Ю.В. Гудков, А.А. Ахундов // Строительные материалы. 2004. - № 1. - С. 9-10.

4. Пинскер В.А. Ячеистый бетон как испытанный временем материал для капитального строительства / В.А. Пинскер, В.П. Вылегжанин // Строительные материалы. 2004. - № 3. - С. 44-45.

5. Семченков А.С. Энергосберегающие ограждающие конструкции зданий / А.С. Семченков // Бетон и железобетон. 1996. - № 2. - С. 6-9.

6. Горяйнов К. Э. Технология теплоизоляционных материалов и изделий / К.Э. Горяйнов, С.К. Горяйнова. М.: Стройиздат, 1982. - 376 с.

7. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных материалов / Ю.П. Горлов, А.П. Меркин, А.А. Успенко. М.: Стройиздат, 1980. - 399 с.

8. ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия». М.: Изд-во стандартов, 1989. - 26 с.

9. Сахаров Г.П. Эффективный утеплитель из неавтоклавного поробетона для ограждающих конструкций зданий / Г.П. Сахаров, Р.А. Курнышев // Бетон и железобетон. 2004. - № 1. - С. 2-5.

10. Пак А.А. Эффективная теплоизоляция труб скорлупами из газозолобетона / А.А. Пак, О.Н. Крашенинников, Р.Н. Сухорукова // Строительные материалы.- 2004. -№3.- С. 21-23.

11. Филлипов Е.В. Теплоизоляционный безавтоклавный пенобетон / Е.В. Фил-липов, И.Б. Удачкин // Строительные материалы. 1997. № - С. 2 Н.Баженов Ю.М. Технология бетона / Ю.М. Баженов. - М.:изд-воАСВ, 2003. -500 с.

12. Величко Е.Г. Неавтоклавный ячеистый шлакощелочной бетон / Е.Г. Величко, В.М. Зубенко, Ж.С. Белякова, Л.В. Анищенко // Строительные материалы.- 1995.-№4.-С. 17-19.

13. Иванова К.С. Неавтоклавные ячеистые бетоны на основе шлакощелочных вяжущих и диатомита / К.С. Иванова, Н.К. Иванова //Строительные материалы. 2004. - № 8. - С. 42-44.

14. Инструкция по изготовлению изделий из ячеистого бетона (СН 277 80 ). -М.: Стройиздат, 1981. - 44 с.

15. Меркин А.П. Оптимальная гранулометрия песка конструкционных ячеистых бетонов / А.П. Меркин, М.И. Зейфман // Бетон и железобетон. 1981. - № 12.-С. 20-21

16. Эскуссон К.К. Использование зол и шлаков в производстве ячеистых бетонов за рубежом / К.К. Эскуссон // Строительные материалы. 1993. - № 8. -С.18

17. Трескина Г.Е. Пылевидные отходы эффективные наполнители для неавтоклавного газобетона / Г.Е. Трескина, Ю.Д. Чистов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - № 5 - С. 10-11.

18. Патент RU № 2073661 С1, С 04 В 38/02. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона / Ю.В. Пухаренко, Н.В. Фролов. Опубл. 20.02.1997.

19. Нисневич M.J1. Утилизация попутных продуктов горения угля в промышленности строительных материалов / M.J1. Нисневич, Г.А. Сиротин // Строительные материалы. 2003. - № 9. - С. 39-41.

20. Белякова Ж.С. Экологические, материаловедческие и технологические аспекты применения зол ТЭС в бетоне / Ж.С. Белякова, А.Г. Комар // Строительные материалы. 2001. - № 3. - С. 46-48.

21. Рекомендации по применению в бетонах золы, шлака и золошлаковых смесей тепловых электростанций. НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1986. - 80 с.

22. Батрак А.И. Шлам зольный сырье для производства ячеистого бетона / А.И. Батрак // Строительные материалы. - 2002. - № 4. - С. 22-23.

23. Авторское свидетельство SU № 1601094 А1, С 04 В 38/02. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона / А.Г. Зоткин, H.J1. Домашевский, Е.Н. Иванова, Г.Г. Черкашина. Опубл. 23.10.1990. Бюл. № 39.

24. Аминев Г.Г. Малоцементный неавтоклавный ячеистый бетон / Г.Г. Аминев // Строительные материалы. 2005. - № 12. - С. 50-51.

25. Авторское свидетельство SU № 1585309 А1, С 04 В 38/02. Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона / Н.И.Федынин.Опубл.15.08.1990.Бюл.№ 30.

26. Нисневич МЛ. Использование отсевов дробления горных пород в технологии бетона / МЛ. Нисневич, Г.А. Сиротин // Строительные материалы. 2003. -№ 11.-С. 8-9.

27. Патент RU № 2024458 С1, С 04 В 28/04. Бетонная смесь / A.M. Краснов, В.Н. Попов, Е.И. Ведерников, Р.В. Мухаметханов. Опубл. 15.12.1994.

28. Кузнецов В.Д. Мелкозернистые и ячеистые бетоны на отходах дробления скальных пород / В.Д. Кузнецов, И.А. Кузнецова // Строительные материалы. -1994. -№ 4.-С. 15-16.

29. Завадский В.Ф. Новый вид наполнителя для ячеистого бетона / В.Ф. Завадский, Г.Н. Фомичева, И.В. Камбалина // Строительные материалы. 2004. - № 7.-С. 60-61.

30. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика. / П.А. Ребиндер. М.: Строй-издат, 1958. - 75 с.

31. Молчанов В.И. Активация минералов при измельчении / В.И. Молчанов, О.Г. Селезнева, Е.Н. Жирнов. М.: Недра, 1988. - 208 с.

32. Кузнецова Т.В. Механоактивация портландцементных сырьевых смесей / Т.В. Кузнецова, Л.М. Сулименко // Цемент. 1985. - № 4. - С. 20-21.

33. Воробьев Х.С. Важный фактор повышения конкурентоспособности стеновых автоклавных изделий / Х.С. Воробьев, Е.В. Филиппов // Строительные материалы. 1997. - № 2. - С. 1-2.

34. Бертов В.М. Использование золы-уноса в производстве пенобетона / В.М. Бертов, П.Ф. Собкалов // Строительные материалы. 2005. - № 5. - С. 12.

35. Удачкин В.И. Классическая механоактивация в технологии пенобетона /

36. B.И. Удачкин, В.М. Смирнов, В.Е. Колесников, П.В. Рыбаков // Строительные материалы.-2005. № 12.-С. 31-33.

37. Прокопец B.C. Влияние механоактивационного воздействия на активность вяжущих веществ / B.C. Прокопец // Строительные материалы. 2003. - № 9.1. C. 28-29.

38. Завадский В.Ф. Лигноминеральные строительные материалы / В.Ф. Завадский // Строительные материалы. 1997. - № 8. - С. 3-5.

39. Моргун Л.В. Влияние дисперсного армирования на агрегативную устойчивость пенобетонных смесей / Л.В. Моргун, В.Н. Моргун // Строительные материалы. 2003. - № 1.-С. 33-35.

40. Моргун Л.В. Вязкопластические свойства, особенности структуры и морозостойкость ячеистого фибробетона / Л.В. Моргун // Производство строительных изделий и конструкций. Межвуз. темат. сб. тр. Л.: ЛИСИ, 1982. - С. 1726

41. Сицина М.С., Лаукайтис А.А. Исследование влияния армирования на свойства пенобетона / М.С. Синицина, А.А. Лаукайтис // Строительные материалы Наука,-2003.-№ 2.-С.8-9.

42. Синица М.С. Влияние структуры поризованного бетона на его деформации и прочность / М.С. Синица, А.А. Лаукайтис, А.В. Дудик // Строительные материалы. 2002. - № 11. - С. 32-34.

43. Патент RU № 93026272 А, С 04 В 38/00. Сырьевая смесь для изготовления ячеистого бетона / В.В. Моргунов, Г.А. Жариков. Опубл. 27.06.2001.

44. Пухаренко Ю.В. Прочность и долговечность ячеистого фибробетона / Ю.В. Пухаренко // Строительные материалы. 2004. - № 12. - С. 40-41.

45. Корнилов А.В. Нетрадиционные виды нерудного сырья для производства теплоизоляционных и отделочных материалов / А.В. Корнилов // Строительные материалы. 2005. - № 4 - С. 14-15.

46. Гончарик В.Н. Теплоизоляционный ячеистый бетон / В.Н. Гончарик, И.А. Белов, Н.П. Богданов, Г.С. Гарнашевич // Строительные материалы. 2004. -№ 3 - С. 24-25.

47. Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительных материалов / О.П. Мчедлов-Петросян. М.: Стройиздат, 1974. - 224 с.

48. Лотов В.А. Влияние добавок на формирование межпоровой перегородки в газобетоне неавтоклавного твердения / В.А. Лотов, Н.А. Митина // Строительные материалы. Наука 2003. - № 1. - С. 2-6.

49. Кудяков А.И. Технология получения легкого зернистого материала на основе микрокремнезема / А.И. Кудяков, Т.Н. Радина // Строительные материалы.-2002.-№ 10.-С. 34.

50. Радина Т.Н. Оценка свойств зернистых теплоизоляционных материалов на основе высокомодульных жидких стекол и микрокремнезема / Т.Н. Радина, Е.А. Дмитриева // Труды БрГТУ. Братск, 2002. - Том 2. - с. 67-68

51. Безрукова Т.Ф. Влияние ингредиентов ячеистобетонной смеси на основе модифицированного ячеистого бетона / Т.Ф. Безрукова // Строительные материалы. 1990.-№ 9 - С. 16-18.

52. Фролов Ю.Г. Курс Коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1982. - 400 с.

53. Сажнев Н.П. Производство, свойства и применение ячеистого бетона неавтоклавного твердения / Н.П. Сажнев, Н.К. Шелег, Н.Н. Сажнев // Строительные материалы. 2004. - № 3. - С. 2-7.

54. Пшеничный Г.Н. Влияние циклической вибрации на свойства неавтоклавного пенобетона / Г.Н. Пшеничный // Строительные материалы. 2005. - № 5. -С. 10-11.

55. Курносов Э.А. Оптимизация состава ячеистобетонной смеси по газовыделению с поверхности. / Э.А. Курносов // Строительные материалы. 1981. - № 9. - С. 27-29.

56. Гладков Д.И., Ерохина Л.А., Черных А.С. Новая технология легких бетонов Д.И. Гладков, Л.А. Ерохина, А.С. Черных// Строительные материалы. 1994. -№4.-С. 16.

57. Лаукайтис А.А. Влияние температуры воды на разогрев формовочной смеси и свойства ячеистого бетона / А.А. Лаукайтис // Строительные материалы. -2002. -№3.~ С. 37-39.

58. Тихонов Ю.М. Аэрированные легкие бетоны и растворы с высокопористыми заполнителями / Ю.М. Тихонов,

59. Меркин А.П. Формирование макроструктуры ячеистых бетонов / А.П. Мер-кин, А.П. Филин, Д.Г. Земцов // Строительные материалы. 1963. - № 12 - С. 10-12.

60. Штакельберг Д.И. Длияние повторного вибрирования на свойства газобетона /Д.И. Штакельберг, В.Э. Миронов, Г.Я. Куннос, В.Г. Хоромецкий // Строительные материалы. 1982. - № 1. - С. 24-25.

61. Гаврилов М.В. Свойства противоморозных добавок, модифицированных С-3 и лигносульфонатами техническими / М.В. Гаврилов, В.М. Гаврилова, Г.Н. Гвоздовский // Строительные материалы. 2005. - № 6. - С. 41-43.

62. Лотов В.А. Регулирование реологических свойств газобетонной смеси различными добавками / В.А. Лотов, Н.А. Митина // Строительные материалы. -2002.-№ 10.-С. 12-15.

63. Алкснис Ф.Ф. Твердение и деструкция гипсоцементных композиционных материалов. Л.: Стройиздат. Ленингр. отдетение, 1988. - 103 с.

64. Ларионова З.М. Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона. М.: Стройиздат, 1977. - 264 с.

65. Ромахин В.А. Влияние карбоната калия на рост сырцовой прочности пенобетона / В.А. Ромахин, О.А. Коковин // Строительные материалы. 2005. - № 1.-С. 45-47.

66. Коковин О.А. К вопросу о росте сырцовой прочности в пенобетонных массивах / О.А. Коковин, В.А. Ромахин // Строительные материалы. 2006. - № 1. -С. 41-43.

67. Баженов Ю.М. Технология бетонных и железобетонных изделий / Ю.М. Баженов, А.Г. Комар. М.: Стройиздат, 1984. - 672 с.

68. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий / Ю.П. Горлов. М.: Высшая школа, 1989. - 384 с.

69. Мартынов В.И. Анализ структурообразования и свойств неавтоклавного пенобетона / В.И. Мартынов, В.Н. Выровой, Д.А. Орлов // Строительные материалы. 2005.-№ 1.-С. 48-49.

70. Королев А.С. Оптимизация состава и структуры конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона / А.С. Королев, Е.А. Волошин, Б.Я. Трофимов // Строительные материалы. 2004. - № 3. - С. 30-32.

71. Иваницкий В.В. Теоретические и практические аспекты оптимизации структуры пористых бетонов / В.В. Иваницкий, Н.А. Сапелин, А.В. Бортников // Строительные материалы. 2002. - № 3. - С. 32-33.

72. Королев А.С. Повышение прочностных и теплоизоляционных свойств ячеистого бетона путем направленного формирования вариатропной структуры / А.С. Королев, Е.А. Волошин, Б.Я. Трофимов // Строительные материалы. -2005.-№5.-С. 8-9.

73. Удачкин И.Б. Новый способ получения ячеистого бетона / И.Б. Удачкин, Т.Н. Назарова, В.В. Васильев // Экспресс-информация, сер.8. вып. 6. М.: ВНИИЭСМ, 1986. - С. 36-37

74. Бутт Ю.М. Портландцемент (минералогический и гранулометрический составы, процессы модифицирования и гидратации) / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. М.: Стройиздат, 1974. - 328 с.

75. Тейлор Х.Ф.У. Химия цемента / Х.Ф.У. Тейлор. М.: Мир, 1996. - 560 с.

76. Бутт Ю.М. Химическая технология вяжущих материалов / Ю.М. Бутт. -М.: Высшая школа, 1980.-472 с.

77. Штарк Й. Изучение процесса гидратации портландцемента с использованием растровой электронной микроскопии / Й. Штарк, Б. Мезер // Цемент и его применение. 2006. - № 3. - С. 49-54.

78. Шубер Г. Химические превращения сырьевой смеси из цемента, извести, кварца и гипса в ходе автоклавной обработки при производстве ячеистого бетона / Г. Шубер // Строительные материалы. 2006. - № 6. - С. 34-35.

79. Штарк Й. Некоторые аспекты химии цемента в самоуправляющем бетоне / Й. Штарк, М. Фриберг // Цемент и его применение. 2005. - № 6. - С. 58-60.

80. Рашкович JI.H. Твердение вяжущих при повышенных температурах / J1.H. Рашкович, Ю.М. Бутт. М.: Стройиздат, 1965. - 223 с.

81. Шахова Л.Д. Ускорение твердения пенобетонов / Л.Д. Шахова, Е.С. Черно-ситова // Строительные материалы. 2005. - № 5. - С. 3-7.

82. Осадчий // Строительные материалы. 2006. - № 6. - С. 16-17.

83. Маслов А.Ф. Некоторые вопросы физики поробетонов / А.Ф. Маслов, Н.П.

84. Мухин // Строительные материалы. 2006. - № 6. - С. 24-25.

85. Чернов А.Н. Автофреттаж в технологии газобетона / А.Н. Чернов, Г.Г.

86. Аминев // Строительные материалы. 2003. - № 11. - С. 22-23.

87. Гладков Д.И. К оценке морозостойкости бетона / Д.И. Гладков, Л.А. Су-лейманова, А.Г. Сулейманов // Строительные материалы. 2006. - № 6. - С. 102-103.

88. Краснов A.M. Морозостойкость и ползучесть высоконаполненного высокопрочного мелкозернистого песчаного бетона / A.M. Краснов // Бетон и железобетон. -2004. -№3.- С. 8-10.

89. Федосов С.В. Оценка коррозионной стойкости бетонов при образовании и росте кристаллов системы эттрингит-таумасит / С.В. Федосов, С.М. Базанов // Строительные материалы. Наука. 2003. - № 1. - С. 13-14.л

90. Субханкулова Э.Р. Трещинообразование пенобетона плотностью 200 кг/м / Э.Р. Субханкулова, В.В. Кондратьев, Н.Н. Морозова, В.Г. Хозин // Строительные материалы. 2006. - № 1. - С. 46-23.

91. Ахтямов Р.Я. Применение эффективных теплоизоляционных материалов и жаростойких бетонов в футеровках печей обжига керамического кирпича / Р.Я. Ахтямов // Строительные материалы. 2004. - № 1. - С. 26-28.

92. Кривенко П.В. Жаростойкий газобетон на основе щелочного алюмосили-катного связующего / П.В. Кривенко, Г.Ю. Ковальчук // Строительные материалы. 2001. - № 7. - С. 26-28.

93. Семченков А.С. О корректировке равновесной влажности и теплопроводности ячеистого бетона / А.С. Семченков, Г.П. Сахаров // Строительные материалы. 2006. - № 6. - С. 4-6.

94. Силаенков Е.С. О региональном нормировании теплофизических показателей строительных материалов / Е.С. Силаенков // Строительные материалы. 1998.-№ 1.-С. 16-18.

95. Бабков В.В. Особенности структурообразования высокопрочного цементного камня в условиях длительного твердения / В.В. Бабков, P.P. Сахибгареев,

96. A.Е. Чуйкин, Р.А. Анваров, П.Г. Комохов // Строительные материалы. 2003. -№ 10.-С. 42-43

97. Опекунов В.В. Эффективное применение пористых бетонов / В.В. Опекунов // Строительные материалы. 2005. - № 12. - С. 13-16.

98. Ю8.Шульце В. Растворы и бетоны на нецементных вяжущих / В. Шульце,

99. B.Тишер, В.-П. Эттель. М.: Стойиздат, 1984. - 240 с.

100. Дистанов У.Г. Ресурсы кремнистых опаловых пород в СССР / У.Г. Диста-нов, С.П. Никоноров, А.П. Пленкин и др. // Строительные материалы. 1973. -№ 3. - С. 20-21.

101. Лохова Н.А. Обжиг материала на основе микрокремнезема / Н.А. Лохова, И.А. Макарова, С.В. Патраманская- Братск: БрГТУ, 2002 163 с.

102. Ш.Бутт Ю.М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. М.: Высшая школа, 1973. - 499 с. 112. Силикатные породы. Химические методы: инструкция № 163-Х. - М.: ВИМС, 1979.-20 с.

103. ПЗ.Вернигорова Н.Н. Современные химические методы и исследования строительных материалов: Учебное пособие для вузов / В.Н. Вернигорова, Н.И. Макридин, Ю.А.Соколова. М.: Изд-во АСВ, 2003. - 224 с.

104. Пономарев А.И. Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных пород / А.И. Пономарев. М.: Издательство Академии наук СССР, 1961.-415с.

105. Уэндландт У. Термические методы анализа / У. Уэндландт. М.: Мир, 1978.-218 с.

106. Горшков B.C. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ / B.C. Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Савельев.-М.: Высшая школа,1981 334 с. Ш.Ковба Л.М. Рентгенофазовый анализ / Л.М. Ковба, В.К. Трунов . - М.: МГУ, 1976.-232 с.

107. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ: Справочное руководство / Л.И. Миркин. М.: Наука, 1976. - 865 с.

108. Михеев В.Н. Рентгенометрический определитель минералов / В.Н. Михеев. М.: Гос.технико-теоретич.изд-во, 1959. - 830 с.

109. Вяльсов Л.Н. Оптические методы диагностики рудных минералов / Л.Н. Вяльсов. М.: Недра, 1976. - 200 с.

110. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ / Под ред. Д.Ш. Гоулдстейна. М.: Мир, 1984. - 267 с.

111. Баженов Ю.М. Способы определения состава бетона различных видов / Ю.М. Баженов. М.: Стройиздат, 1975. - 272 с.

112. Соков В.Н. Лабораторный практикум по технологии отделочных, теплоизоляционных и гидроизоляционных материалов / Н.В. Соков, Ю.В. Лабзина, Г.П. Федосеев. М.: Высшая школа, 1991. - 112 с.

113. Горяйнов К.Э. Технология минеральных теплоизоляционных материалов и легких бетонов / К.Э. Горяйнов. М: Стройиздат, 1976, - 536 с.

114. Лотов В.А. Фазовый портрет процесса поризации газобетонных смесей / В.А. Лотов // Строительные материалы. 2002. - № 3. - С. 34-36.

115. Чучко В.Н. Анализ и обобщение материалов по минерально-сырьевой базе строительных материалов Республики Тыва. Кадастр месторождений и проявлений строительных материалов РТ: Отчет / В.Н. Чучко Кызыл, 1994 - 300 с.

116. Пичугин Н.А. Отчет о геологоразведочных работах на участке открытых работ Каа-Хемского месторождения каменно угольного месторождения. Государственный геологический Комитет РСФСР / Н.А. Пичугин, Н.А. Панарин-Кызыл, 1964.-250 с.

117. Ведерников Н.Н. Минеральное сырье. Асбест / Н.Н. Ведерников, B.C. Полянин, И.Ф. Романович // Справочник. М.: ЗАО«Геоинформмарк», 1999. 40 с.

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

119. Крупнин А.А. Пористые заполнители из кремнистых опаловых пород / А.А. Крупнин, Г.А. Петрихина, Г.И. Коношенко // Строительные материалы. -1973.-№3,-С. 25-42.

120. Овчаренко Г.И. Золы углей КАТЭКа в строительных материалах / Г.И.Овчаренко. Красноярск.: Издательство Красноярского университета, 1996.-216 с.

121. Савинкина М.А. Золы Канско-Ачинских бурых углей / М.А. Савинкииа, А.Т. Логвиненко. Новосибирск.: Наука, Сибирское отделение, 1979. - 168 с.

122. Боженов П.И. Технология автоклавных материалов / П.И. Боженов. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1978. - 368 с.

123. Харо О.Е. Номенклатура нерудных строительных материалов и перспективы ее расширения / О.Е. Харо, Н.С. Левкова, Г.Р. Буткевич // Строительные материалы.-2005.-№ 12.-С. 81-83.

124. Коновалов В.М. Энергетические затраты при производстве ячеистых бетонов / В.М. Коновалов // Строительные материалы. 2003. - № 6 - С. 6-7.

125. Волженский А.В. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов / А.В. Волженский, Ю.С. Буров, Б.Н. Виноградов, К.В. Гладких. М.: Стройиз-дат, 1969.-475 с.

126. Вальдре Ю.А. Об оценке качества золы при производстве сланцезольного газобетона / Ю.А. Вальдре, Ф.П. Кивисельг, Т.А. Мартинсон // Исследования по строительству: Технология и долговечность автоклавных бетонов. Таллин, 1973.-С. 87-98.

127. Мирок О.А. Оценка техногенного сырья для получения вяжущих веществ / О.А. Мирок, И.С. Ахметов // Строительные материалы. 2002. - №9. - С. 7-8.

128. Виноградов Б.Н. Сырье для производства автоклавных силикатных бетонов / Б.Н. Виноградов. М.: Стройиздат, 1966 - 278 с.

129. Иванов И.А. Технология легких бетонов на искусственных пористых заполнителях / И.А. Иванов. М.: Стройиздат, 1964. - 283 с.

130. Бородянская М.В. Влияние минералогического состава сырья на физико-механические свойства автоклавных бетонов / М.В. Бородянская, П.М. Зиль-берфарб. В кн.: Автоклавные бетоны и изделия на их основе. М.: Стройиздат, 1972.-с.

131. Массацца Ф. Химия пуццолановых добавок и смешанных цементов / Ф. Массацце // VI Междун. конгресс по химии цемента. М.: Стройиздат, 1986. -45 с.

132. Пат. 2283293 Российская федерация, МПК С 04 В 38/00. Сырьевая смесь для изготовления газобетона неавтоклавного твердения / В.Н. Смиренская, Р.Г. Долотова, В.И. Верещагин. Опубл. 10.09.2006. бюл. № 25. - 4 с.

133. Пат. 2284977 Российская федерация, МПК С 04 В 38/02. Сырьевая смесь для изготовления газобетона неавтоклавного твердения / Р.Г. Долотова, В.Н. Смиренская, В.И. Верещагин, Б.К. Кара-Сал. Опубл. 10.10.2006. бюл. № 28. -5 с.

134. Долотова Р.Г. Исследование кремнеземсодержащих материалов Республики Тыва для производства газобетона неавтоклавного твердения / Р.Г. Долотова // Строительные материалы. Наука. 2005. - № 5. - С. 26-27.

135. Долотова Р.Г. Влияние дисперсности заполнителя на формирование структуры газобетона / Р.Г. Долотова, В.Н. Смиренская, В.И. Верещагин // Техника и технология силикатов. 2006. - № 4. - С. 20-22

136. Ратинов В.Б. Химия в строительстве. Изд. 2-е, перераб. и доп. / В.Б. Ратинов, Ф.М. Иванов. М.: Стройиздат, 1977. - 220 с.

137. Саталкин А.В. Высокопрочные автоклавные материалы на основе извест-ково-кремнеземистых вяжущих / А.В. Саталкин, П.Г. Комохов. М.: Стройиз-дат, 1966.-343 с.

138. Якимечко Я.Б. Некоторые особенности использования негашеной извести в ячеистых бетонах / Я.Б. Якимечко // Строительные материалы. 2006. - № 6. -с. 26-27.

139. Михеенков М.А. Кинетика твердения цементных безавтоклавных пенобе-тонов в присутствии силиката натрия / М.А. Михеенков, Н.В. Плотников, Н.С. Лысаченко // Строительные материалы. 2004. - № 3. - с. 35-38.

140. Борсук П.А. Жидкие самотвердеющие смеси / П.А. Борсук, A.M. Лясс. -М.: Машиноствроение, 1979. 255 с.

141. Моргун Л.В. Теоретическое обоснование и экспериментальная разработка технологии высокопрочных фибробетонов / Л.В. Моргун // Строительные материалы. 2005. - № 6. - С. 59-63.

142. Вознесенский В.А. ЭВМ и оптимизация композиционных материалов / В.А. Вознесенский, Т.В. Лященко, Я.П. Иванов, И.И. Николов. К.: Бущвельник. 1989. - 240 с.

143. Баженов Ю.М. Перспективы применения математических методов в технологии сборного железобетона / Ю.М. Баженов, А.В. Вознесенский. М.: Стройиздат., 1974. - 192 с.

144. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: «Наука», 1976. -280с.

145. Воскобойников Ю.Е. Программирование и решение задач в пакете «Math-cad»: Учебное пособие / Ю.Е. Воскобойников, В.Ф. Очков. Новосибирск: НГАСУ, 2002.- 136 с.

146. Баранов А.Т. Влияние качества макропористости структуры ячеистого бетона на его прочность и морозостойкость / А.Т. Баранов, К.И. Бахтияров, Т.А. Ухова и др. / Под. ред. А.Т. Баранова // НИИЖБ Л.: Стройиздат, 1972.-410 с.

Похожие работы

Химическая технология
05.17.00