автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Получение водостойких магнезиальных вяжущих с использованием местного сырья и отходов промышленности

' 0 На правах рукописи

Гришина Марина Николаевна

ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОСТОЙКИХ МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕСТНОГО СЫРЬЯ И ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

05.23.05 - Строительные материалы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул - 1998

Работа выполнена на кафедре «Строительные материалы» Алтайского государственного технического университета им.И.И.Ползунова

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Козлова В.К.

Научный консультант:

кандидат технических наук, профессор кафедры технологии неорганических веществ АлтГТУ Свит Т. Ф.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Верещагин В.И., кандидат технических наук, доцент Проталинский А.Н.

Ведущая организация: Объединение

"Алтайстройконструкция"

Защита состоится 25 декабря 1998 г. в 14 часов на заседании диссертационного Совета К 064.29.09 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук при Алтайском государственном техническом университете им.И.И.Ползунова по адресу: 656099, Барнаул, пр. Ленина 46, в ауд. 426 гл. корпуса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан ^^ноября 1998г. Ученый секретарь диссертационного

совета, канд.техн.наук Свиридов В.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Одним из направлений создания новых отделочных и теплоизоляционных строительных материалов с повышенными показателями строительно-технических свойств является применение при их получении магнезиальных вяжущих веществ. Основными достоинствами магнезиальных вяжущих веществ являются: высокая механическая прочность при быстром ее нарастании в начальный период твердения, повышенные по сравнению с другими вяжущими, показатели пределов прочности при изгибе, плотная структура затвердевшего магнезиального камня при невысокой истинной и средней плотности, низкая теплопроводность, высокая прочность сцепления с заполнителями при изготовлении магнезиальных бетонов и растворов, а также достаточно высокая коррозионная стойкость.

Основными причинами, сдерживающими широкое применение магнезиальных вяжущих веществ в настоящее время.являются недостаточный объем-производства каустического магнезита и каустического доломита, высокая стоимость и дефицитность солей магния, растворы которых применяются в качестве затво-рителей, а также пониженная водостойкость и воздухостойкость материалов и изделий на основе магнезиальных вяжущих веществ.

В процессе твердения и службы магнезиальных изделий, полученных с большим расходом магнезиального вяжущего, затворенного высококонцентрированным раствором хлорида магния, на их поверхности появляется значительное количество высолов.

В Сибири имеется ряд крупных месторождений магнезита и доломита, которые могут широко использоваться для производства магнезиальных вяжущих веществ. На Алтае имеются большие перспективы для производства магнезиальных вяжущих веществ путем комплексной переработки рапы соленых озер Ку-лундинской степи (озеро Кучук, озеро Большое и Малое Яровое, Малиновое озеро и др.). Рапа этих озер может использоваться как для получения оксида магния, так и в качестве затворителя при использовании магнезиальных вяжущих. Кроме этого в районах Кулундинской степи имеются большие запасы доломитази-рованных мергелей, представляющих собой донные отложения высохших озер, на основе этого сырья также могут быть получены магнезиальные вяжущие вещества достаточно высокого качества.

Одним из путей повышения водостойкости магнезиального камня является получение и применение смешанных магнезиальных вяжущих веществ при введении в их состав тонкодисперсных активных минеральных добавок, в качестве которых могут быть использованы природные силикаты мапшя, цеолиты, доменные гранулированные шлаки, золы тепловых электростанций, горелые породы и др. Наряду с повышением водостойкости использование активных минеральных добавок позволяет экономить дорогостоящий магнезиальный компонент смешанного вяжущего вещества.

Другой путь повышения водостойкости магнезиального камня - выбор и применение комплексных затворитеяей, содержащих различные добавки, способствующие получению водостойких продуктов гидратации. В качестве затворитеяей для магнезиальных вяжущих могут быть использованы: природная рапа соленых озер; рассолы, получаемые после извлечения из рапы ряда ценных компонентов; отходы машиностроительных заводов, так называемые травильные растворы, а также традиционные затворители - растворы хлорида и сульфата и магния с различными добавками. Использование рапьх, рассолов и отходов машиностроительных производств в качестве затворитеяей также позволит снизить стоимость получаемых магнезиальных бетонов и растворов. Применение оптимальных затворителей с соответствующими добавками позволяет также повысить карбонизационную стойкость магнезиального камня. Разработка составов смешанных магнезиальных вяжущих и подбор дешевых затворителей, способствующих повышению долговечности магнезиальных материалов, может значительно расширить области применения этих вяжущих веществ.

Работа выполнялась в рамках программ "Сибирь" и "Алтай".

Цель и задачи исачедований

Целью настоящей работы является разработка составов смешанных магнезиальных вяжущих веществ и подбор затворителей к ним с целью получения долговечного магнезиального камня; разработка технологии изготовления строительных материалов на основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- определение влияния вида и количества активных минеральных добавок в составе смешанного магнезиального вяжущего на свойства магнезиального камня;

- выбор и оценка влияния различных видов затворитеяей, в том числе комплексных затворитеяей. на свойства магнезиаль-

ного камня (плотность, прочность, пористость, водостойкость, линейные деформации при твердении);

- исследование физико-химических процессов взаимодействия компонентов при твердении смешанных магнезиальных вяжущих веществ;

- изучение карбонизационной стойкости магнезиального камня и анализ механизма процесса карбонизации;

- подбор составов сырьевых смесей и технологий получения строительных материалов на основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ.

Научная новизна

I. В результате изучения влияния различных количеств гидравлически активных компонентов установлено, что введение 10-20 % цеолита или высококальциевой золы бурых углей Кан-ско-Ачинского бассейна способствует повышению водостойкости магнезиального камня при достаточно высокой прочности в случаях затворения растворами сульфата и хлорида магния, а также комплексными затворителями на основе хлорида.

2. Определение величин изменения линейных размеров показало, что твердение в воздушно-влажных условиях смешанных вяжущих всех составов сопровождается расширением. Большим расширением характеризуются смешанные вяжущие с добавкой золы при всех видах затворителя, кроме сульфата магния. Величина расширения возрастает с увеличением количества добавки от 0 до 30 %, затем постепенно уменьшается. К заметному увеличению расширения приводит использование комплексных затво-рителей, содержащих сульфаты алюминия и железа.

3. Оценка влияния вида затворителей на свойства смешанных магнезиальных вяжущих веществ показала, что наиболее стабильные результаты достигаются при использовании в качестве затворителя растворов сульфата магния или комплексных затворителей на его основе. В зольно-магнезиальных композициях, содержащих более 20 % золы, не рекомендуется применение в качестве затворителя хлорида магния, так как наблюдается большое расширение при твердении в воздушно-влажных условиях.

4. Изучение составов продуктов гидратации химическим, дифференциально-термическим, термогравиметрическим и рентгенографическим методами анализа показало, что продукты гидратации оксида магния в воде представляют собой твердые растворы оксида и гидроксида. На рентгенограммах присутствуют дифракционные максимумы большой интенсивности, принадлежащие оксиду магния. При затворении растворами хлорида или сульфата магния образуется твердый раствор оксида и соли, в его

составе может быть также часть гидроксида. При наличии в системе полуторных оксидов, вводимых с активной минеральной добавкой.или катионов алюминия и железа, вводимых за счет добавок в комплексные затворители, в продуктах гидратации магнезиальных вяжущих веществ возможно образование магниевых аналогов этрингита. Вероятно это является причиной значительных расширений образцов при наличии в составе затворите-пей сульфата алюминия или сульфата железа.

5. Изучена кинетика процесса карбонизации магнезиального камня. Показано, что скорость поглощения углекислого газа под давлением значительно больше у камня, полученного при затво-рении каустического магнезита хлоридом магния. Продукты гидратации, получаемые при затворении сульфатом магния, не только медленнее карбонизируются, но и в целом поглощают меньшее количество углекислоты.

Практическая ценность

На основании результатов проведенных исследований предложены оптимальные составы смешанных магнезиальных вяжущих веществ с различными затворителями в виде чистых магнезиальных солей, природной рапы соленых озер, а также отходов промышленности.

Установлено, что для смешанных магнезиальных вяжущих, особенно изготовленных с использованием высококальциевых зол бурых углей КАБ, уменьшению линейных деформаций при твердении, повышению водостойкости и воздухосгойкости способствует применение в качестве з атвор итеяя растворов сульфата магния.

Показано, что в качестве самостоятельных затворителей или как добавка при изготовлении комплексных затворителей на основе солей магния, могут быть использованы травильные растворы - отходы гальванических производств машиностроительных заводов.

Получены и испытаны сухие отделочные смеси на основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ.

Составлен технологический регламент на производство сухих отделочных смесей на основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ.

Реализация работы

Полученные результаты по составу и свойствам сухих отделочных смесей, разработанный технологический регламент на производство сухих отделочных смесей на основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ приняты объединением "Алгайстройконсгрукгшя" в качестве исходных данных для про-

актирования участка по производству сухих смесей для внутренней отделки зданий.

Апробация работы

Основые положения и результаты исследований докладывались на 54-56 научно-технических конференциях студентов , аспирантов и профессорско-преподавательского состава АлтГ-ТУ в 1996-1998 г.г., на 55 научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава с участием представителей строительных, проектных и НЙО в г. Новосибирске в 1998г., международной научно-технической конференции «Резервы производства строительных материалов» в г. Барнауле в 1997 г., международной конференции «Четвертые академические чтения: «Актуальные проблемы строительного материаловедения» » в г. Пензе в 1998 г., всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения» в г. Томске в 1998 г.

Структура и объем диссертации, Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложений.

Публикации По материалам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ.

Основное содержание работы.

Введете. Дано обоснование выбора темы, оценка актуальности проблемы, сформулированы цель работы, научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе приводится анализ литературных данных по способам получения магнезиальных вяжухцих веществ, характеризуется сырьевая база для их получения, в том числе и на Алтае. Показано, что основная часть магнезиальных вяжущих веществ (каустический магнезит и каустический доломит) производится путем обжига магнезита или доломита при температуре 700 -750°С. Высококачественные магнезиальные вяжущие могут быть получены термическим разложением при температуре 420 -450°С- брусита или бруситсодержащих пород. Одним из путей получения высококачественного оксида магния является термическая обработка продуктов осаждения хлормагниевых рассолов различными осадитеяями (известью, содой, бикарбонатом натрия, аммиачной водой и др.). За рубежом для изготовления маг-

незиальных вяжущих веществ широко используется оксид магния, получаемый таким способом. В Алтайском крае имеются большие перспективы для получения магнезиальных вяжущих веществ на основе продуктов переработки рапы соленых озер Кулундинской степи, причем эта рапа может использоваться и как затворитель этих вяжущих. Кроме того в Кулундинской степи имеются большие запасы доломитизированных мергелей, представляющих собой донные отложения высохших озер и состоящих из смесей карбонатов магния и кальция, сернокислого магния и глинистых примесей. На основе этого сырья также могут быть получены магнезиальные вяжущие вещества.

Приведет! сведения об использовании различных солей в качестве затворителей магнезиальных вяжущих веществ, об источниках и получения этих солей, а также о влиянии вида затво-рителя на свойства получаемого магнезиального камня.

Рассмотрены различные точки зрения на фазовые превращения при твердении и состав продуктов гидратации магнезиальных вяжущих веществ. Отмечено, что в подавляющем большинстве работ изучались продукты гидратации при эатворении раствором хлорида магния. Авторы этих исследований указывают на образование при твердении нескольких модификаций ок-сихлоридов магния, но допускают возможность наличия в продуктах гидратации значительного количества гидроксида магния и даже свободного оксида магния.

По данным А. Каменскаса в продуктах гидратации магнезиальных вяжущих веществ не всегда обнаруживается наличие оксихлоридов или оксисульфатов магния, фиксируется образование сложных комплексов, содержащих М§(ОН)г и \igCb, и возможно, представляющих собой ряд твердых растворов этих соединений.

Высокую механическую прочность авторы, в основном, связывают с наличием оксихлоридов магния. Од нако отмечается, что при затворении вяжущих раствором сульфата магния, магнезиальных камень имеет меньшую гигроскопичность и характеризуется меньшей склонностью к высолообразованию. При затворении раствором Ее£>04 гидратация протекает также, как при затворении раствором М§£Ю4, получающиеся продукты обладают большей водостойкостью.

В литературе встречаются лишь единичные сведения об особенностях состава продуктов твердения магнезиальных цементов, полученных с применением в качестве затворителей солей алюминия, железа, цинка, фосфатов, а также с применением комплексных затворителей.

Примеси в составе магнезиальных вяжущих вещесвв оказывают большое влияние на формирование структуры камня, так как они в значительной степени изменяют фазовый состав. Наличие примесей FeO, FejOj, АЬОз, SiCh улучшает механические свойства материала. Введение ряда химических добавок в состав основных затворителей (растворы MgCh и MgSO* ) приводит к образованию нерастворимых комплексов, способствующих повышению водостоайкосги.

На основе литературных данных охарактериаованы основные достоинства и недостатки магнезиальных вяжущих веществ. Достоинства - высокая прочность при сжатии, при бытсром ее нарастании, повышенные величины прочности при изгибе, низкая теплопроводность, высокая прочность сцепления с заполнителями, нейтральный химический состав продуктов гидратации, благодаря чему не наблюдается деструкции органических заполнителей, достаточно высокая стойкость против некоторых видов химической коррозии.

Недостатки - высокая стоимость и дефицитность затворителей. низкая водостойкость, недостаточная воздухостойкосгь, следствием которой является образование высолов.

По этой причине исследования, направленные на получение недорогих магнезиальных вяжущих веществ, способных давать при твердении магнезиальные материалы повышенной водостойкости и воздухостойкосга, являются актуальными.

Во второй главе рассмотрены методы физико-механических и физико-химических испытаний, определение технологических и специальных свойств, как для исходных сырьевых материалов, так и для магнезиальных, смешанных магнезиальных вяжущих и изделий на их основе.

Фазовый состав продуктов гидратации магнезиальных вяжущих изучен с помощью дифференциально-термогравиметрического и рентгенофазового методов анализа. Рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре "ДРОН -2" с использованием СиК - а излучения.

Дифференциально-термогравиметрический анализ проводили на дериватографе системы Паулик М., Паулик П., Эрдеи Л.

Дисперсность сырьевых материалов определялась по удельной поверхности на приборе ПСХ - 2 и по остатку на сите 008 в соответствии с ГОСТ 310.2.

В качестве сырьевых материалов в работе использовали порошок магнезиально-каустический марки ПМК - 83. Порошок магнезиально-каустический ПМК-83 содержит MgO акт до 85 %,

удельная поверхность 2,2 м2/г, остаток на ctrre Nq 008 - 7,4 %, истинная плотность 3,24 г/см1

Для изготовления смешанных магнезиальных вяжущих применяли:

- цеолитовые туфы Лютогского месторождения ( Сахалинская область) преимущественно клиноптилояитового состава. Перед использованием цеолитовые туфы подвергали помолу в шаровой мельнице до значений удельной поверхности 2,5 - 3,0 м2/г. Остаток на сите № 008 4 - 5 %;

- золы от сжигания бурых углей КАБ с Барнаульской ТЭЦ -3, дополнительной обработки не требовали, удельная поверхность золы - 2,87 м2/г. Остаток на сите № 008 4,4 %.

Средний химический состав цеолита и золы приведен в таблице!.

Таблица 1.

Средний химический состав активных минеральных добавок (АМД).

Вид j Содержание оксидов, %

АМД | Si02 i AhOj j FejOj j CaO MgO so з r2o СаОсв

Зола 1 25.0 1 7.8 | 9.8 j 33.06 4,62 3,45 0.82 5.1

цеолит! 69,2 | 12,73 ! 1,89 | 2,16 1,9 - 4,28 -

В качестве основных затворителей использовали растворы хлорида магния (р=1,18 г/см5), сульфата магния, сульфата алюминия, сульфата железа (р=1.21 г/см3). В качестве комплексных затворителей использовали раствор М«гСЬ с добавками РеБОд, АЬ^О^з, суперфосфат, раствор МгБОд с этими же добавками, а также зимнюю рапу озера Б. Яровое Алтайского края.

Кроме того, в качестве затворигеля применяли травильные растворы - отход производства металлообрабатывающих заводов. Травильные растворы получают при обработке стальных изделий разбавленной 20 - 25 % серной кислотой. Отработанные растворы в своем составе содержат РеБОд и несколько процентов свободной серной кислоты.

Водостойкость материала оценивали по коэффициенту размягчения.

Воздухостойкость магнезиальных вяжущих оценивалась по карбонизационной стойкости, с этой целью образцы магнезиального вяжущего подвергали принудительной карбонизации в кар-бонизаторе под давлением 0,5 МПа.

и

Линейные деформации при твердении образцов определяли на приборе Гипроцемента с точностью до 0,01 мм.

В третьей главе приводятся результаты исследований состава и свойств смешанных магнезиальных вяжущих веществ. Анализ литературных данных показал, что одним эффективных путей повышения водостойкости магнезиальных вяжущих веществ является получение на их основе смешанных композиций при введении тонкодисперсных активных минеральных добавок. Однако, были изучены смешанные магнезиальные вяжущие вещества при использовании в качестве затворителя только растворов хлорида магния.

Нами были изучены свойства смешанных магнезиальных вяжущих веществ, путем введения в состав активных тонкомолотых добавок цеолита или высококальциевой золы бурых утей в количестве от 10 до 90 %. Использовались три вида затворителя: раствор хлорида магния, раствор сульфата магния и рапа соленого озера Большое Яровое. Показатели прочности после 28 суточного твердения на воздухе, величины коэффициента размягчения и характер изменения линейных размеров при твердении в воздушно-влажных условиях отражены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1.

Изменение прочности и водостойкости смешанных магнезиальных вяжущих веществ..

Состав вяжущего Свойства камня: прочность (числитель) и водостойкость (знаменатель) с ростом количества минеральной добавки

0 ! 10 30 | 50 70 ! 90

! .Магнезит +зола + р-р .\igCh 63 | 45 0,50 \ 0,63 18.8 | М 0,60* } растр 1Ь6 растр 15.4 растр

2. Магнезит + зола + р-р М.£?804 60 I 42 0.70 ! 0,80 43 { 15 0.70 | 0.65 13,7 0,40 12.5 0.40

З.Магнезит+зояа+ рапа 39 ! 31 0,55 | 0,65 20 | 10 0,60 1 0,45 12 0,50 17 0,50

4. Магнезит + цеолит + р-р МяСЬ 63 } 27 0,50 ! 0,76 21.8 | 7,0 0,66 | 0,48 1Л растр 0^5 растр

5. Магнезит + цеолит + р-р МяБ04 60 | 42 0,70 | 0,85 30.0 ( 17.0 0,72 | 0,53 6£ 0,39 Ш 0,42

Примечание. Звездочкой отмечены составы, имевшие трещины.

Приведенные результаты показывают, что добавление золы и цеолита до 20 % способствует повышению водостойкости смешанных вяжущих при всех видах затворителей, более высокие значения коэффициента размягчения характерны для вяжущего, затворенного сульфатом магния. Прочность магнезиального камня, полученного из смешанных вяжущих веществ ниже, чем при использовании чистого магнезиального вяжущего и снижается по мере увеличения количества добавок. Однако прочность смешанных вяжущих, полученных с добавкой золы, остается достаточно высокой и при больших количествах введенной добавки, особенно при затворении раствором сульфата.

Таблица 2.

Изменение линейных размеров при твердении образцов смешанных магнезиальных вяжущих веществ.

! Состав

Изменение размеров в% с ростом количе-1

вяжущего 0 10 30 50 70 90 |

! .Магнезит* зола, + р-р МяСЬ 0,57 1,47 3,24» 2,10 1,36 0,83 | 1 1

2.То же. + рапа 0.63 2,01 3.44* 1,23 0,66 0.50 '

З.То же, + р-р МеБО* 0,20 0,20 0,34 0,30 0,47 0,36 | 1 !

4. Магнезит+цеолит + р-р МеСЬ 0,57 0,35 0,35 0,37 разр разр ) |

5.То же,+р-р МеБ04 | 0,45 0,17 0,14 0,21 разр. | разр |

Примечание. Звездочкой отмечены составы, имевшие трещины.

Анализ изменения линейных размеров образцов, твердевших в воздушновлажных условиях, показывает, что твердение смешанных вяжущих всех составов сопровождается расширением. Большим расширением характеризуются смешанные вяжущие, полученные с добавкой золы и затворенные хлоридом магния и рапой. При затворении сульфатом магния расширение значительно меньше. Величина расширения возрастает с увеличением количества добавки до 30 %, затем постепенно уменьшается.

Возможность значительного, расширения при твердении смешанных магнезиальных вяжущих веществ должна учитываться при изготовлении изделий на их основе и выборе вида затво-рителя. С цепью снижения величины деформаций при твердении

смешанных магнезиальных вяжущих веществ предпочтительнее затворять материалы раствором сульфата.

Расширение, возникающее при твердении смешанных магнезиальных вяжущих веществ и изделий на их основе,может бьггь следствием возникновения новых продуктов гидратации и твердения, состав которых к настоящему времени недостаточно изучен, особенно в случае применения активных минеральных добавок алюмосиликатного состава и затворителей, отличных от хлорида магния. Анализ кривых ДТА показал, что зля продуктов гидратации магнезиальных вяжущих, затворенных растворами А12(8С>4)з и Ре2(804)з, а также для продуктов гидратации смешанных вяжущих при затворении комплексными затворитеяями, характерно, появление глубоких эндотермических эффектов в области температур 120 °С, которые не могут быть отнесены к гид-роксисульфатам или гидроксихлоридам магния. Появление этих эффектов свидетельствует, скорее всего, об образовании в составе продуктов гидратации магниевых аналогов этрингитоподоб-ных фаз.

В четвертой главе приведены результаты исследований влияния различных видов затворителей на свойства магнезиальных вяжущих веществ. В качестве затворителей, помимо традиционных растворов хлорида и сульфата магния, использовались комплексные затворители на их основе с добавками сульфата железа, сульфата алюминия и суперфосфата. Рассмотрены также результаты применения этих солей в качестве самостоятельных затворителей. Кроме того, изучено влияние таких затворителей, как рала озера Большое Яровое и травильные растворы машиностроительных производств. Оценивалось влияние вида затвори-геля на прочность, водостойкость, изменение линейных размеров при твердении и воздухостойкостъ (карбонизационная стойкость).

Результаты представлены на рисунке 1. Наибольшие величины прочности характерны для составов с затворителями МцСЬ и М§Б04. Высокие прочности магнезиального камня достигаются также при использовании в качестве затворителей рапы соленого озера Б. Яровое и комплексных затворителей: М«СЬ + РеЗО* и .\lgS04 + РеБО*. При всех других видах затворителей наблюдается значительное снижение прочности.

Наибольшие величины Крал*, имеют составы. затворенные сульфатом магния, сульфатом железа, травильным раствором и смесью хлорида магния с суперфосфатом. В целом, высокая водостойкость магнезиального камня характерна для составов, затворенных сульфатом магния и всеми видами комплексных за-

творителей. Наименьшее значение - при затворении хлоридом магния и рапой соленого озера.

80 - 1

0,3 ^0,6

2 60--»40-

I 20-0

г

л £0.4

0,2

0

123456789 10

123456789 10

а) б)

Виды затворителей: I - М^СЬ; 2- \igS04; 3- рапа оз. Б. Яровое; 4- РеБО*; 5 - травильный раствор; 6 - (М^СЬ+РеБСЦ); 7 - (М§С1г+ суперфосфат); 8- (М§504 + РеЗОд); 9 - (М^О* + А1:(504)з); 10 - (М§80* + суперфосфат).

Рисунок I. Влияние вида затворителя на а) прочность и б) водостойкость магнезиальных вяжущих веществ

Характеризуя изменение линейных размеров образцов, следует отметить, что при твердении в воздушно-влажных условиях для большинства составов характерно увеличение размеров. При твердении в воздушных условиях наблюдается усадка, особенно значительная при применении раствора суперфосфата.

Изучение состава продуктов гидратации методами дифференциально-термического, термогравимегрического и рентгено-фазового анализа показало, что после 28 суток твердения в составе магнезиального камня содержится около 30 % не гидрати-рованного оксида магния, его линии на рентгенограммах имеют большую интенсивность, линии гидроксида магния, оксихлори-дов или оксисульфатов магния выражены очень слабо. По-видимому. продукты гидратации представляют собой ряд твердых растворов оксида магния и магниевой соли, в их составе может быть также часть гидроксида магния. Формулы наиболее известных членов этого ряда могут бьпь представлены в виде следующих цепочек: Н0-М£-0-Мд-0-\^-0-М§-С1

О 0-Мё-0-Мв-0Н \lg-0-Mg-Cl

\\/ |

Б или О

И \ I

О О-М^-О-Мя-ОН \ig-Q-\lg-Cl

I—I

Затворитеяь - раствор М§Б04 Затворитель - раствор М§С1г.

Продукты гидратации, полученные в результате взаимодействия оксида магния с раствором хлорида и сульфата магния, по-разному ведут себя в процессе принудительной карбонизации в среде влажного углекислого газа под давлением. Скорость поглощения углекислого газа значительно больше у магнезиального камня, полученного при затворении хлоридом магния. Продукты гидратации, получаемые при затворении сульфатом магния, не только медленнее карбонизируются, но и в целом поглощают меньшее количество углекислоты. Кинетика процессов карбонизации представлена на рисунке 3. Продуктами карбонизации могут быть либо гидроксикарбонаты магния, либо двой-

Время карбонизации, ч Рисунок 3. Динамика карбонизации продуктов гидратации магнезиальных вяжущих веществ.

В пятой главе приведены результаты изготовления композиционных строительных материалов с использованием разработанных магнезиальных и смешанных магнезиальных вяжущих.

Ксилолитовые композиции на магнезиальном и зольно-магнезиальном вяжущем с применением различных видов затво-рителей (растворы М§Б04. М§СЬ и рапа озера Б. Яровое), и в зависимости от количества заполнителя имеют различное применение.

Теплоизоляционные ксилолитовые плиты на основе магнезиальных вяжущих, изготовленные методом вибропластического формования, имеют механическую прочность при сжатии 4-16 МПа. при изгибе 1,5-4 МПа. среднюю плотность 700 -1000 кг/м3. Коэффициент размягчения 0,4 - 0.64, в зависимости от вида применяемого затворителя.

Разработаны составы и технология получения сухой шпат-левочной смеси на основе магнезиального и зольно-магнезиаяьного вяжущего.

Свойства шпатлевочных смесей: прочность при сжатии 2030 МПа, адгезия к древесине - 0,53+0,6 МПа, КрЩИ - 0,72 - 0,92.

Жизнеспособность смесей 3-4 часа.

Ниже приведена технологическая схема изготовления сухих шпатлевочных смесей рисунок 4.

АМД - активная минеральная добавка (зола, цеолит).

Рисунок 4.Техн©логическая схема изготовления сухих шпатлевочных смесей.

Основные вывода.

1. Изучены свойства смешанных магнезиальных вяжущих веществ. полученных путем введения в состав активных тонкомолотых добавок цеолита или высококальциевой золы бурых углей КАБ, при использовании трех видов затворителей (хлорида, сульфата магния и рапы озера Большое Яровое). Показано, что введение до 20 % цеолита или золы способствует повышению водостойкости магнезиального камня при достаточно высокой прочности, более высокие значения коэффициента размягчения характерны для материала, затворенного сульфатом магния.

2. Анализ изменения линейных размеров образцов, твердевших в воздушно-влажных условиях, показывает, что твердение смешанных вяжущих всех составов сопровождается расширением, величина которого возрастает с увеличением количества до-

бавки до 30 %, затем постепенно уменьшается. Наибольшим расширением характеризуются составы на основе смешанных вяжущих с добавкой золы и затворенные хлоридом магния или рапой соленого озера. Возможность значительного расширения при твердении смешанных магнезиальных вяжущих веществ должна учитываться при изготовлении изделий на их основе и выборе вида затворителя.

3. Исследовано влияние различных видов затворителей на свойства магнезиальных вяжущих веществ. Помимо традиционных растворов хлорида и сульфата магния, использовались комплексные затворители на их основе с добавлением сульфата железа, а также рапа соленого озера и травильные растворы -отходы машиностроительных производств. Наибольшие величины прочности имеют составы, затворенные растворами \igCh и М§5СЬ, несколько ниже - затворенные рапой и комплексными затворителями: М§СЬ + Ре804 и \igS04 + ГеБО*. При других видах затворителей наблюдается значительное снижение прочности. Наибольшей водостойкостью характеризуются составы, затворенные сульфатом магния, сульфатом железа, смесью хлорида магния с суперфосфатом, а также травильными растворами. Наименьшая водостойкость у магнезиального камня при затворении хлоридом магния и рапой соленого озера.

4. Изучена карбонизационная стойкость магнезиального камня, полученного при использовании в качестве затворителей растворов хлорида и сульфата магния. Установлено, что скорость поглощения СО 2 в процессе принудительной карбонизации в среде влажного углекислого газа значительно больше у составов, затворенных хлоридом магния. Продукты гидратации, получаемые при затворении сульфатом магния, не только медленнее карбонизируются, но и в целом поглощают меньшее количество углекислоты.

5. На основании результатов изучения состава продуктов гидратации смешанных магнезиальных вяжущих веществ при помощи дифференциально-термического, термогравиметрического и ренттенофазового анализов можно считать, что основная часть их представлена рядом твердых растворов оксида магния и магниевой соли, в их составе может быть также часть гидро-ксида магния. На основе полуторных оксидов, вносимых с активными и затворителями, возможно появление новьк продуктов типа магниевых аналогов этрингита. Состав этих фаз нуждается в дополнительном исследовании.

6. На основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ с использованием различных затворителей получены два типа ма-териалов-теплоизоляционные ксилолитовые плиты и сухие отделочные смеси, подобраны составы для их изготовления, разработана технология их получения.

Основные свойства ксилолитовых плит - предел прочности при сжатии 4,0-4-16 МПа, при изгибе 1,5 + 4,0 МПа, средняя плотность 700 -5-1000 кг/м3.

Основные свойства отделочных смесей - предел прочности при сжатии 20 н- 30 МПа, адгезия к древесине - 0,53 + 0,6 МПа, адгезия к бетону 0,42 +0,45 МПа. коэффициент размягчения 0,72 +0,92.

Разработан технологический регламент на изготовление сухих отделочных смесей.

Основные публикации по теме диссертации.

1. Гришина М.Н., Свит Т.Ф., Козлова В.К. Получение магнезиальных вяжущих из природного минерального сырья Кулунды. // Тез. докл. 54 науч.- техн. конф. студентов, аспирантов и проф.-препод. состава АлтГТУ им. И.И. Ползунова.- Барнаул,: Изд-во АлтГТУ, 1996.-Ч.1 .-С.24.

2. Гришина М.Н., Козлова В.К., Свит Т.Ф. Термогравиметрический анализ смешанных магнезиальных вяжущих веществ// Тез. докл. 55 науч.- техн. конф. студентов, аспирантов и проф.-препод. состава АлтГТУ им. И.И. Ползунова.- Барнаул,: Изд-во АлгПУ, 1997.-Ч Л.-С.92.

3.Барсуков С.В., Гришина М.Н., Карпова Ю.В., Козлова В.К., Свит Т.Ф. Водостойкие силикатные материалы на основе магнезиальных вяжущих веществ// Тез. докл. 54 науч.- техн. конф. студентов, аспирантов и проф.-препод. состава АлтГТУ им. И.И. Ползунова.- Барнаул,: Изд-во АлтГТУ, 1996.-Ч.2.-С.148.

4. В.К. Козлова, Т.Ф. Свит, М.Н. Гришина. Фазовый состав водостойкого магнезиального камня// Резервы производства строительных материалов: Материалы международной науч.-техн. конф. 4.1./Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова.- Барнаул: Изд-во АлгПУ, 1997,- С 27-31.

5. В.К. Козлова, Т.Ф.Свит, М.Н. Гришина. Объемные изменения при твердении смешанных магнезиальных вяжущих веществ // Резервы производства строительных материалов: Материалы международной науч.-техн. конф. 4.1./Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1997.- С 32-36.

6. Козлова В.К., Свит Т.Ф.. Гришина М.Н., Долгих О.И. Возду-хостойкость магнезиальных вяжущих веществ //Актуальные проблемы строительного материаловедения: Материалы все-росийской науч.-техн. конф. Томск, 1998,- С. 157-158.

7. Козлова В.К., Свит Т.Ф., Долгих О.И., Гришина М.Н., Мешков Д.А. Свойства гипсомагнезиальных вяжущих веществ // Актуальные проблемы строительного материаловедения: Материалы всеросийской науч. техн. конф. Томск, 1998.- С. 156.

8.М.Н. Гришина, В.К. Козлова, Т.Ф. Свит, О.И. Долгих. Влияние вида затворителя на свойства смешанных магнезиальных вяжущих веществ // Современные проблемы строительного материаловедения: Четвертые академич. чтения РААСН. Материалы международн. научн.-техн. конф. 41- Пенза,-1998,- С. ¡67-168.

^

Г" /л J /

С / Л' ? / ~ о

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И.И. ПОЛЗУНОВА

А- /

У

¡а правах рукописи

С

ГРИШИНА Марина Николаевна

УДК: 666.9-033.2

ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОСТОЙКИХ МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ЩЖУЩИХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕСТНОГО СЫРЬЯ И ОТХОДОВ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

05.23.05 - Строительные материалы

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ доктор технических, наук профессор В.К. Козлова НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ кандидат технических наук профессор Т. Ф. Свит

Барнаул - 1998

СОДЕРЖАНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО СПОСОБАМ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВАМ МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ 12

1.1 Характеристики сырья и методы его обработки 12

1.2 Особенности продуктов гидратации магнезиальных вяжущих веществ

1.3 Свойства магнезиального камня и материалов на основе магаези-

1,4 Свойства магнезиальных вяжущих веществ с химическими до-

2.3 Методика определения карбонизационной стойкости магнезиальных вяжущих

2.4 Испытания прочности сцепления штукатурного слоя с основани-

19

альных вяжущих веществ 29

33

савками

1.5 Свойства смешанных магнезиальных вяжущих 36

Основные выводы, направления, цели и задачи исследования 39

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ 42

2,1 Характеристика исходных материалов 4<

2,2 Методика изготовления и испытания образцов 44

48

50

ем

2.5 Химические методы

2.6 Физико-химические методы исследования 55

3 ВЛИЯНИЕ АКТИВНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА СМЕШАННЫХ МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ 3.1 Строительно технические свойства смешанных зольно-

машезиальных вяжущих 56

3.1.1 Прочностные характеристики зольно-магнезиальных вяжущих 57

3.L.z Водостойкость зольно-магнезиальных вяжущих 59

3.1.3 Плотность и пористость зольно-магнезиальных вяжущих 61

3.1.4 Деформационные свойства золъно-магнезиального камня 62

3.2 Сгооительно-технические свойства магнезиально-иеолитовых

А.

№

вяжущих ио

3.2.1 Прочностные характеристики магнезиально-цеолитовых вяжущих 66

3.2.2 Водостойкость магнезиально-цеолитовых вяжущих 69

3.2.3 Деформационные характеристики магнезиально-цеолитовых вяжущих 69

3.2.4 Плотность и пористость магнезиально-цеолитовых вяжущих

3.3 Продукты гидратации смешанных магнезиальных вяжущих 72

Выводы по главе 79

4 СВОЙСТВА МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ С

РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ЗАТВОРИТБЛЯ 81

4.1 Прочностные характеристики магнезиальных вяжущих веществ 83

4.2 Водостойкость магнезиальных вяжущих веществ с различными затвори гелями 84

4.3 Изменение линейных размеров при твердении магнезиальных вяжущих веществ с различными затворителями 86

4.4 Свойства магнезиальных вяжущих веществ с травильными растворами

4.3 Особенности продуктов гидратации магнезиальных вяжущих веществ с различными видами затворителя 95

4.6 Изучение карбонизационной стойкости продуктов гидратации магнезиальных вяжущих веществ 101

Выводы по главе

5 СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ

МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ Ю9

5 Л Получение ксилолитового материала 109 5.2 Разработка сухой шпатлевочной смеси на основе магнезиальных

вяжущих ИЗ

Выводы по главе 118

ОБЩИЕ вывода 119

ЛИТЕРАТУРА 122

ПРИЛОЖЕНИЯ 240

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы Одним из направлений создания новых отделочных и теплоизоляционных строительных материалов с повышенными показателями строительно-технических свойств является применение при их получении магнезиальных вяжущих веществ. Основными достоинствами магнезиальных вяжущих веществ являются: высокая механическая прочность при быстром ее нарастании в начальный период твердения, повышенные по сравнению с другими вяжущими, показатели пределов прочности при изгибе, плотная структура затвердевшего магнезиального камня при невысокой истинной и средней плотности, низкая теплопроводность, высокая прочность сцепления с заполнителями при изготовлении магнезиальных бетонов и растворов, а также достаточно высокая коррозионная стойкость.

Г я.

Основными причинами, сдерживающими широкое применение магнезиальных вяжущих веществ в настоящее время являются недостаточный объем производства каустического магнезита и каустического доломита, высокая стоимость и дефицитность солей магния, растворы которых применяются в качестве затворителей, а также пониженная водостойкость и воздухостойкость материалов и-изделий на основе магнезиальных вяжущих веществ.

В процессе твердения и службы магнезиальных изделий, полученных с большим расходом магнезиального вяжущего, затворенного высококонцентрированным раствором хлорида магния, на их поверхности появляется значительное количество высолов.

В Сибири имеется ряд крупных месторождений магнезита и доломита, которые могут широко использоваться дня производства магнезиальных вяжущих веществ. На Алтае имеются большие перспективы для производства магнезиальных вяжущих веществ путем комплексной переработки рапы соленых озер Кулундинской степи (озеро Кучук, озеро Большое и Малое Яровое, Малиновое озеро и др.). Рапа этих озер может использоваться как для получения оксида магния, так и в качестве затворителя при использовании магнезиальных вяжущих. Кроме этого в районах Кулундинской степи имеются большие запасы доломитизированных мергелей, представляющих собой донные отложения высохших озер, на основе этого сырья также .могут быть получены магнезиальные вяжущие вещества достаточно высокого качества.

Одним из путей повышения водостойкости магнезиального камня является получение и применение смешанных магнезиальных вяжущих веществ при введении в их состав тонко дисперсных активных минеральных добавок, в качестве которых могут быть использованы природные силикаты магния, цеолиты, доменные гранулированные шлаки, золы тепловых электростанций, горелые породы и др. Наряду с повышением водостойкости использование активных минеральных добавок позволяет экономить дорогостоящий магнезиальный компонент смешанного вяжущего вещества.

Другой путь повышения водостойкости магнезиального камня - выбор и применение комплексных затворителей, содержащих различные добавки, способствующие получению водостойких продуктов гидратации. В качестве затворителей для магнезиальных вяжущих могут быть использованы: природная рапа соленых озер; рассолы, получаемые после извлечения из рапы ряда ценных компонентов; отходы машиностроительных за-

водов, так называемые травильные растворы, а также традиционные за» творители - растворы хлорида и сульфата и магния с различными добавками. Использование рапы, рассолов и отходов машиностроительных производств в качестве затворителей также позволит снизить стоимость получаемых магнезиальных бетонов и растворов. Применение оптимальных затворителей с соответствующими добавками позволяет также повысить -карбонизационную стойкость магнезиального камня. Разработка составов смешанных магнезиальных вяжущих и подбор дешевых затворителей, способствующих повышению долговечности магнезиальных материалов, может значительно расширить области применения этих вяжущих веществ.

Работа выполнялась в рамках программ "Сибирь" и "Алтай".

Цель и задачи исследований

Целью настоящей работы является разработка составов смешанных магнезиальных вяжущих веществ и подбор затворителей к ним с целью получения долговечного магнезиального камня; разработка технологии изготовления строительных материалов на основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- определение влияния вида и количества активных минеральных добавок в составе смешанного магнезиального вяжущего на свойства магнезиального камня;

- выбор и оценка влияния различных видов затворителей, в том числе комплексных затворителей на свойства магнезиального камня (плотность, прочность, пористость, водостойкость, линейные деформации при твердении);

- исследование физико-химических процессов взаимодействия

компонентов при твердении смешанных магнезиальных вяжущих веществ:

- изучение карбонизационной стойкости магнезиального камня и анализ механизма процесса карбонизации;

- подбор составов сырьевых смесей и технологий получения строительных материалов на основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ.

Научная новизна

1 В результате изучения влияния различных количеств гидравлически активных компонентов установлено, что введение 10-20 % цеолита или выеококалыдаевой золы бурых углей Канско-Ачинского бассейна способствует повышению водостойкости магнезиального камня при достаточно высокой прочности в случаях затворения растворами сульфата и хлорида магния, а также комплексными затворителями на основе хлорида,

2 Определение величин изменения линейных размеров показало, что твердение в воздушно-влажных условиях смешанных вяжущих всех составов сопровождается расширением. Большим расширением характеризуются смешанные вяжущие с добавкой золы при всех видах затворителя, кроме сульфата магния. Величина расширения возрастает с увеличением количества добавки от 0 до 30 %, затем постепенно уменьшается. К заметному увеличению расширения приводит использование комплексных затворителей, содержащих сульфаты алюминия и железа

3 Оценка влияния вида затворителей на свойства смешанных магнезиальных вяжущих веществ показала, что наиболее стабильные результаты достигаются при использовании в качестве затворителя растворов сульфата магния или комплексных затворителей на его основе. В зольно-

магнезиальных композициях, содержащих более 20 % золы, не рекомендуется применение в качестве затворитеяя хлорида магния, так как наблюдается большое расширение при твердении в воздушно-влажных условиях.

4 Изучение составов продуктов гидратации химическим, дифференциально-термическим, термогравиметрическим и рентгенографическим методами анализа показало, что продукты гидратации оксида магния в воде представляют собой твердые растворы оксида и гидрокеида. На рентгенограммах присутствуют дифракционные максимумы большой интенсивности, принадлежащие оксиду магния. При затворении растворами хлорида или сульфата магаия образуется твердый раствор оксида и соли, в его составе может быть также часть гидрокеида При наличии в системе полуторных оксидов, вводимых с активной минеральной добавкой или катионов алюминия и железа», вводимых за счет добавок в комплексные за-творитеяи, в продуктах гидратации магнезиальных вяжущих веществ возможно образование магниевых аналогов этрингита. Вероятно это является причиной значительных расширений образцов при наличии в составе за-творителей сульфата алюминия или сульфата железа.

5 Изучена кинетика процесса карбонизации магнезиального камня. Показано, что скорость поглощения углекислого газа под давлением значительно больше у камня, полученного при затворении каустического магнезита хлоридом магния. Продукты гидратации, получаемые при затворении сульфатом магния, не только медленнее карбонизируются, но и в целом поглощают меньшее количество углекислоты.

Практическая ценность

На основании результатов проведенных исследований предложены оптимальные составы смешанных магнезиальных вяжущих веществ с

различными затворителями в виде чистых магнезиальных солей, природной рапы соленых озер, а также отходов промышленности.

Установлено, что для смешанных магнезиальных вяжущих, особенно изготовленных с использованием высококальциевых зол бурых углей КАВ, уменьшению линейных деформаций при твердении, повышению водостойкости и воздухостойкости способствует применение в качестве затворителя растворов сульфата магния.

Показано, что в качестве самостоятельных загворителей или как добавка при изготовлении комплексных затворителей на' основе солей магния, могут быть использованы травильные растворы - отходы гальванических производств машиностроительных заводов.

Получены и испытаны сухие отделочные смеси на основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ.

Составлен технологический регламент на производство сухих отделочных смесей на основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ.

Обоснованность и достоверность основных научных положений , выводов и рекомендаций подтверждена результатами исследований в лабораторных условиях, полученных с использованием физико-химических методов исследования (рентгенофазового, дериватографического анализов). Достоверность исследований подтверждается результатами статистической обработки данных с привлечением ЭВМ.

Реализация работы

Полученные результаты по составу и свойствам сухих отделочных смесей, разработанный технологический регламент на производство сухих отделочных смесей на основе смешанных магнезиальных вяжущих веществ приняты объединением "Алтайстройконсгрукция" в качестве ис-

ходных данных для проектирования участка по производству сухих смесей для внутренней отделки зданий.

Апробация работы

Основые положения и результаты исследований докладывались на 54-56 научно-технических конференциях студентов , аспирантов и профессорско-преподавательского состава АлтГТУ в 1996-1998 г.г., на 55 научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава с участием представителей строительных, проектных и НИО в г. Новосибирске в 1998г., международной научно-технической конференции «Резервы производства строительных материалов» в г, Барнауле в

1997 г., международной конференции «Четвертые академические чтения: «Актуальные проблемы строительного материаловедения» » в г. Пензе в

1998 г., всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения» в г. Томске в 1998 г.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка .литературы и приложений.

Публшшщш По материалам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы из 132 наименований, 2 приложения. Работа общим объемом 153 страниц машинописного текста, 16 таблиц, 30 рисунка.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО СПОСОБАМ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВАМ МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ

ВЕЩЕСТВ

1.1 Характеристика сырья и методы его обработки

Магнезиальные вяжущие вещества (МВВ) представляют собой воздушные вяжущие, твердеющие и длительно сохраняющие свою прочность на воздухе, состоящие из тонких порошков каустического магнезита или каустического доломита, затворенные водными растворами солей хлорида и сульфата магния. В этом случае получаются оксихлоридные или оксисульфатные цементы. Для затворения применяют также растворы сульфата железа, алюминия, цинка и др., растворы соляной и серной кислот.

Каустический магнезит, затворенный раствором хлорида магния, известен под названием "цемент Сореля", названный так в честь французского ученого Ф.Сореля, открывшего магнезиальный цемент в 1867 г.[ 1].

Сырьевыми источниками для получения магнезиальных вяжущих веществ служит магнезит и доломит, брусит, серпентиниты, в качестве сырья могут быть использованы рассолы соленных озер .

Магнезит каустический получают путем умеренного обжига при 1=700-850 °С природного магнезита, состоящего преимущественно из карбоната магния в кристаллическом или аморфном состоянии. Кроме карбоната магния, в кристаллическом магнезите всегда содержатся в больших или меньших количествах примеси в виде изоморфных карбонатов кальция (СаС03), железа (РеСОз), иногда марганца (МпС03 ), глинозема (А}2Оч), кремнезема (8Ю2 ) и др. [2]

При обжиге происходит термическая диссоциация карбоната магния

MgCO, = MgO + С02 - Q

Разложение чистого MgC03 начинается при t = 400 °С, природного - 600-650 UC. При обжиге надо учитывать, что по мере повышения температуры плотность обожженного продукта увеличивается, а его вяжущие свойства ухудшаются. Это объясняется образованием крупных зерен перикпаза [3]. Оптимальный режим обжига магнезита при производстве магнезиального оксихлоридного цемента - '700 °С с изотермической выдержкой при этой температуре 3 - 4 часа. Полученный в этих условиях MgO характеризуется хорошими гидравлическими свойствами. Например, полученный в процессе обжига в течении 4 часов при температуре 700 UC материал в возрасте 30 суток имел прочность при сжатии 61,5 МПа. Снижение температуры обжига способствует росту гидравлической активности полученного MgO, однако ведёт к значительному увеличению длительности обжига Пережженный MgO, получаемый из MgC03 в процессе обжига при температурах выше 850 °С, не пригоден для использования в качестве компонента магнезиального оксихлоридного цемента [3].

Наиболее крупные месторождения магнезитов расположены в северных отрогах Восточных Саян, Охотское и Савинское месторождения, близ города Черемхово. На этих месторождениях сосре