автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Жаростойкие материалы на основе цепочных вяжущих систем

М1Н1СТЕРСТВ0 0СВ1ТИ УКРА1НИ р Г г- ХА£К1ВСЬКИЙ ДЕРШАВНИП ТЕХН1ЧНИЯ УН1ВЕРСИТЕТ 0 V БУД1ВНИЦТВА I АРХ1ТЕКТУРИ

На правах рунопису УДК 691.3

ПУШКАРЬОВА КАТЕРИНА КОСТЯНТИНIВНА

ИАРОСТ1ИС1 МАТЕРIАЛИ НА ОСНОВI ЛУЯНИХ В'ЯШУЧИХ СИСТЕМ

Спец1апьн1сть 05.23.05. - Буд1ввльн1 матер1али та вироби

АВТОРЕвРРАТ

ДИСЕРТАЦ1 I на эпобуття вченого ступени доктора техн!чних наук

ХАРК1В - 1995 р.

Дисертац1ею е рукопис.

Робота виконана у Науково-досл1дному 1нститут1 в'яжумих речовин та матер1ап1в 1м. В.Д.Гпуховського при КиХвському державному техн1мному ун1вврситет1 буд1вництва 1 арх1тектури.

Науковий ионсупьтэнт: доктор твхн1чних наук, професор, академ!к А1НУ П.В.КРИВЕНКО

0ф1ц1йн1 опоненти:

доктор техн1чних наук, професор, Н.Г.1ЛЮХА

доктор техн!чних наук, професор, М.А.САНИЦЬКИИ

доктор техн1чних наук, ст.н.с. О.Г.ОЛЬПНСЬКИЙ

Г1ров1дна орган1эац1я: УкраИнський науново-досп1дний та прочктно-конструнторський 1нститут буд1вельних матер1ап1в та комструнц!й (НД1БМ), м.Ки1в

Захист в1дбуДеться 28 березня 1995 р. о 1Д годин1 на эас1данн! спец1ап1эовано! Вчвно! Ради Д.068.33.01..Харк1вського державного техн1чного ун1верситвту буд1вництва 1 арх1твктури за адресов 310002, м.Харк1в, вуп. Сумська 10,

3 дисертац!ею можна ознайомитися у 61бл1отец1 ХДТУБ1А.

Автореферат роз1слано 26 питого 1995р. • .-

Вчений сенретар спец1ап1зовано! ради, д.т.н., професор

Емельянова 1.А.

Дисертац1йна робота присвячена розробц1 Ф1зико-х1м1чних поной синтезу жарост1йких композиц1йних матер1ап1в з вииористанням пужних в'яжучих речооин 1 базуеться на наунових уявпеннях про роль кристапох1м1чного фантору в формуагнн! структури штучного наменю з заданими термомехан1чними характеристиками.

У дисертац1йн1й робот! вир1иен1 Так1 эадач1:

Роэробпен1 науков1 основи синтезу жарост1йних момпоэиц1йних матер1ап1в з винористаннян пужних в'яжучих систем. •0стзновпен1 нритерП оц1нни складу 1 структури матер1апу з позицП нриста-лох1м1чно! под1бност1 новоутворень на р1зних стад1ях формуваннп структури штучного каменя. Теоретично обгруйтован1 та експеримен-тально п1дтверджен! принципи композиц1йно! побудови жарост1йних матер1ап1в з заданими експлуатац1йними характеристиками. Рсзроб-пен1 технологии! основи виробництва 1 запропонован1 техн!чн1 р!швння одержання ефективних жарост!йких композиц1йних матер1ал!в та вироб1в на 1х баз1 з використанням техногено! 1 природно! си-ровини.

Автор захищае так1 основн! полояення:

- ф!зико-х1м1чн1 основи синтезу .жарост1йких композиц!йних матер!ал1в на основ1 лужних в'яжучих .систем:

- нов1 уявлення про роль нристалох1м1чно! под1бност1 новоутворень у формуванн! структури 1 оластивостей жарост1йних ма-тер1ап!в на баз1 лужних в'яжучих систем;

- принципи композиц1йно! побудови жарост!йких матер1ал1в на основ1 пужних в'яжучих систем з заданими термомехан1чними власти-востями;

- роэроблен! снладн 1 слособи сгримання жарост1йких ма-гер!ал1в спец!ального призначення;

- те^н1ко-еноном1чну 1 енолог!чну доц1льн1сть виробництва та використзння запропонованих склад!в жаростЬ'жих композиц!йних ма-трр1ап1в у спсц1лпьних гапуэях техн!ни.

- а -

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуапьн1сть. Реал1зац1я технопог1чних процес1в у метапургП, енергетиц1 та промисповост1 буд!вепьних матер1ап1в пов'язана з використанням високих температур 1 передбачае застосування теппових агрегат1в'. що футеруються жарост!йкими та вогнетривними матер1апами.

Св1товий досв1д св1дчить про висоиу ефективн1сть використан-ня для ц!е! мети неформованих бвтон1в, доля виробництва яких у роэвинутих державах досягае 50%.

Анап1з сучасних тенденц1й щодо використання в'яжучих р1зного типу тверднення з метою отримання шарост1йних бетон1в поиазуе перспективн1сть застосування пужних в'яжучих систем, особпивост1 х1м1ко-м!нерапог1чного снпаду яких в1дкривають широн1 можпивост1 синтезу композиц1йних матер1ап1в з заданими впастивостями зг!дно з коннретними умовами 1х експпуатацП.

Вир1шення вкаэаних проблем мае особливу актуапьн1сть для Укради у зв'язку з в1дсутн1стю налагодженого виробництва гпинозем-них цемент1в, а таиож наявн1стю обмежено! сировинно! бази для виробництва вогнетрив1в. Це энайшпо в1дображення у науно-во-техн1чних програмах, зг1дно яних 1 виконувалася ця дисвр-тац1йна робота:

-"Розробити наунов1 основи 1 методи синтезу в'яжучих систем нужного та лужноземельного апюмосип!катного складу 1 штучного .камено на 1х баз1 (гапузева програма на 1982-1985 рр. по вир1шеннп нау-ково-техн1чно! пробпеми "Створити та освоХти виробництво шлако-лужних в'яжучих, бетонних та зал1зобетонних конструкц!й 1 вироб1в на 1х основ1, у тому числ1 високом!цних"):

-"Розробка ф1зико-х!м1чних основ створення високоефективних жа-ро-короз1йност1йних пужних в'яжучих та бетон1в (наказ Шнвузу УРСР N 18 в!д 21.03.1991);

-"Розробити та ссво1ти технопог1ю виробництва пужних номпо-зиц1йних матер1ал1в та бар'ерних систем, ст1йких до д!1 п1двище-них температур (наказ. ЯКНТ Укра1ни N 39 в!д 05.03.1994).

Мвта роботи. Створвння ф1зико-х1м1чних основ синтез/ лужних нгрсст1йких композиц!йних матер1ал1в э п1двищеними термомв-хан1чними характеристиками, встанозлення тахнолог1чних особливос-тей 1х отримання, а такой! промисловв впроводиеннп 1 використання в спец1апьних галузях техн!ки.

Наукоза новизна рсботи. Розробпен1 Ф1эико-х1м1чн1 основи синтезу марост1йких композиц1йних матер1ал1в з еикористанням пуж-них з'я*учих систем, то базуяться на наунсвих уявленнях про роль !<ехпн1зму топотаксично! леренристэл1эац1I г1дратних фаз у без-соцн1 нристапох1м1чно под1бн1 речовини, як1 в1др1знлсться здатн!сти до формувзння струнтури каменю з заданими ф1зико-ме-хан1чними та тормомехан1чними характеристиками.

Визчен1 заксном1рнсст1 процес1в г1дратац!1 та дег1дратац!1 у сиотем1 ЯгО-ЯО-РЬОз-ЗЮг-НгО 1 остановлена роль кристалох1м1чно* под1бност1 новоутворень у створенн1 м1цного тарост1йкого каменю на р1зних этапах формування його структури.

Запропоновано принципово новий п!дх1д до оц1нки якост1 структури марост1йкого каменю, який враховуе ступ1нь криста-лох1м!чно1 под1бност1 новоутворень на р1зних стад1ях формування штучного каменю в широкому д1апазон1 температур. Для к1пьк1сно! оц1нки зм!нення стану струнтури каменя при д11 п1двищених темпэ-ратур введен1 ноз! величнни: нритер1й нристагтх1м1чно1 лод1бност1 продукт!в г1дратац11 1 дег1дратац11 та коеф1ц1ент ступеня дест-рукц11. Наэван1 величини доц!льно таком використовуаати для теоретичного обгрунтування мпипивост! застосувзння р1зних спровинних матер!ап1в при одерманн! жзрост1йксго штучного камэню.

Розроблен1 принципи номпознц1йно1 побудови лумних та-рост1йких матер1ал1в э заданими властивостями (м1цн1сть, тер-мост1йк1сть, эносост1йк1сть, жаро-короэ1йна ст1йн1сть), що базу-ються на регупявзнн! фазового складу продукт1в г1дратац11 та дег1дратацП з урахуванням ступеня кристапох1м1чмо1 под1бност1 новоутворень та 1х спец1альних впастивостей.

Роэробтж1 скпади жарост1йких в'яжучих, бетан1о, покритт1в та 1нших матер1ап1в спец1апьного призн?ирння, наукова новизна яки* защищена 25 авторськими св1доцтвами на винэходи.

Прантичне значения роботи. Розроблен! технолог1чн1 оонови виробництва жароот1йних бвтон1в э вимористанням пужних в'яжучих систем. Застосування вотановлвних законом1рностей синтезу жа-рост!йкого штучного наменю доэволяе орган1эувати виготовпення таких матер1ал1в зг1дно традиц1йно! технологи виробництва бетонних конструкц!й з використанням стандартного обладнання п!дприемств эб!рного зал1эобетону. Для одержання матер1ал1в з1 ' стаб1льними термомехан1чними епастивостями запропоновано новий методолог1чний п1дх1д до проектування складу жарост1йних композит1в, який пред-бачае отримання штучного наменю з максимальним ступеней ириста-пох1м!мно1 под1бност! новоутворень на р1зних етапах формування його м1нроструктури: (г1дратац1я-дег1дратац1я). Розроблена методика оц1нки ступеня зм1ни нристалох1м1чно1! под1бност1 новоутворень, то винииають при Формуванн1 структури жарост1йкого наменю як в умовах звичайного тверднення, так 1 при дП температурного фактора.

Запропонован1 нов1 техн1чн1 р1шення одержання жарост1йких КОМПОЗИЦ1ЙНИХ матер1ал1в э эаданими властивостями (жарост1йк1 в'яжуч1 1 бетони клас1в I 11-1 12: жаро-короз1йност1йк1 бетони, зносо- та термост1йк1 композиц1йн1 матер1апи, тепло1золяц1йн1 сум1ш1 та вогнеэахистн1 покриття, то спучувться: епеитро1зо-пяц1йн1 та електрспров1дн1 номпозити), експлуатац1йн! характеристики яних перевйщувть характеристики в1домих аналог1в,- а ефен-тивн1сть *х використання в 2-3 рази вища за ефективн1сть викорис-тання в1домих техн1чних р1шень. Розширена сировинна база ма-тер1ал1в для виробництва иарост!йких в'яжучих та бетон!в завдяки запученню техногенной сировини р1зних гапузей господарства. Вста-новлен! област1 рац1онапьного застосування розробпених склад18 марост1йких матер1ал1в.

Еноном1чнмй ефент в1д застосування запропонованих розробон при футеровц1 магн1тодинам1чного обпаднання для подач1 розпл?ё1в алюм1н1ю: эахистно! ХзоляцН подових труб методичних печей: Футеровки котл1о ТЕЦ 1 печей сп1кання при одержанн1 глинозему досяг-нено, як завдяки эниженню соб1вартост1 продукцП на 20-35*. так 1 эавдяни п1двищенню довгов1чност! збудованих об'ект1в 1 зб1пьменню м1шремонтного пер1оду у 2-3 рази.

Реэупьтати випробувань в1дображен! в нормативн1й документами (2 твхн1чних умовах. 3 технолоПчних регламентах), а також у про-ектн1й документацИ на спорудження п!н11 по виробництву жа-рпгт1йких бетон!в на Ватут1нському номб1нат1 вогнетривких ви-

роб!в.

Апробац1я роботи. OchobhI попоження дисертац!йно* работи до-пов1дались на М1жнародних, эагапьносоозних, республ1кансьних та рег!онапьних.конференц!ях. у тому числ1: II i III Загапьносоюэних нонференц!ях "Шпаколужн1 цементи, бетони i нонструкцП" (Knio, 1981, 1989); XY конференцП сиг)1натно! промисповост! 1 науни про сил!кати "Сип1конф " (Будапешт, 1989);' XXII М!жнародн1й конференцП моподих вченнх у гапуз1 бетону та эал!зобетону (1рнутсьн, 1990); XXIII М1жнародн1й конференцП в обпаст1 бетону i зал!зобе-тону (Волго-Балт, 1991); VI Нац!онапьн!й конференцП по механ!ц1 1 технологи композиц1йних матер1ал1в (Соф1я, 1991): Mlmpecnyoni-канському сем1нпр1 "Нов! 6уд1вельн1 компоэити 1з природних та техногенних продунт1в" (Кал1н!нград-Врмапа, 1991); М1жв1донч1й науково-техн1чн1й нонференцП "Нов1 матер!апи та технологи у буд1вництв1" (Алчевсьн, 1992); М!жнародному сем!нар! "Енсперимен-тапьно-статистичне моделювання в комп'ютерному матер1алознавств1" (Одеса,1992);науково-техн1чн1й нонференцП "Прогресивн1 буд1вель-н1 матер1али та вироби на ochobI використання природно! 1 тпхно-генно! сировини"(Саннт-Петербург,1992); III И1жнаролн1й нонференцП "Матер!али для буд1вельних нонструнц!й"ICMB (Дн!проп'>трппсы<, 1994); I М1жнародн1й нонференцП."Лужн1 бетони, цементи та нонст-рунцП" (Ки1в. 1994) .

Пубп1нгцП. Реэультати лосл1джень, що назеден! у дисертацП, опубл1новано у 120 наукових працях. до чиспа яних належать 1 мо-нограф1я та 25 авторських св1доцтв на винаходи.

Об'ем та структура роботи. Дисертац1я снладаЕться з вступу, шести роэд1п1в, эагапьних еисновк1в, слисну використано! л!терз-тури (331 найменування) та 13 додатк!в. Робота викпадена на 390 стор1ннах машинописного тексту, що м1стить 101 мапюнон 1 50 таб-пиць.

3MICT РОБОТИ

I. СУMACHI УЙВЛЕННП ПРО 013ИК0-Х1М1ЧН1 3AK0H0MIPH0CTI СИНТЕЗУ МАРССТШКИХ НАТЕР1АЛ1В НА OCHOBI МШЕРАЛЬНИХ В'ЛЯУЧИХ СИСТЕМ

Питаниям теорП синтезу композиц1йнич матер1ап1в спец!дрчи.-)-го призначення на основ! в'яжучих речович г1лратац1йного тяерл-мвння присгаячрн1 теоретичнг та-енспериментапьн1 яосп1л«еннл, ^п представлен! у роботах Л.А.Аппенд, П.П.Будн1копа, П.Д.Гпуусйсьно-

го, Ю. П. Горлова, М.ГЛпюхи, Я.МЛнамури, Г.Жоржа, I .В.Кравченко, П.В.Кривенна, Т.В.Кузнецово!. Г.Мацури, К.Д.Некрасова, 0.0.Пащенка, Ю.Б.П1в1нського, Й.Тапабера, М.А.Саницького, К.К.Стрелова, Л.Г.Шпиново!, при цьому анцентуеться увага на перспентивност1 одержання композиц1йних матер!ал1в з заданими властивостями эав-дяни регупюванню структури на р1зних 1ерарх1чних р1внях.

Анал1з в1домо! 1нформац11 (Т.В.Кузнецова, В.С.Рамачандран, Х.Ш.У. Тейлор) св1дчить, що ефективн1сть жарост1йних композит1в визначаеться типом в'яжучих речовин, що використовуються, а внас-л!док цього, фазовим снпадом новоутворень, причому. величина тер-м1чних напрумень, що виникають. у эначн1й м1р1 пов'язана з прот1-канням процес1в дег1дратац11 1 перекристап1эац11 г1дратних фаз на р1эних етапах формування штучного наменю . Шдвищення якост1 жа-рост1йних матер1ал!в на основ1 в'яжучих г1дратац1йного тверднення може бути досягнуто за рахунок спрямованого утворення як у скпад1 продукт1в г1дратац11, так 1 у склад1 продунт!в випапу речовин, ям1 сприяють синтезу м1цност! штучного каменю в широкому дДапазо-н1. температур 1 обумовлюсть наявн1сть потр1бних спец1альних впас-типостей. Матер1али такого роду можуть бути в1днесен1 до матер1а-л1в, формування структури яних зд1йснюеться ян в умовах, харак-терних для тверднення бетон1в на г1дравл!чних в'яжучих, так 1 в умовах дН п1двищених температур, що характерн1 для отримання ке-рам1ки. Зг1дно багатор1чних досп1джень (Я. Ямбор, В.В.Тимашев, О.Г.ОльПнський, Х.С.Мамедов), синтез м1цност! каменю в значн1й м1р1 визначаеться нристалох1м!чним фактором, эонрема, ступеней кристапох1м1чно! под1бност1 новоутворень. Враховуючи викладене, отримання ефективних жарост1йних композиц1йних матер1ал1в на основ! в'яжучих г!дратац!йного тверднення,пов'язане э необх!дн!ст» визначення оптимапьних умов для утворення кристалох!м!чно под1б-них речовин на р1эних стад!ях виготовпення штучного конгломерату (г!дратац!я - дег!дратац!я) ! зумовлюе вивчення осноених законо-м1рностей процес!в дег1дратац11' г!дратних Фаз, 1х перекристап1эа-ц!1 та можливого зрощення при формуванн1 структури жарост!йкого штучного каменю.

Пор!вняння фазових скпад!в в!домих м!неральних в'яжучих речовин, що эаотосовуються при виготовленн1 жарост!йких бвтон1в (портландцементу, Ёисокогпиноземного та глиноземного цемент1в, лужних в'яжучих, зв'язок на основ1 р!дного скпа) дозволяе в1дм1-тити, що найб1льш слриятлив1 умови для утворення г1дратних Фаз, як! здатн! до топотаксично! перекристап1зац11 в безводн! криста-

пох1м1чно под1бн1 речовини. створюються при г1лратац11 пол1м1не-рапьних в'яжучих систем ЯгО-ЯО-ЯгОз-ЭЮг-НгО, причому застосуван-ня нужного компоненту поряд з винористанням р1зних режим1в низь-котемпзратурно! обробни дозвопяе моделювати природн1 умови ство-рення речовин потр1бного складу.

Для визначення принцилово! моншивост! утворения жарост1його штучного каменп у систем1: RaO-RO-RiOj-SiOj-HjO у якост1 об'ект1а досл1дження доц1пьно використовувати фазов1 склади продукт1в г1дратгц11 та дег1дратац11 луиних в'яжучих матер1ал1в i оц!нити з поэицН встановлення ступеня кристапох1м1чно* под1бност1 Фаз, що утоорювться. як головного критвр1ю, яиий сприяЕ отриманню оптимально! структури композиту з заданими ф1зико-механ1чними та твриаиехан!чни»и властивостями.

2. РОЗРОБКА НАУКОВИХ ЗАКОНОМ1РН0СТЕП СИНТЕЗУ НАРОСТ1ИКИХ МАТЕР1АЛ1В НА 0CH03I ЛУКНИХ В'ЯЯУЧИХ СИСТЕМ

Для встановлення загальних законом1рностей синтезу лужних «арост1йких матер1ал!в були вибран1 в'ямуч1 систвми, дисперсний номпонент яких представлений м1нералами та склолод1бними аналогами окремих п!дсистем:СаО - AI5O3; СаО - SiOj; СаО - AI2O3 - SlOj; СаО - MgO - SIO2: СаО - ИдО - AI2O3 - SiOz, а лужний компонент-роэчинами спопук лужних мвтал1в (NaOH, ЧагСОз, NajSlOs). В'я!«уч1 композицИ зм1шан1 з водою, були прийнят1 як аналоги та етапон пор1нняння.

При виионанн1 експерим?нтапьних рпб1т по вивченню процес1в г1лратац11 та Д5г1 дратац! 1' компсэиц1й на основ! лужних о'ямучих систем використано комплекс метод!в досл1д>«ення: рпнтгенофазовий (РЗА) , диференц1ально- терм1чний (ДТА), 1Ч-спектросноп1чний (IМС) анал1зи, електронний парамагн!тний резонанс (ЕПР), ядерний га-ма-резонанс (ЯГР), епектронна та растрова м1крсскоп!я. П1дб1р снпад!в в'ягсучих та бвтон!в викпнано з використанням енсперимен-тапьно-статистичного ноделювання за планами, що були розробпен! сл1вроб1тнинами Ояесько! дермавно! академ11 буд1вництва та apxl-тектури п!д кср1вництвом анад. А1НУ В.А.Вознесенсьного.

Визначення особливостей лроцес1п г1лратац11 та дег1дратац11 пужних в'ямучих систем пов'язане э встановпенням можпиеостс'-г на-правленого синтезу сполук заданого складу, ио забезпечують Форму-вання штучного каменю з необ^1дними властивостями в широкому д1апаяон! температур, 1 обумоппюе необ*1дн1сть:

- вивмення стад!йност1 фазових переход1в при збезводненн! г1драт-них фаз 1 встановпення механ!зму дег1дратац11 окремих г1дратних фаз;

- вивчення вппиву характеру процес1в перекристал1зацИ новоутво-рень на розвиток деструнтивних процес!в у структур! матер1апу;

- виявпення роп1 кристапох1м1чного фактору в синтез1' м!цност1 штучного каменя при р1зних температурах випапу.

Як бупо доведено попередн1ми досп1дженнями, синтез м1цност1 путного штучного каменя г1дратац!йного тверднення визначаеться двома основними фанторами: х1м1чною природою в'яжучих речовин та ступенем 1х нристапох1м1чно! под1бност1. Зг1дно з результатами проведених досп!джень, останн!й фактор стае особливо важливим при визначенн1 умов формування жарост1йкого каменю в процес1 дег1дра-тэц11 в'яжучих композии1й, осн1льни ступ1нь эм1цнення або порушения м!цност1 структури каменю при д1I темлератури в значн1й м1р1 визначаеться характером процес1в дег1дратац11, що в1дбува-ються, а також ступенем кристапах1м1чно! под1бност1 новоутворень на р1эних стад1ях виготовлення штучного конгломерату.

0ц1нка ступеня структурно! в1дпов1дност1 продукт1в г1дра-тацИ та дег1дратац11 можлива за допомогою кристалох1м1чного нри-тер1ю под1бност1, розрахунок ( якого засновано на припущенн1, ' що эрощення кристал1в 1де за схемою Руайе-Фридепя вздовж плоских с1ток, що 1дентичн1 за формою 1 приблизно р1вн1 за розм1рами.

Вивчення величини критер1ю под1бност1 новоутворень виконано з винористанням статистично! обробни результат1в розрахунну мож-ливих зрощень м1нерал1в зг1дно спец1апьно складено! програми, яна враховуе вм1ст м1нерап1в, що здатн! до эрощення, а також ступ1нь !х кристалох1м1чно1 под1бн1ст1:

К - 1 /к (Дер -т / ли).

••1

де К - критер1й кристалох1м1чно! Под1бност1:

Дер.- середне значения, що характеризуе р1зницю параметр1в кристап!чних. граток для дано! пари м1нерал1в, що зро-щуються;

1 - н1льн1сть можливих пар м1нерал1в, що эдатн1 до эрощення; гц - вм1ст м1нерал1в, здатних до эрощення; пн - к1льн1сть вар1ант1в зрощення.

Для оц1нки ступеня порушення м1цност1 штучного каменя г1дра-тац1йного тверднення в процес! випапу запропоновано коеФ1ц!ент

- и -

ступено деструкцП наменю при терм1чн1й обробц1 (Э) , яний визна-чэетьсп ян в1дношення величин нритерПв под1бност1 продукт1в г1дратацН (К п.г.) та лег!дратацН (К п.д.):

Э = К п.г./ К п.д.

Система: оксид кальц1о-оксид апям1н1о- луиний компонент

Анап1э результате ф1зино-х!м!чних та ф1зино-механ!чних вип-робувгнь св1дчить, що при твердненн! алюм!нат!о напьц!ю я присут-ност! МаСН, нззоагаапчи на !дентичн!сть речовин, то нристлп!зуять-ся при г1дратацП СиА7 1 САг, СзА 1 СА, в!дносно м!цн! та во-дост1йк1 структури утаорюються т1пьни на основ1 СА 1 САг внзсп!дск частновсго зв'яэування 1он1в На* гепевидноп фазою г!яроалям1натного складу.

Сприятлиз! умови для синтезу м1цност1 штучного наменю на ос-ноз! апюм!нат1в нальц!ю виникають при 1х г1дратацП в присутност1 N325103. Водост1йк1сть системи забезпечуеться эв'язуванням луг1п у нэрозчинн1 спопуки, к1пьн!сть яких зростае з1 зниженням осноп-ност1 Шнэрапу, що г1дратуеться. Найб!пьш м1цний нам1нь смнтп-зуеться при г!яратацН САг внасп!док утвореннп в склал1 пролукт1в тверднення гелэвидно! Фази, яка армсз:?на речовинами нуб!чно1' син-гонИ (СзАНь, анальцим, гмеп1н1т) .

Пор1вняння резупьтат1в досп!дження процес1в г!дратац!1 дозволяв в1дм1тити наявн!сть корэпяц!йного зв'язну м1и запишновоо м1цн1стю зразк1а п1сля випалу, нритер!ем нристапох1м1чно1 под1бност1 продукт1в г!дратацН та дег1 дратацП, а танош но-еф!ц!ентом ступеня деструкцП наменю при дН температурного фан-тору (мап.1). Тан, для композиций на основ1 м!нералу СзА, п1сля дег!дратацП ступ1нь под!бност! новоутоорень.знижуеться, величина К09ф1ц1ента ступени деструкцП Э> 1, запишкова м1цн1сть зразн!з п1спя випалу при Т?=1273 К не перевищуе 50 X. В той же чао, м!цн!сть ко><позиц1й на баз! низькоосновних апюм!нат1в кальц!ю л!спя випалу 'зростае, величина залишково! м1цност1 наменю на основ! СА М72:! станогзить 100-110%, а м!нерапу САг (пш-115-120%. Не пов'лзано з п!двиаекнлм ступеня кристапох!м!чно1 под!бност! проаукт!в дег!дратац!I, величина критер!ю под!бнппт1 п!сля випапу зростае ! становить 1.21 1 2.25 в1дпов!дно, но-рф]ц!рнт ступени деструкцП энияуеться ! яор1енюЕ о!дпов1;-ио 0.П2Л та П.2Л0 (мал.2).

Мап.1. Зниження м1цност1 в'яжучих . композиц1й на основ1 м1нерап1в СзА(а), С12А7(б). СА(1723)(в), СА(15 2 3)(г),СА2(1723)(д), САг ( 1 52 3 1 (е). Пдратова-них в присутност1 води (1) та розчин1в ЫаОН(2), МагСОз(З). ЫагвЮзСЧ) 1 випапених у 1нтервап1 температур Т-293-1273К.

Ян св1дчать результати розрахуни1в, як1 п1дтверджен1 експе-риментапьними даними, у досл1джуван1й в'яжуч1й систем1 "оксид капьц1ю- оксид алюм1н1ю- пужний компонент" композицП на баэ1 низькоосмовних апюм1нат1в капьц1ю СА та САг 1 розчинних сил1кат1в натр1ю можуть бути використан1 в якост1 моделей для роэробни жа-роот!йних та вогнетривких матер1ал1в. що в1др1зняються прискоре-ним зростанням м1цност! з часом 1 незначним зниженням м1цност1 при енсппуатац11 в д1апазон! температур Т=873-1073 К.

1 т 1 ^ и 4. 1 1 1 I а г------»т ! 1 1 .и ! ■ ::

1-Ь 1 1 1 . 1 - 1—1

! | 1 1 1 ! 1

1 1 1 1 1___X «С..», 1_х 1 1 ,_л__ г-Н У < " г|

Мал.2. Схеми спопучення площин СППЙИОСТ1 криста-л1в, як1 утворюються при дег1дратац11 композиц1й на основ1 СА 1 МагбЮз : а) С12А7 + СА; б)С12А7 + СзАвз; в) С12А7+ ЫаАЮг; г) С12А7 + Г-А1г0з.

Система: оксид капыд1п - онсид креин1п - лужний компонент

Анап1э фаэавих скпад1в продукт1в тверднення сип1кат1в каль-ц1ю о присутност1 сполун пужних метап1в доэволяе в1дэначити, що м1цн1сть компоэицП на осгнов1 СзЭ при триоалоиу твердненн1 знижу-еться. Це пов'язане э процесами перекристал1зац1! висоноосновних г1дратних фаз у низьноосновн1. .На в1дм1ну в!д цього . при тверд-неннД склопод1бних анапог1в СзЗ та Св. заф1ксовано непереряне зростання м1цност1 зразн1в з часом, що обумовлено процесами нон-денсацИ новоутворень, як1 представлен! низькоосновними г1дратни-ми речовинами з р1зним ступеней досконапост1 струнтури. Встанов-лен1 оссбливост1 фазового складу продукт1я г1дратац1! сил1кат1в кальц1ю зумовпяють харантер прот1кання процес!в дег1дратэц11 ком-позиц1й, що досл1джуютьсп,зокрема знииення основност! дисперсно! нристап1чно! фази до С/Б=2 1 склопод1бно! до С/3=1 зумовлюе фор-мування в.скпад1 продунт!в г!дратац1! (особливо в присутност1 НагвЮз) г1дросил1катних фаз. ян1 здатн1 до плавно! перекристал1-зац11 у безводн1 речовини.

Активн1сть номпозиц1й на основ! скпопод1бних речовин СзЭг 1 СЗ визначаеться особливостями м1нерапог1чного та х1м1чного скпа-д1в сила. Зг1дно з даними ф!зимо-х1м1чних випробувань, найб1льшаю г1дравп1чноя аитивн1стю в1дзначаються в'яжуч1 на осноп1 скпопо-д1бного аналогу СзЗг. г1дратованого роэчином МагБЮз. Висока м.1ц-н!сть (55-113 МПа) та II псст1йне зростання з часом зумовлен1 ут-воренням у склад1 продукт1в г1дратгц11 спопук, ¡но еп1такс1йно зрощуються - афв!л1та та тоберморитопод1бних г1дросип1кат1в.

Наявн1сть у склад1 продукт1о г1дратац1! афв!л1та обуновлпе зниження м1цност1 наменя при Т > 573 К внасл1док перенрис-тал1зац1! у ранн!н1т (у вигпяд! невеликих, добре упорядкованих нристал1в з1 складни!» дв1йникуванням) з частковим руйнуванням струнтури матер1алу. У той же час. перевага в скпад1 продукт1в г1дратац!1 компоэицП СБ + МагБЮз тоберморитопод1бних фаз, за-безпечуе топотансичний характер прот1нання процяс1в дег1дратацИ, при цьому зниження м1цност1 в 1нтервал1 температур Т=473-773 К, н^првно, пов'язане з низьким ступеней занрнстап1зсвачост1 г1дро-сип1кат1п капьц1ю.

Таним чином, оптимапьн1 умови для'синтезу м1цност1 каменя у широкому д1апаэон1 температур стрворюються при твердненн1 м1нера-лу СгЭ у присутност! МазбЮз. причому наявн1сть 1он1в пужних

метал1в актив!зуе не т1пьии процеси г!дратацП, апе й сприяе стаб1л1зац11 струнтури випапеного каменю, усуваючи можлив! в ц1й систем1 модиф1кац!йн! перетворення 1 створюочи ' тин самим умови для синтезу ефентивних жэрост!йких матер1ал1в.

0ц1нка ступеня струнтурно* в1дпов1дност1 продумт1в г1дра-тацП та дег1дратац11. а отже, 1 можливост1 зрощення м1нерал1в при Формуванн1 жарост1йкого конгломерату, виконана за допомогою нристалох1м1чного критер1ю под16ност1, методика розрахунку якого бупа наведена вище.

Так, для композиц!й на основ1 склопод1бного аналогу СБ 1 ЫагВЮз, п1сля двг1дратац11 стул1нь под1бност1 новоутворень эни-жучться, величина ноеф!ц1енту ступеня деструкцИ (5> 1) (1.938), запишкова м1цн!сть зразн1в п!сля вилапу при Т-1273 К не перевищуе 70%. У той же час, для г1дратних композиц1й на основ1 .3-1 Г-Сгб при дег1дратац11 спостер1гаеться п1двищення ступено криста-лох1м1чно1 под1бност1 новоутворень, ноеф!ц1ент ступени деструкцИ знижуеться 1 зм!нюеться в границях 0.835-0.861, величина залишко-во! м1цност1 п1спя випалу при Т«1273 К - 120-125* (мап.З). Абсо-пютн1 величини характеристик м1цност1 номпоэиц1й на основ1 -СгЭ, як при г!дратацП, тан 1 при дег1дратацП вищ1, н1ж аналогии! показники для композиц!й на основ1 Г-СгЭ. що також корелизе з результатами теоретичних розрахунк1в.

I 3<", ЪИГА^

1 1 1 1 1---Г' 1 "1 1 1

1 ,---1-. 1 1 . 1 -1 1

Ьс.»<»

¡1

I

---+4---+—

I Ь я

-0--I I

„и

ю

Г 1~Т 1

1

! ч

• в

1 1

1-

3 Л-С1

а*.,

Мап.З. Схеми сполучення ппо-щин спайност1 иристап1в, що утворюються при г1дратац11 та дег1дратац1£ композиц1й на основ! м1нерапу ^-СгБ у лри-сутност1 Ма281С)5:а,б)С25Н(А)-пектол1т; в) .Р-Св - Р -СаБ:

г) ев - $>- С5:

д) ИагО-СаО-5!0г - ^-СЭ.

Система: оксид кальц1п - оксид алюм1н1п - онсид нремн1о -лунний компонент

При досп1я*енн! лроцес!в г1дратац11 встановлено, що опти-мапьн! умови-для синтезу штучного наиеня э1 стаб1льними ф!зи-ко-механ1чними впастивостями э часом створюються при ПдратацН гелен1тооого скпа в присутност1 ЛагЭЮз за рахунок виникнення у склад! продукт1в г1дратац11 гелевидно! фэзи, яка армована г!дро-сип1натами кальц1ю та натр1ю (г!дрогелен!том, жисмонд1ном, аналь-цимом) . Однак, при деПдратацП таких номпозиц1й внасл1док пере-оаяання у скпад1 новоутворень рентгеноаморфних пужних г1дроап«мо-смп!нат!з, цо пов1льно кристап1зуоться, спостер!гаеться спад ност1 «гагня при Т>973 К, при цьому запишнова м1цн1сть зразк1в нч перевищуе 35,5".

Висока х1.м1чна ст1йн1сть окла СзАЗз 1 САйг обумовлвЕ нигький ступ!нь 1х г1дратац11 нав1ть у лужному середовищ!. При ПдратацП скпа СзАЗз в1дзначаеться утворення переважно не1зоструктурних фаз: г!ярогрвнат!в та г1рсп1ту при неэначному ам!ст1 СБНСВ) та пужних г1дроаппиосип1кат1в. У системах, що розглядлються, на основ! скпопод1бних анапог1в СзАЭз 1 САЗг г1дратн1 нопоутпорення п!др1зняютьсл здатн1стя при п1двищенн! температури Т>1073 К дп топотансично! перв><ристап!зац!1 в безводн1 кристапох!м1чно под1Г>-н1 сполуки. Ца служить обгрунтуванням мжпивост! отримання на 1х основ1 «зрост1йких матер1ал!о з оикористанням пуних п'яжучих ре-чооин.

0ц1нка ступеня структурно! ез1 дпов!днсст1 продукт1в г!драта-ц11 та дег!дратац!1 дозволяе в!дм!тити деыо б!пьший ст ь по-д1бност1 продунт!в дег1дратац11 . каменп на основ! скь; ..бного аналогу СзАЭз, що п!дтперджуеться результатами термомехзн!чних випробувань даних ко1лпозиц!й. Зокрема, кам!нь на основ! скпопо-д!бного аналогу СзАЭз. характеризуемся б1пьш поз1льноп зм!ною м!цнсст1 у 1нтервал1 температур Т=373-.273 К, н1м квм1нь на осно-в1 анор.титового скпа.

Ян св1дчать результати розрахунку, п1дтверджен1 експеримен-тапьними даними, у досл!джен!й в'яжуч!й систем! скпопод!бн! апю-мос!1п!катн1 речовини складу СзА5з-СА5г у поеднанн! з розчинними сип1иатами натр!ю >/ок<уть бути пикористан! як модеп1 для одержання штучних компоэнт!а на основ1 некондии1йних оировинни* матер!ал1в та н!дпов1дних корентуючих..дом!шон.

V - Т-О?*

Система: онсид капьц1ю - онсид магн1ю - оксид кремн1ю -пужний компонент Пор1вняльний анап1э отриманних даних при проведенн1 ф1зи-ко-х1мичних та Ф1эико-механ1чних досп1джень в'яжучих компоэиц1й на ochobI скпопод1бних анапог1в C3MS2. C2MS2, CMS. CMS2. г1драто-ваних одним видом путного компоненту , позволяв в1дзначити, що в ранн1 строки тверднення оптимапьн1 умови для формування структури штучного маменя створюються при г1дрзтац1Г скпа C2MS2 розчинон NajSlOj внасл1док утворенн'я у скпад1 продукт1в тверднення капьц1ево-магн1евих гидросип1кат1в типу р1хтер!та, зд1бних до еп1такс1апьного эрощення э антоФ1п1том та вих1дною Фазою э утво-ренням вопокнистих агрегат1в, як1 армуить гепевидну фазу.

У п1зн1 строки тверднення i п!спя обробки парою, максимально») антивн1стю в1 дэначаоться в'яжуч1 композицП на основ! снла CMS: та розчину ЫагБЮз (150 МПа п1спя 90 д1б тверднення), ujo по-яснюеться армуванням гепевидно! Фази волокнопод1бними зрощеннями р1хтер1ту-тремол1ту-г1роп1ту та антоф1п1ту-р1хтер!ту-тремол1ту.

Враховуючи викпадене, оптимапьн! умови для синтезу м1цност1 н?"рня у ранн1 строки тверднення створюються при г1дратацП роз-чином NaiSiOj скполод1бного аналогу СгМ5г. а у п1зн1 строни -скпа CMS2, завдяки эв'язуваннп введених пуг1в у нерозчинн1 г!дро-сип1кати магн1ю та кальц1ю, досягнення оптимального сп1вв1дношен-ня м1ж гепевидною та кристап1чною фазами, армування гепевидно* Фази еп1такс1ально зрощеними новоутвореннями волокнисто! структури. •

Анал1з результат1в оц1нки ступеню структурно! в!дпов1дност1 продукт1в г1дратац!1 та дег1дратац1!, а також даних ф1зико-ме-хан1чних досп!джень дозволяв виявити наявн1сть кореляц!йного зв'язку м1ж запишковою м1цн!стю зразк1в п1спя випапу, критер1ями кристалох1м1чно! под1бност1 продунт1в г1дратац11 та дег1дратац11 i коеф1ц!ентом ступеню деструкцП каменя при д11 температурного фактору. Тан, для композиц!й на ochobI снлопод1бного аналога C2MS2 1 Na2Si0j, п1спя дег1дратацН ступ1нь под1бност! новоутво-рень энижуеться, величина коеф1ц1ента ступеня деструкцП S >1 (1.36), эапишкова м!цн1сть зразк1в п1спя випапу при Т=1273 К не перевищуе 80%. У той же час, для г!дратованих композиц1й на ochobI склопод1бного аналогу CMS2 при яег1дратац11 в1дм1чаеться эростання ступеню Йристалох1м1чно1 под1бност1 новоутворень, но-еф1ц!ент ступеню деструнц11 S=0.93, величина запишково! м!цност1 п1спя випапу при Т=1273 К становить 120*.

Система: оксид капьц1ю - оксид магн1ю - оксид апюы!н!п-оксид креин1и - пужний компонент

Анап1з отримано! 1нформац11 при досл!дженн1 ц1е! системи св!дчить, що характер Фаз, як1 первинно кристал1зуються. визна-чаеться видом м!крокристал1чних включень у снпад1 мел1л1тового скпа. Так, у ранн1 строки тверднення при г!дратац!1 сипа C2Ao.7sMo.2sSt.2s- з включениями гепен1ту спостер1гаеться присио-рений синтез лун;них г1дроалюмосил!нат1в типу гмел!ниту-жис-«онд1ну, а наявн1сть нваз1кристал!чних внпючень ¿-СгБ (скло С2А0.sMo.5S1.5) сприяе пнреинн1й нристал!зац!I А1-ззм1щених то-берморитопод!бних речовин. У той же час, кваз!нристап!чн! включения типу меп1л!ту (сило снпэду С2А0.25М0.75S1.75) не мають 1стотного вплиоу на приснсрення працес1в нристап1зац11 на ранн1х стад1ях тверднення.

У п1зн1 строни тверднення у склад1 новоутворень композиц1й, що досл1дкупться, (особливо у присутност1 NazSiOj) поряд з вище-□казаними г1дратними сполука><и, в1дм1чаеться кристал1эац!я г1дро-. сип1кат1в магн!ю, тип яких залежить в1д сп1вв1дношення оксид1в AljOj/MgO у вих.1дному меп1л1товому скл1.

Так, при г1дратац11 сипа складу СгАо.75М0.2sSi.25 спос-тер!гаеться утворення чешуйчатих пластинок тальку, снла складу С2А0.sMo.5S1.s волоннистих агрегат!в серпентину та сеп!оп1ту, а скла C2Ao.2sMo.75S1.7s - приэматичних мристап1в антоф!л!ту, що утвороють агрегати волокнисто! будопи.

Наведен! вище особлиеост! г!дратних новоутворень меп1п!тово-го скпа обумовпюють р!зн! характеристики м1цност! штучного каме-ня.що отримуетьсп. не т1льни внасл!дом г!дратац!йного тверднення, але й при твердненн! в умовах д!1 п!двищених температур в !нтер-вал! Т=373-1273 К.

Анап!з наеедених даних св!дчить, що ее! номлозицП при випа-пюванн! характеризуються коеф!ц!ентом ^еструкцП S>1, тобто, при нагр!вакн! спостер!гаеться зниження ступени кристапох!м1чно! под!бност! новоутворень, що формують структуру штучного каменю. fls:'"9ni!!HM ноеф1ц!ентом деструкцП (S=1.3), а отже, i найб1льшою нарост!йнiстю, в!др1зняяться номпозиц11 на основ! мел!п!тового скпа С2А0.2SM0.sS1.75. склад продукт!в теердненнл яких представлений переважно эм!шаними г!дроапюмосип!катами капьц!о та магн1ю (pixTepiTOM, тремоп!том, антоф!п!том). Наймени жарост1йкими (3 = 1.45-1.56) е номпозицП на основ! скла складу СгАо . 5М0 . sS 1 . 5 С:Ао.75И0.25S1.25, продунти г!дратац!1 яного представлен! як пуж-

S*

ними г1дроапюмосип1натами (ж1смонд1н, гмеп1н1т). таи 1 А1-эам1ще-ним тоберморитом. Дан1, що отриман1 як результат теоретичного анап1эу, п1дтверджуються результатами термомехан1чних випробувань композиц1й. що досл!д*увались. Нзйб1льшою эалишиовою м1цн1стю (до 704) в1дзначаються номпоэицП на основ1 мел1л1тоеого сила складу СгАо.г$Мо.7.75 (5=1.30); для решти коыпозиц1й величина залиш-ково! м1цност1 зм1нюеться в1д «и до 60% (Э«!.15-1.56).

Встановлен1 законом1рност1 впливу х!м1ко-м1нералог1чного складу матер1ал1в. «¡о досл1д*ен1, та снлопод1бних аналоПв на склад продукт1в г1дратац11 та дег1дратац11 лужних в'яжучих систем, а також ступеня нристалох1м1_чно* под1бност1 новоутворень на р1эних стад1ях формування штучного каменю, були покпаден1 в основу направленого синтезу жарост1йких матер1ап1в з регупьованими Ф1зико-механ1чними та термомехан1чними характеристиками.

3. ПРИНЦИПИ <ОНПОЗИЦ1ЙНО» П06УД0ВИ ИАР0СТ1ЙКИХ МАТЕР1АЛГВ НА

ОСНОВI ЛУЖНИХ В'ЯИУЧИХ СИСТЕМ 3 ЗАДАНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ

3 метою п1дтвердження ефентивност1 нового Ф1зико-х1м1чного Шдходу, що враховуе кристалох1м1чний фактор при виэначенн1 умов синтезу м1цност1 жарост1йкого штучного каменю, розгпянемо прикла-ди комлозиц1йно1 побудови модельних систем з еинористанням вста-новлених ран1ше эаконом1рностей процес1в г1дратацИ та . дег1дра-тац11 лужних в'яжучих иомпозиц1й, а також в1домих метод1в направленого синтезу сполун, як1 зэбезпечують отримання штучного наменс з Прогнозованими властивостями. Практичне р1шення дано! проблеми - отримання штучного каменю з заданими термомехан1чними властивостями потребуе ян додержання в1домих законом1рностей формування жарост1йкого наменю, тан 1 створення нових принцип1в компо-зиц1йно! побудови жарост!йких лужних матер1аг.1в. Вивчення проблеми у даному аспект1 мае не т1пьки наукове значения, зле й в1днри-вае шляхи вир1шення еколог!чних та соц!альних проблем. Зокрема, проведения досп1джень у даному об'ем1 1 встановлення принцип1в побудови лужних жарост1йких композиц1йних матер!ал1в необх1дне для наунобого прогнозу можливостей вир1шення екопог1чних проблем, як1 пов'язан1 э утил1эац1ею в1дход1в р1зних галузей господаротва 1 розвитку на ц1й основ1 ресурсозбер1гаючих технопог1й виробницт-ва ефективних матер1ал1в эагальнобуд1вепьного та .спец1апьного призначення.

Таким чином, розгпянемо приклади композиц1йно! побудови луж-

них матер1ап1в э заданими впастивостями, наприкпад, такими як жа-рост1йк1сть. термост1йк!сть, зносост1йк1сть та проанал!зуемо задач!, як! вир1шувться, з позицИ встановпення мвхан1зму, а внасп!док цього, 1 принцип1в, що забезпечуоть досягнення поставлено! мети.

Формування високом1цно! струнтури лужного иарост1йкого наме-ню о умовах п!двищених температур досягаеться за рахунок налрав-леного синтезу у склад! гролунт1.в Дег1дратац1! кристапох1м1чно-под1бних речовин. Зокрема, на приклад1 системи "склопод!бний аналог гепен1ту - синтетичн1 дег1дратован1 цеол1ти -■ розчинн1 сил1кати натр1ю" показано, ио зростання залишково! м!цност1 штучного намени можпиве эавдяки направпеному синтезу г1дратних фаз, ян1 здатн1 до топотаксично! перекристап1зац!1 у кристапох1м!чно под1бн1 речовини; а на прикпад1 системи "апюм!нат капыЦю -д1алюм1нат кальц1о - розчинн1 сил!кати натр1п" п1дтверджена мож-лив1сть отриманя шарост1йного наменю шляхом введеня до снпаду пужного в'яжучого' дом1шок, що кристалох1м1чно под!бн! до про-дунт1в г1дратац11 та дег1дратац1!.

П1двищення довгов1чност1 шарост1йкого иаменю пов'язанв з ре-гулвванням його термост1йност1 завдяки створенню фрагментарно! структури композиту. На приклад! системи " ./З-СгЭ - синтетичн1 дег1дратов^н! цеол1ти - розчинн1 сип1кати натр1ю" продемонстрова-на можпив1сть п!двищення термост1йкост1 наменя, що синтезуеться, завдяки введен*) дом1шок, як1 зумовпюють роэеиток в1дносно жорс-тких цеоп1топод1бних каркасних структур, як1 виконувть ропь демп-фер1в 1 знижують напруження у структур!. Останн! виникають внзсп1док вппиву терм!чних'фактор!в (мал.4, 5).

Мал.Д. 1зопараметричн1 д1аграми зм1нення термост1йност1 (а) та границь м!цност1 при стиску ком-позиц1й. що досп1джуються, п!сля 3-х д1б тверднення (б), наступно! сушки при Т=373К (о) та випалу I при Т=1073К (г) 1 Т=1273К (д).

Мал.5. Епектронн! м1ирофотограф11 поверхн! скопу каменя. що отрицаний на основ1 м1нерапу .Р-СгБ, 20 мае.* дом!шки дег1дратоааного це-оп1ту з в!дношенням оксид1в 8102/А120з=11.4 та натр1евого розчинного скла (Мс=1.9): а) п1сля обробки парою; б) нас-тупно! сушки при Т=373 К; в.г) випалу при Т=1073 К 1 1273 К в1дпов1дно.

Даний п1дх!д в1днривае широк1 "момливост1 одержання жа-рост1йких матер1ал!в, як1 не потребують попередньо! сушки, а теплое! агрегати з бетон1о на 1х осноо! можуть п1длягати першому роз!гр!ву у процес1 впровадження в експпуатац1ю за 1нтенсивними режимами.

Покращення експлуатац!йних характеристик жарост1йких ма-тер1ал!в, у тому числ1 п!двищення 1х жаро-нороз1йно! ст1йност1. може бути досягнуте завдяки направпеному синтезу в склад! про-дунт!в випалу новоутворень, як! не т1пьни кристалох!м1чно под1бн1 до продунт!в дег1дратац!1, але й ст!йк1 до д11 агресивних середо-вищ. Зонрзма, за результатами досл1дження модельних систем "шпак мэл1п1тово! або воластон1тово1 . структури - дег1дратована магн!евосил!катна домшка - роэчинн1 сил!кати натр1ю" та " 3 -Сг5 дег!дратованв цеоЩтова дсмхшка - розчинн! сил1кати натр1ю", отримання жаро-короз!йност1йного изменю можливе ян за рахунок ндправленого синтезу в снлад1 продукт1в гадратацП Пдросил1мат!в капьц1ю та ыагн1ю, так 1 цеол!топод1бних речовин, як! здатн! до онклюдуваннв сопей, но м!стять 1они эгресивнсго середовища, та запоб1гають развитку обм1нних реакц!й м!ж 1онами нороз!йного середовища 1 складовими частинами цементного каменя.

Ст1йн1сть каменя до дН ероз11, тобто механ!чного стирання, при температурах експпуатацП до 1473 К, може бути п!двищена завдяки виеденю до складу жарост1йкого в'яжучого абразивнйх дом!шок, наприклал, У раз1 викориотання в'яжучо! системи на основ1 ал«?м1нчт4н нальц1н - ломгшок марб1яу нремн!ю. Встансппено. то

дом1ижа взаемод1е з компонентами в'яжумого э утворенням обмежено! к1пькост1 висококремнеземистих апомосип1катних розппав!в. Ос-танн1. з одного боку, эахищають карб1д кремн1ю в1д подапьшого окисления та руйнування, а э 1ншого - сприявть отриманню б1пын ч1льно! та зносост1йко! структури матер1алу.

Стап1сть об'ему жарост1йких композит1в, е одн1ею э не-обх1дних умов над1йност1 конструкцН при експпуатацИ 1 забеэпе-чуеться ян завдяни формуванню в скпад1 продунт1в г1дратац11 фаз, що здатн1 до топотаксично! перекристап1заии у безводн1 речовиии з1 збереженням первинно! структури (наприкпад, цеоп!топод1бн1 спопуки), так 1 завдяки утворенни у склад1 продукт1в випалу тер-модинам1чно стаб1пьних речовин, яним не притаманна участь у ви-сокотемпературних ' ониспювапьно-в1дновних процесах. При досп1дженн1 модепьноК системи "сип1комарганцевий шпак - твхн1чний гпинозем - натр1ев1 розчинн1 сип1кати" з'ясовано, що стап1сть об'ему жарост1йкого наменя досягаеться внасп1док зм!щенНя киспот-но-основно1 р1вноваги у напрямку формування у скпад1 продукт1в г1дратац11 та дег1дратац11 нристапох1м1чно под1бних спг >ук марганце (II), зокрема,- марганцевих меп1п1твм1щуючих твердих роз-чин^, як1 стаб1п1зован1, завдяки присутност1 1он1в пужних метал^. \

а.ПРОЕКТУВАННЯ СКЛАДУ ЖАРОСТ1ЙКИХ БЕТОНIВ НА ОСНОВI ПУЖНИХ В'ЯЙУЧИХ СИСТЕМ ТА ПР0ГН03УВАННЯ !Х ВЛАСТИВ0СТЕР1

Використання в1домих методик розрахунку складу жарост1йких бетон1в не гарантуе отримання матер1а_лу з заданими експпуа-тац1йними характеристиками.' В той же час, вимоги, що. встановпю-вться сучасним виробництвом щодо експпуатацИ жарост1йких бе-тон1в, обумовпюють необх1дн1сть розробки нового методопог1чногп п1дходу, який заснований на сучасних досягненнях математичного модепювання в галуз1 буд1вепьного матер1апознавства. При розробц1 методики проектування складу жарост1йких композит1в використан! сформульован1 ран1ше принципи синтезу жарост1йкого камёню, що пов'язан1 з регупюванням структури композиту на м1крор1вн! у напрямку м1н1мапьного зниження м1цност1 п1д вппивом температурного фактору, а також в1дом1 законом1рност1 оптим1зац11 Ьтруктури на макрор1вн1. Приймаючи до уваги поп1функц1онапьн1сть композиц1йних матер1ап1в, що отримують, у яност1 гоповних критерПв оптим1эац11 прийнят! як абсопютн! значения, так 1 в1дносн1 почазники м!цност1

каменя в 1нтервал1 температур, що досп1джуеться. (Т=293-1273 К), а в яност1 додаткових - критерП, що вибран1 э урахуванням можли-вих умов оКсплуатацП бетону (у тому числ1,- термомехан1чн1 показ-нини, зносост!йк1сть. жёро-иороз1йна ст!йн1сть).

Суть нового матодопог1чного п1дходу полягае у використанм1 поетапно! опти!.Цзац11 скпаду' жарост1йкого бетону з ор1Ентац1еи на отримання структури, м1цн1сть нко! дэщо эменшуеться внаел1док д11 температурного Фактору.

Зоирама, на першому етап1 доц!пьно використовувати багато-факторн! иетоди иланування експеримемту, що дозаоляять визнзчитн тенденц!« розвитку показник!в якост1 1 максимально реал1зуп:1Г;', ыой(Пивост1 синтезу. м1цност! каменя у инроному д1апазон1 температур . (т=293-1ч73 к) як за рахунок регулювання складу продукт1в г1дратац11 та дег!дратац11 в'яшучих систем, що застосовуиться, так 1 внасл1док п1дбору скпаду заповнювач1в р1эних фракц1й.

На другому етап! оптим!зац11, ■ ! метоп отримання каменя не т1льки з заданный характеристиками м!цност1, але й з бажаними спец1альними властивостями, доц1льно використовувати 2-х або 3-х Фанторн! методи ппануоання експери^енту, причому у якост! кри-терПв оптим1зац11 можуть бути прийнят1 як термомехан1чн1 характеристики (температури двФормацН при навантаменн!, тср-мост1йк1сть та 1на.), граничн! значения яких аизначаиться умозами спужби бетону, так 1 характеристики, що лов'язан! з особливостями вксплуатац11 бетону. Особливо сл!д акцентувати увагу на тому, що п1дб1р складу марост!йких бетонХо повинно зд1йснювати з урахуван-нял! конкретних умов застосування. тан як характер структури , щп утворюеться, визначае експпуатац1йн! характеристики матер!апу.

5. С^ПАДИ КАР0СТ1Г.КИХ КОНГШИЦШНИл МАТЕР1АПШ НА 0СН091

лужних в'Якучих систем та галуз! $х застосування

Анал1з результат1в випробування процес1в г1дратацИ та дег1дратац11 м1нерал1п та склопод1бних аналог!в систем "Са0-А12О3", "СаО-вЮг", "Са0-А1 гОз-ЭЮг", "СаО-МдО-ЭШг" . "СаО-НдО-АХгОз-ЗЮ?" у присутност1 спопук лужних метап1в, а також використання основних эаконом!рностей регулювання термомехан!чниу характеристик та спец1альних впастивастей пун/них в'яжучих систем дозволили розробитн широку гаму матер1ап!в специального призна-чення, снпади яких оптим1зоввн1 з використанням мето/Цв вклпери-чентлльно-гтатнстичного моделювання.

Жарост!йн1 цементи та бетони класу I 12 отриман1 з винорис-танням шпан1в меп1п1тово* та вопастон!тово! структур та норектую-чих дом1шок алюмо- 1 маги1йсил1катного складу (шамоту, червоного шламу, серпентиново! породи), що в!др1зняються стаб1льними терчо-механ1чними характеристиками, 1х залишкова м1цн1сть п1сля випэлу при температур! експпуатацП не менш 80%, термост!йк1сть - 30-50 цикл!в водних теплозм1н.

Яаро-нороз!йност1йк1 цементи та бетони отриман! на основ! гранульованих шпак!в доменного виробництва та магн1йсил!иатних дом1шон, в1др1зняються високою запишновою м1цн!стю п!спя випалу, термост1йк1стп б1льш 30 водних теплозм!н, ииспотост!йк!-стю не менш 90% у середооищ1 неорган1чних киспот нонцентрац!ею 25-45 г/п. ■

Теппо1зопяц1йн1 матер1апи, що нороз1йност1йн1 до д11 роэпла-в!в кольорових метал1в, роэробпен! на основ1 пужних цемент1в та наол1нового волокна (эапишнова м!цн1сть зразн1в п1спя взэемодН э розплавом апюм1н1п не менш 93%, металост1йк!сть в!дпов1дае вимо-гам, що висуваються до конструнц!й такого признэчення: эидн1сть зношування по мас1 < О.0-1.О г/м -с: по д1аметру - (0.01-0.25)-10-* м/с. Термост1йн1 бетони, що ст1йк1 таком до дИ газово! но-роз1! (СО, СОг, БОг), отриман1 на основ! ^-СгЭ вм!щуючо£ сирови-ни та дег1дратованих цеол!тових пор!д (мал.6). При досп!джен1 таких бетон!в, зг!дно стандарту АЭТМ С 288-78, 1х м1цн!сть зростае у 1.Ц рази, зм1нення пористост1 не перевишу?: 16%, у той чао пн для в1домих анапог1в м1цн1сть знижуеться у-2.5 рази, зм1на порис-тост! перевищуе 25%.

Нал.6. Д1аграми зм!ни границ! м1цност1 при стисну п!спя обробки парою та сушки при Т=373 К (а),м1цност! п1спя випапу при Т=1273 .К (б), залишково! м1цност1 п1спя випалу при Т=1273 К (В) та термост1йност1 (г) зразк1в бетону на основ! сировини, що вм1щуе Ji-C?5, 1 дег!дратованих unonlTorM* пор!д .

Термост!йк! пеги! та конструкц!йн! бетони отриман1 на основ! шлан1в сталеплавильного виробництва та коректуючих дом!шок (се-редньовуглецевого ферохрому, сум1ш1 сил!комарганцевого шпану та шамоту). При введен1 дом!шок термост!йк!сть зростае у 2-2.5 рази, величина залишково! |и!цност! п!спя випалу перевищуе 100%.

Зносо- та термост!йк! ' композити для футеровки р!зних зон обёртових печей отриман! на основ! високоглиноземних лужних це-мвнт!в та дом!шок карб!ду кремн!» (термост!йк!сть 90-100 цинп1в оодних теппозм1н,. зносост1йк1сть у 2-2.5 рази вища, н1ж зно-сост!йн1сть нонтрольних зраэн1в на основ! висоноглиноземного цементу) .

Тепло!золяц!йн1 сум!ш!, що спучуються, та композити на 1х основ!, отриман1 з винористанням техногенних продунт!в: сил1ко-марганцевого шпаку та гор!пих пор!д (границя м!цност! при стисну - 30 МПа, середня густина 600-6Д0 кг/м5, коеф!ц!ент теплопров!д-ност! 0.09-0.11 ккап/м -год -град), т^к ! синтетичного снпа складу гросуляру (середня густина 200 кг/м3, границя м!цност! при стиску 10-12 МПа, коеф!ц!ент водост!йкост! > 1.00).

Вогнезахи.сн! покриття, що спучуються, розроблен! на основ1 пужних алюмосил!катних зв'язон (коеф!ц!ент спучування 15-20) ! приэначен! для захисту мвтапевих та бетонних конструнц!й в!д помет!, а також можуть бути рекомендован! в якост! тепло!золяц!йних П0КрИТТ1В.

Резистивн1 композиц!йн! матер!али отриман! на основ1 иарос-т!йких ' лушних в'яжучих систем 1, запзжно в!д складу та природи напознмвача, можуть в!др1знятися як епектро!зопяц!йними, так ! епектропров!дни^и властивостяни. 3 використанням синтетичного скла складу диолс1ду синтезован! композицИ дпя скпеювання елект-ро!эоляц!йних матер!ап!в. високо! нагр!вост!йкост!, що працюють при зм!нному струм! техн!чно! частоти (електрична м1цн!сть 8-8.11 мВ/м; напруга пробою - 7.7-8.46 нВ; температура пробою 1120-1215 К). Епактропров!дн! нагр!вапьн! епементи розроблен! на основ! ■ лужних апюмосип!катних эв'язок та порошн!в феросппагпв ! характеризуются такими параметрами: £ = 1.79-2.99 Ом; о{ =1.87 ■10"3 1/С; температура експпуатацИ Т=353-1073 К.

6. ТЕХНОЛОГ I ЧН I ОСОБЛИВОСТ1 ОДЕРЯ1АННЯ ИАРОСТ1ИКИХ МАТЕР1АЛ1В НА ОСНОВ Г ЛУЯНИХ В'ЯШУ ЧИХ СИСТЕМ ТА ТЕХНIКО-ЕКОНОМI ЧН А ЕФЕКТИВН1СТЬ IX ЗАСТОСУВАННЯ

Виробництво жарост1йких матер1ап1в на основ1 лужних в'яжучих систем може бути орган1зовано за традиц1йною технопог1ею з вико-ристанням стандартного обпаднання п1дприемств зб1рного эап1зобе-тону.

У промиспових умовах зд1йснено футеруеання магн1тодинам1чних доэатор1в робототехн!чних комплекс1в МДН-6 теппо1золяц1йними ма-сами на основ1 лужних в'яжучих систем. Футеровка експлуа+увапась на протяэ1 9 м1сяц1в, н!пьк1сть теппоэм1н досягпа 35, тод! як для в1домого аналога терм1н експлуатацП не перевищував 1 м1сяця, а к1пьк!сть теппозм1н становипа не б1пыне 10.

Результати випробувань досп1дно-промиспово* парт11 дозвопя-ють рекомендувати розроблен1 склади теппо1золяц1йнйх м'атер1ал1в для футерування обпаднання, що призначене для переначування розп-пав1в копьорових метал1в.

Досв1д застосування жарост1йних лужних бетон1в для захисно! 1золяц11 подових труб методичних печей ТЛЦ-1 Шдтверджуе 1х висо-ку ефентивн1сть, йа протяа1 двох рон1в експлуатацИ футеровки пом1тних ппфкоджень не виявпено.

Марост1йн1 шпакопумн1 бетони на основ1 нефеп1нового шламу, як1 модиф1кован1 цеол1товими дом1шками, застосован! для виготов-пення футеровки котла ТЕЦ 1 дпя моноШтно! футеровки печей сп1нання. В результат! обстеження робочих об'ект1в встановпено в1дсутн1сть пом1тних пошкоджень поверхн1 футеровки 1 п1дтвёрджена I! придатн1сть дпя подапыиоГ експлуатацИ в умовах сп1пьно! . д!1 газово! иороэ11 та високих температур.

Результати проведених досп1джень- використан1 при укпаденн1 п1ценз1йно! угоди э Ватут1нським номб1натом вогнетривких вироб1в на сп1пьнв виробництво жарост1йних лужних бетон!в 1 знайшпи в1дображення у проектн1й документацП на виробництво таких ма-тер1ал1в. Застосування эапропоновано! технологи виробництва жа-рост1йких композиц1йних матер1ап1в направлвне на вир1шення еко-пог1чних проблем, поа'язаних з утип1зац1еп в1дход1о виробництва та можлив1стю використання в' якост1 заповнювач1в бою вогнетривниу. та жарост1йких матер1ал!в.

Економ1чна ефективн!сть застосування жарост1йкмх матер

на основ1 лужних в'яжучих систем полягае у зменшенн1 трудоемкост1 виробниитеа в 3-5 раз1в внаол1док використання неформованих ма-тер1ал1в, 'зниженн1 соб1вартост1 продунцП на 25-35%. п1двищенн1 строку служби теппових'агрегат1в, а отже, 1 у зростанн1 м1жре-монтного пер1оду в 2-3 рази.

ЗАГАЛЬШ ВИСНОВКИ

1. Розробпзн1 ф!зико-х1м1чн1 основи синтезу жарост!йких ком-позиц1йких матер!ап1о з використанннм лужних в'яжучих систем та розвннут! науков1 уявлення про роль кристапох!м1чно1 под1бност: новоутворень на р1эних етапах формування структури штучного каме-ню. .

2. Теоретичнц обгрунтована необх!дн1сть анал1зу складу та струнтури матБр1ал1в з використанням нритер1ю нриоталох1м1чно! под!биост1 новоутворень, що формуютьсл, на р1зних стад1ях тверд-нення штучного наменю. Визначення вепичини критер1ю побудовано на статистичи!й обробц1 результат1в розрахунку можливих зрощень м1-нерал1в з урахуэанням 1х вм1сту, здатност! до зростання. а також птупаня геомвтрично! р1зниц1 структур. Для встановпення тенденцИ зм!нсння м!цност1 штучного каменя запропоиовано коеф1ц1ент ступени деструкцН, яний визначаеться за допомогоя в1дношення величин нритерНв под1бг(ост1 продукт!в г1дратацп та дег!дратац11.

3. Встановпен! заноном1рност1 процес1в г1дратац11 та дгг1д-ратац11'м1нерап1в та склопод1бних анапог1в систем: Са0-А1г0з: СзО-БЮг: Са0-А1 гОз-5102; CaO-MaO-.Si.O2: Са0-Мд0-А1 гОа-ЙЮг у при-с>тнаст! спспук лумких метал1в 1 показано, що оптимальн1 умсви для синтезу г.:1цност1 мэрост1йкогс штучного каменю стаорюються при Г1дратац11 м1нерал1р СА; САг; Г- СгБ та скпопод!бних аналог 1о СЭ; С2МЗ2 - СМЗг.- СзАЭз - САЗг в присутност! МэгЗЮз пнася1док Лсрмуаання у склад! нозоутворгнь голгвидко! фази, яка армованз кристалох1к1чно под1бними сполуками, що здатн1 до топо-тансично! перекристап1зац11 у безводн1 еп1такс!апьно зрощен1 ре-човини.

4. Показано, що пронеси г1дратацН в'яжучих систем, що дос-п1л1«уоться, у присутност1 пужного компоненту супроводжуються фор-муванням гепевидно! фази, яка знижуе розвитон деструктивних нап-ружень зэвдяки перекристап1зац1I термодинам1чно нест1йних речо-вин. При цьому, у повально закристап)зованих лужних системах з чагом спогтрр!гзртося формування фаз, що еп!тэкг1йно зронуються.

о тому числ1 ниэьнорозчинних цеоп1топод1бних фаз,як1 вм1щують пути, та лужноэемепьних сип1натних спопук, здатних до топотаксично1 перекристап1зац1! у безводн1 Фаэи.

л

5. Встановпено, що зм!цнення струнтури каменс при • лвг1лрг>-тац1! досл1джених композиц1й досягаеться за рахунок ppaniaauii топотаксичного механ!зму перекристап1зац1I г1дратних фаз (rlnpn-сип1кат1в магн1ю, г1дрогранат1в, цеоп1топод!бних г1дроапюмо-сип!иат1в) у безводн1 спопуки без розвитну значних яеструктирни^ напружень у струнтур1 матер1апу, при цьому в1дзначаеться зб1пь-шення критер1ю под1бност1 новоутворень • та зниженмя ноеф1ц1ен-т ? деструкцН за рахунок п1двищення симетрН новоутворень, що ирис-тап1зуоться. а отже, зб1пьшення ступени под1бност1 парамитр1а нристап1в, що зростаоться.

6. Виявпен1 особпивост1 прот1нання процес1в дег!дратацИ в'яжучих систем, що досп1джуються, як1 обумовпен1 присутн1стп фаз, що вм1щують пуги. Зонрема, в!дм1чена 1нтенсиф1кац1я повторно! рекристал1эацП апюм1нат1в капьц1в, стаб1п!зац1я поп!морфнич' перетворень сип1нат1в капьц1о, зростання ступени кристаг. х1м!чно) под1бност1 продунт1в г!дратац1! та дег1дратац1!, а також приско-рення процес1в сп1кання э утворенням щ1пьного керам1чного черепка

7. 3 винористанням ро^робпених теоретичних уявпень про ф1зи-ио-х1м1чн1 процеси г1дратац11 та дег1дратац11 пужних в'яиучиу систем, сформупьован1 ochobhí принципи композиц1йно! побудови жа-рост1йких матер1ап1в, як1 дозвопяють, завдяки регупюванни фазового складу продукт1в г1дратац1! та дег1дратац1!, зд1йснювати направлений синтез штучного каменя з заданими термомехан1чними рантеристиками:

- формування високом!цно! - структури жарост1йкого каменя при п1двищених температурах досягаеться за рахунок направленого синтезу в скпад1 продукт1в г1дратац11 спопук, як1 зд1бн1 до топотак-сично! перекристап1зац11 .у безводн1 кристалох1м1чно под1бн1 речо-вини:

- п1двищення довгов1чност1 жарост1йного каменя пов'язане з регу-пюванням його термост1йност1 за рахунок створення фрагментарно! структури композиту, яка вм1туе жорстк1 цеоп1топод1бн1 каркасн1 новоутворення;

- поп1пшення експлуатац1йних характеристик пужних ма+рр1ал1в, у тому чисп1 п1двищення !х ж?ро-короз1йно! ст1йкост1, досягаеться внасп1док синтезу у скпад1 продукт1в випалу новоутворень, як1 т!пьки кристапох1м1чно*под1бн! до продукт!в дег1л"атчц11, апе й

ст!йк1 до дП агресивних середовищ;

- ст!йк!сть намвня проти д11 механ1чно! ерозН при температурах експпуатацИ до 1473 К може бути'п!двищена за рахунон введения до скпаду жарост1йкого 'в'яжумого абразивних дом1шок, як1 при взаемодП э компонентами в'яжучого утворюють обмежену к!пьк1сть висококремнеземистих апюмосип!катних розппаз1е, що за сво!м складом та- побудовоо наблйжаоться до продукт!в дег!дратац1!;

- стап!сть об'ему жарост1йких композит1в эабезпечуеться як за рахунон формування у склад! продукт1з г!дратацИ Фаз, що здатн! до топотансично! перенристал!зац!1 у безводн! речовини з! збережен-ням первинно! структури, так ! завдяки утворенно у склад! про-дунт!в випалу термодинам!чно стаб1льних сполук, як! не приймають участ! у вис'окотемпературних окиспювапьно-в!дновних процесах.

в.Запропоновано новий методолог!чний п1дх!д до проектування склад!в жарост!йких номпозит!в, який передбачае отримання штучного каменю з мансимапьним ступеней нри-талох!м1чно! под!бност! но-воутворень на р!зних етапах формування йога м!кроструктури (г!дратац!я - дег!дратац!я).

- Суть методу полягае у використанн! поетапно! оптим!эацП складу жарост!йного бетону з винористаннян енспериментально-ста-тистичного моделювання у напрямну отримання структури. м1цн!сть яко! незначно зменшуеться при дН температурного фактору.

9. Встановлен! законом!рност! синтезу штучного каменя у систем! ЯгО-РО-НгОз-ЗЮг-НгО, а також запропонован! принципи компо-зиц!йно! побудоои хоросНйних матер1ал!в з заданими впастиаостя-ми, бупи покладен! в основу розробки широко! гами композиц!йних матер1ал!в спец!ального призначення, занрема, ыарост!йких та ма-ро-короз!йност!йких цементов ! ботон!в класу I 12, як! ст!йк! до Еплизу газ1в СО, СОг, БОг, розбаопених розчин!в неорган1чних кислот, а також розплав!в копьоро^их мвтал!в; термо- та знососг1йких композиц!й для футеровки р!зних зон обертових печей: тепло1зо-ляц!йних сум1шейР що спучуються, та всгнезахисних покритт!в; ре-зистивних композит!в, внлючаючи пл!внов1 нагр!вальн!,елементи з температурою експпуатацИ Т=353-1073 К. Новизна запропоновани* техн!чних р!шень эахищена 25 автсрськими св!доцтвами на винаходи.

10. Роэробпен1 технолог!чн1 основи отримання широко! гами жарост!йких композиц!йних матер1ап!в, виробництео яких моме бути зд!йснено з винористанням традиц!йно прийнято! технолог!I з! стандартним обпаднанням п!дприемств зб!рного зал)зобетону. Вино-ристання дано! технолог!! виробництва жарост!йких бетон1в направ-

• пено на вир1шення екопог1чних пробпем. пов'язаних э утип1эац1ею твхнпгенних продукт1в, i дозволяв в1дмовитися в1д використання традиц1йних висоноенергоемких технолог1й отримання жарост1йних вирсб1в.

11. На ochobI жарост!йного пушного бетону винонана захиснп 1зопяц1я подових труб методичних печей: скпади жаро-короз1йно-ст1йних бе+он1в, що роэробпен1, застосован1 при виготовпенн! жа-рост1йких ппит, ян1 призначен! дпя обмуровки нотпа ТЕЦ, а такою для футеровки печ1 сп1нання лри отриманн1- глинозема 1з нефел1но-во! сировини. Тепло1золяц1йн1 жарост1йк1 сум1ш1 використан! при футеровц1 магн1тодинам1чного обпаднання для подэч1 розппав!п апюм1н1ю.

12. Результати наведених досп!джень використан1 при унпа-денн1 п1ценз!йноХ угоди з Ватут1нським комб1натом вогнетривких вироб1в на сп!льне виробництво лужних жарост1йких" бетон1в 1 знайшпи в1дображення у проектн!й документацП на спорудження п1н11 по виробництву таних матер1ап1в.

13. Результати випробувань впроваджен! у народне г^сподарс-тво на п1дприемствах ^1м1чно1 та металург1йно! промисловост1. Економ1чна ефективн1сть застосування матер1ал1в. що запропоно-ван1. попягае у.винориста^н! недеф1цитно! сировини. зменшенн1 трудоемкости виробництва у 3-5 раз1в за рахунок впровадження не-формованих матер1ал1в та п1двищення 1х довгов1чност1, зниженн! соб1вартост1 продукцП на 20-35%, п1двищенн1 строну служби, а та-нож у зростанн1 м1жремонтного пер1оду в 2-3 рази при енсппуатацН теплових агрегат1в.

Результати дисертацН опубл1нован1.у 120 роботах, 1з них гоповн1:

1. Кривенно П.В., Пушнарева Е.К. Долговечность шпакощепочного бетона./ Киев, Буд1вельник, 1993.- 224 с.

2. Pushkaryova Е.К. Heat-resistant alkaline binders. Pros, of the first intern, confer,."Alkaline cements and concretes", Kiev, Ukraine. 1994.- v.l - p.245-256.

3. Pushkaryova E.K. Chemistry of hydration and dehydration of alkaline binding systems and properties of their products. Pros, of the first intern, confer."Alkaline cements and concretes", Kiev. Ukraine.- v.l - 1994,- p.409-485.

4. Кривенко П.В., Скурчинская Ж.В., Пушкарева Е.К. Жаростойние

бетоны на шлакощепочном вяжущем.//Труды II научно-технической конференции по строительным материалам, БНР, София 1982.- т. 10-С.258-264.'

5. Кривенко П.В., Пушкарева ЕЖ. Исследование влияния дегидратированной серпентинитовой добавки на процессы структурообразования в искусственном камне на основе шлакощелочного цемента // ЖПХ,

N 9.- 1992.- С. 1940 - 1946.

6. Кривенко П.В., Пушкарева Е.К-., Гелевера А.Г. Об интенсификации процессов структурообразования низкоосновных цементов // КПХ, N6.- 1984.- С.1305 - 1309.

7. Кривенно П.В., Пушкарева Е.К.. Чиркова В.В, Кочевых М.А. Исследование процессов гидратации алюминатов нальция в присутствии соединений щелочных металлов.// Известия Вузов "Химия и химическая технология", т.27, вып.10,- 1984.- С. 1204 - 1208.

8. Кривенко П.В., Пушкарева Е.К., Чиркова В.В. Процессы гидратации силикатов кальция в присутствии соединений щелочных металлов.// Известия Вузов. Химия и химическая технология, вып.2.-т.28.- 1985.- С. 70-74.

9. Кривенко П.В., Пушкарева Е.К. Процессы гидратации стеклоподоб-ных аналогов системы СаО - MgO - S102 в присутотвии соединений щелочных металлов // Известия Вузов. Химия и химическая технология, вып.9- т.30,- 1987. - С. 92-96.

10.Кривенко П.В.. Пушкарева Е.К. Процессы гидратации стекпоподоб-ных аналогов системы СаО - й1г0з - SIO2 в присутствии соединений щелочных мо1аплов // ШПХ, N 4. - 1989.'- С. 796-804.

11.Кривенко П.В., Пушкарева Е.К., Мапяренко В.В., Петропавловский О.Н. Гидратация и дегидратация шлакощелочных'материалов на основе марганецсодержащих шпаков // Цемент, N 10.- 1989,- С.10-12.

12.Криаенно П.В., Пуикареза Е.К.Кристаллохимические аспекты формирования высокопрочной структуры жаростойких материалов на основа щелочно-щелочноземельных вяжущих систем.// Сб. Новые строительные материалы, Варна, ВНР,- 1989.

13.Пушкарева Е.К, Бродко O.A. Физико-химические основы синтеза жэрокоррозионностойких шпанощелочных материалов. // Цемент N 11, 1990. - С. 16-18.

14.Кривенко П.В./Пушкарева Е.К., Бродко O.A. Кислотостойкие шпа-кощелочнне вяжущие гидратационного твердения // Цемент , N 11-12, 1991С.16 - 23.

15.Кривенко П.В., Пушкарева Е.К, Осинова И.Ю., Ляшенко И.Г. Щелочные йпжукир и бетони с регулируемыми тррмомрхапичрпкими

теристинами // Цемент, N4, 1993.- С. 33 - 37.

16.А.с.СССР N 998410. Огнеупорное вяжущее / Пушнэрева Е.К., Гпу-ховский В.Д., Чиркова В.В., Крипенко П.В.- БИ N 7.- 1983.

17.А.с.СССР N 1017693. Сырьевая смесь для изготовления жаростойких изделий / Глуховский В.Д., Кривенко П.В.. Пушкарева Е.К., Гольдберг П.С., Яковлев B.C.- БИ N18. - 1983.

18.А.с. СССР N 1043123. Жаростойкое вяжущее / Кривенко П.В., Скурчинская Я.В., Пуижарева Е.К., Манк В.В, Азимов А. - БИ N 36.- 1983. "

19.А.с.СССР N 1278333. Сырьевая смесь для изготовления'теплоизоляционных изделий /Глуховский В.Д., Кривенко П.В., Пуикарева Е.К..- БИ N 47.- 1986.

20.А.с.СССР N 1474120.' Жаростойкое вяжущее / Гпуховский В.Д.. Пушнэрева Е.К., Петропавловский О.Н., Кривенко П.'В. .Чинчаладзе P.A.- БИ N15,- 1989.

21.Кривенко П.В., Пушнэрева Е.К. Закономерности Формирования жаростойкого искусственного камня на основе цепочно - щелочноземельных вяжущих систем / Тезисы докладов 15 конференции силикатной промышленности и • науки о силикатах, "Силиконф", Будапешт, ВНР, 1989,- С.11-14.

22.Пушнэрева Е.К.' Роль к(Эцсталпохимичесного фактора в синтезе прочности '"епочно-щепочноземельного камня./ Сб."Шланощелочные цементы, бетоны и конструкции". К,- 1984. - С.-21 - 23.

23. Кривенко П.В., Пушнэрева Е.К. Физико-химические основы создания жаростойних шлакощелочных вяжущих./ Сб." Илакощепочные цементы, бетоны и конструкции". К,- 1984. - С.75-76.

24.Кривенко П.В., Пушкарева Е.К. Бродно.О.А. Коррозионностойние композиционные материалы в системе : MesO -МеО- MejOs-, S102- НгО / Тезисы 6 национальной конференции по механике и технологии композиционных материалов. София, БНР..- 1991. - С.56-58.

25.Пушкарева Е.К., Осиноэа И.О. Влияние цеолитсодержащих добавок на термомеханические свойства жаростойних шпанощепочных материалов / Тезисы докп. межведомственной научно-техн. конференции "Новые материалы и технологии в строительстве", Алчевск, 1992,- С. 178 - 179.

26.Пушкарева Е.К, Осинова И.10. ' Физико-химические аспекты модифицирования структуры жаростойких композиционных материалов цеопитсодёряащими добавками / Сб." Прогрессивна^строительные материалы и изделия на основе использования природного и техногенного сырья", Санкт-Петербург, 1992. - С. 3-14.

АННОТАЦИЯ

Пушкарева Е.К. Жаростойкие материалы' на основе цепочных вяжущих систем.

Диссертация на соиснание ученой степени доктора технических наук по специальнотси 05.23.05 - Строительные материалы и изделия. Харьковский государственный технический университет строительства и архитектура, Харьков, 1995.

Защищается 120 научных работ, в числе которых 25 авторских свидетельств на изобретения. Е работе представлены теоретические и экспериментальные . исследования по изучения физико-химических основ синтеза н;аростойкого камня на основе щелочных вяжущих систем, сформулированы основные принципы композиционного построения иаростойних материалов с заданными термомеханическими характеристиками. Осуществлено промышленное внедрение предложенных технических решений.

Кпючов1 слова : жарост1йн! матер1али, иристалох1м1чна под1бн1сть, жаро-короз1йна ст1йк!сть.

E.K.Pushkaryova. Heat-resistant materials baaed on alkaline binding systems.

D.Sc. Research Work, Spesiality N 05.23.05 "Bilding Materials and Products", Kharkov State Technical University of Construction and Architecture, Kharkov, 1995.

120 Scientific works Including 25 patents are defended. The thesis includes theoretical and experimental researches on physical-chemical based of synthesis of heat-resistant, stone based on alkaline binding systems. Main principles of composition structure of heat-resistant materials with given thermo-mechanical characteristics have been formulated. The industrial implementation of technical proposals has been accomplished.

ABSTRACT