Гащенко Эльвира Олеговна. Бесцементные строительные материалы на основе ВКВС

brief description

Гащенко Эльвира Олеговна. Бесцементные строительные материалы на основе ВКВС : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05 / Гащенко Эльвира Олеговна; [Место защиты: Белгород. гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова].- Белгород, 2007.- 191 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5195

Белгородский государственный технологический университет
имени В.Г. Шухова
На правах рукописи ГАЩЕНКО ЭЛЬВИРА ОЛЕГОВНА
БЕСЦЕМЕНТНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ ВКВС
05.23.5 - Строительные материалы и изделия
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель: кандидат технических наук А.В. Череватова
Белгород 2007
СОДЕРЖАНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ 4
1 .СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 9
1.1 Сырьевые материалы для производства современных
стеновых изделий 9
1.1.1 Природные сырьевые материалы кремнезехмистого состава 9
1.1.2 Техногенное сырье для производства композиционных материалов .... 12
1.1.3 Минеральные заполнители для бетонов 14
1.1.4 Добавки, используемые при производстве бетонов и композиционных
материалов 18
1.2 Проблемы использования в современном промышленном
и гражданском строительстве вяжущих негидратационного твердения. Сравнительные характеристики и перспективы применения 24
1.2.1 Высококонцентрированные вяжущие суспензии (ВКВС).
Классификация 24
1.2.2 Сложные (смешанные ВКВС) 30
1.3 Перспективы использования и области применения многослойных композиционных строительных материалов 35
1.3.1 Физико-механические и эксплуатационные свойства современных
многослойных композиционных материалов 35
1.3.2 Формовочные системы. Особенности. Основные закономерности
процессов формования современных композиционных материалов 38
1.3.3 Безобжиговые упрочненные материалы (УХАКС - материалы).
Особенности механизма УХАКС - упрочнения 43
1.4 Выводы 47
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАБОТЕ 48
2.1 Рентгенофазовый анализ 48
2.2 Электронно-микроскопический анализ 49
2.3 Определение гранулометрии веществ 52
2.4 Изучение реологических характеристик суспензий 54
2.5 Исследование диспергирующих характеристик 56
2.6 Исследования физико-механических характеристик
стеновых изделий 57
з
3. ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ БЕСЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ВКВС 60
ЗЛ Сырьевые материалы 60
3.2 Получение высококонцентрированного вяжущего и изучение
его свойств 69
3.3 Подбор оптимального зернового состава заполнителя 76
3.4 Выводы 83
4. ФОРМОВОЧНЫЕ СИСТЕМЫ. ОСОБЕННОСТИ.
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ 88
4.1 Выбор (обоснование) способа формования 88
4.2 Характеристика исходных формовочных систем 85
4.3 Кинетика уплотнения при формовании 89
4.4 Изучение влияния содержания в системе комплексных
дефлоккулянтов на уплотнение при формовании 98
4.5 Выводы 107
5. БЕЗОБЖИГОВЫЕ УПРОЧНЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
(УХАКС-МАТЕРИАЛЫ) 108
5.1 Кинетика сушки 108
5.2. Кинетика упрочнения 111
5.3. Выводы 122
6. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА БЕСЦЕМЕНТНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВКВС И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В
СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ 123
6.1 Физико-механические свойства в высушенном
и упрочненном состоянии 123
6.2 Микроструктура материалов на основе ВКВС 135
6.3 Сопоставительная оценка и исследование экспериментальных
материалов и существующих аналогов 139
6.4 Технология производства бесцементных стеновых изделий 148
6.4 Экономическая эффективность 154
6.5 Выводы 157
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 158
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 160
ПРИЛОЖЕНИЯ 175

bibliography

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Изучены реологические характеристики модифицированных ВКВС и установлены их особенности. Рассмотрена взаимосвязь изменения агрегативной устойчивости ВКВС с фазовыми взаимодействиями в системе при формовании изделий.
2. На основе нового типа вяжущего разработаны составы для
многослойных стеновых изделий с использованием материалов для получения различных функциональных слоев: конструкционных,
отделочных, теплоизоляционных. Установлены оптимальные составы пластифицированных и модифицированных ВКВС, предложены графические и аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать получение материала с заданными свойствами.
3. Научно обосновано и экспериментально установлено, что материал, упрочненный по УХАКС-механизму, на основе модифицированной ВКВС, имеет более плотную структуру, что обеспечивает высокую прочность и плотность материала, что значительно повышает водостойкость (на 20 - 25%) по сравнению с аналогичными материалами на немодифицированной ВКВС.
4. Разработанная технология получения изделий обеспечивает конструкциям из них высокую термическую стойкость (до 1200 °С) и огнестойкость, которая обусловлена особенностями негидратационного принципа твердения ВКВС.
5. На основании использованного послойного формования и особенности уплотнения системы на модифицированном вяжущем ВКВС установлено, что совместная модификация вяжущего глиной и органоминеральной добавкой позволяет в 5 - 6 раз снизить давление прессования (с 500 до 100 МПа) и на 30% снизить формовочную влажность при виброформовании при обеспечении высокой прочности изделий (20 - 25 МПа).
6. Разработан способ получения многослойных строительных изделий на
основе кремнеземсодержащего сырья с применением минерального вяжущего негидратационного твердения (ВКВС), что позволяет повысить эффективность технологического процесса за счет существенного сокращения сроков изготовления многослойных изделий с обеспечением высоких технико-эксплуатационных характеристик: механической
прочности, пористости, плотности, морозостойкости.
7. На основании выполненных исследований разработан технологический регламент на «Производство многослойных стеновых изделий» и выпущена опытная партия изделий объемом 1000 штук.
Экономическая эффективность внедрения многослойных стеновых изделий достигается за счет исключения цемента, сокращения сроков изготовления многослойных изделий, использования техногенного и дешевого местного сырья. Стоимость 1м3 формовочной массы предлагаемого изделия в 3,5 - 5 раз ниже стоимости формовочных масс применяемых стеновых изделий.