Сидорова Наталія Валеріївна. Модифіковані силікатні матеріали безавтоклавного твердіння. Структура, властивості

brief description

Сидорова Наталія Валеріївна. Модифіковані силікатні матеріали безавтоклавного твердіння. Структура, властивості: дис... канд. техн. наук: 05.23.05 / Одеська держ. академія будівництва та архітектури. - О., 2004.

Сидорова Н.В. Модифіковані силікатні матеріали безавтоклавного твердіння. Структура, властивості. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук з спеціальності 05.23.05 Будівельні матеріали та вироби. Одеська державна академія будівництва та архітектури, Одеса, 2004.
В дисертаційній роботі теоретично обґрунтована й експериментально підтверджена можливість одержання модифікованих силікатних матеріалів безавтоклавного твердіння з поліпшеними тепло- і гідрофізичними властивостями шляхом модифікації структури в результаті механічної активації сировинної суміші за рахунок аморфізації поверхні кристалічного кварцу, а також хімічної активації за рахунок введення мінеральної добавки у виді трепелу. Отримані ЕС моделі, що описують зміни властивостей (Rст, Rвиг, F, Кр, ), пористості відкритої, закритої, загальної і мінерального складу новоутворених фаз під впливом величини питомої поверхні мінеральної добавки, вмісту добавки гіпсу і режимів твердіння.
Проведена багатокритеріальна оптимізація складу і режимів твердіння по комплексу експлуатаційних властивостей. За результатами оптимізації рекомендовані значення питомої поверхні мінеральної добавки, технологічні режими і склади, що забезпечують одержання стінових матеріалів з наступним рівнем експлуатаційних показників якості: марки по міцності М 75;100, по морозостійкості F 15,=1500;1550 кг/м3, =0,5;0,55 Вт/мК, , з коефіцієнтом розм'якшення 0,84;0,86.

1.Теоретично обґрунтована й експериментально підтверджена можливість одержання силікатних матеріалів безавтоклавного твердіння з поліпшеними тепло- і гідрофізичних властивостями шляхом модифікації структури. Використання механічної і хімічної активації забезпечує одержання модифікованих силікатних матеріалів з наступними характеристиками: М 75-200, F 15-35, Кр0,84, =0,46-0,7 Вт/мК, =1451-1650 кг/м3, що на 20-25% нижче густини звичайних силікатних бетонів.
2.Встановлено закономірності зміни міцнісних, гідро- і теплофізичних властивостей і густини під впливом питомої поверхні мінеральної добавки, вмісту добавки гіпсу і режимів твердіння.Таким чином, властивості матеріалів можуть направлено регулюватися в широких межах Rств 3,5 рази, Rвигв 2,6 рази, в 1,5 рази, F від 15 до 35 циклів, Крна 22%.
3.Встановлено закономірності зміни пористості загальної, відкритої, закритої під впливом питомої поверхні мінеральної добавки, вмісту добавки гіпсу і режимів твердіння, що можуть змінюватися в діапазонах: пористість загальна Рзагвід 30 до 40%, відношення пористості відкритої до закритої Рвід/Рзакв 2,7 разів, відношення пористості відкритої до загальної Рвід/Рзаг на 43%, капілярний підсос w на 10%.
4.Мінеральний склад модифікованих силікатних матеріалів представлено тоберморитоподобними закристалізованими силікатами кальцію CSH(II), кристалічним гиллебрандитом C2SH(B) і його різновидом C2SH(С), гідросилікатом кальцію С4S3H. В залежності від величини питомої поверхні мінеральної добавки і умов твердіння утворюються гідросилікати кальцію різної основності і в різних кількісних співвідношеннях.
Встановлено закономірності зміни вмісту новоутворених фаз під впливом величини питомої поверхні мінеральної добавки, вмісту добавки гіпсу і режимів твердіння, що можуть змінюватися в діапазонах: CSH(II) від 11 до 20%, C2SH(B) від 4 до 51%, C2SH(С) від 7 до 33%, С4S3H від 0 до 18%.
5.Аналіз кореляційних зв'язків між властивостями і характеристиками структури показав, що склад і режими твердіння впливають на структуру і властивості силікатних матеріалів, а саме в зоні оптимуму міцності на стиск (Rст20 МПа) коефіцієнт кореляції міцності на стиск з відношенням відкритої до загальної пористості для складу з S1{r}= -0,98, з S3 {r}= 0,04, з S1:S3=1:1 {r}= -0,81. Тому технологічні режими повинні призначатися конкретно для кожного складу з урахуванням вимог до показників якості, що, у свою чергу, формулюються з урахуванням області застосування виробів.
6.Проведена багатокритеріальна оптимізація складу і режимів твердіння по комплексу експлуатаційних властивостей. За результатами оптимізації рекомендовані значення питомої поверхні мінеральної добавки, технологічні режими і склади, що забезпечують одержання стінових матеріалів з наступним рівнем експлуатаційних показників якості: марки по міцності М 75; 100, по морозостійкості F 15,=1500кг/м3, =0,5; 0,55 Вт/мК, з коефіцієнтом розм'якшення 0,84; 0,86.
7.Результати оптимізації складів і режимів твердіння були впроваджені на ВАТ Силікат” при випуску дослідно-промислової партії силікатних виробів об’ємом 170м3. Техніко-економічний розрахунок показав, що впровадження цього матеріалу дозволить знизити витрати тепла через огороджуючи конструкції на 26,7%, тобто основний економічний ефект отримує споживач.