Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ Сагдиев Руслан Рустемович

НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ
<
НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сагдиев Руслан Рустемович. НИЗКООБЖИГОВЫЕ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ: диссертация ... кандидата технических наук: 05.23.05 / Сагдиев Руслан Рустемович;[Место защиты: Казанский государственный архитектурно-строительный университет].- Казань, 2014.- 176 с.

Введение к работе

Актуальность работы

Перспектива развития промышленности строительных материалов и конструкции на период до 2020 года предполагает увеличение потребности строительной индустрии в сырьевых ресурсах в 5-7 раз. В связи с этим резко возрастает значение местных сырьевых ресурсов, часто не использующихся или использующихся в недостаточной степени.

Ориентация строительной индустрии с середины прошлого века, в основном, на цемент привела к перекосу продукции промышленности вяжущих материалов. Например, не производятся и практически забыты такие гидравлические вяжущие, как гидравлическая известь и романцемент, относящиеся к группе низкообжиговых гидравлических вяжущих, поскольку получаются при температурах, не приводящих к спеканию обжигаемых материалов.

В действующих на сегодняшний день отечественных нормах вообще отсутствует упоминание о романцементе. Отдельные сведения имеются только в учебной и научной литературе.

Романцемент и гидравлическая известь могут быть альтернативой цементу по энергоемкости и металлоемкости производства, экологии, стоимости, особенно в регионах, где производство цемента отсутствует или имеет место его дефицит, а также на 5-7% снизить цементоемкость строительства.

Они могут успешно применяться для производства сухих строительных смесей, низкомарочных растворов и бетонов, потребность которых составляет около 30 млн. м3/год, и других строительных материалов. Недостатком романцемента и гидравлической извести является их невысокая прочность, а сдерживающим моментом в развитии производства является доломитизация карбонатного сырья. Более 60% всех разведанных месторождений известняков РФ являются магнезиальными и не пользуются спросом для получения вяжущих веществ.

Одним из перспективных путей, ведущих к повышению технических свойств гидравлической извести и романцемента, полученных на основе местного карбонатно-глинистого сырья с повышенным содержанием MgO, является оптимизация режима обжига сырья и последующая модификация вяжущих индивидуальными и комплексными химическими и минеральными добавками. Оптимизация режима обжига способствует увеличению количества гидравлически активных минералов и нейтрализации негативного влияния MgO, а введение химических и минеральных добавок – повышению прочности и других технических показателей.

Учитывая вышеизложенное, задача получения модифицированных гидравлических вяжущих на основе карбонатно-глинистого сырья с повышенным содержанием MgO весьма своевременна и актуальна.

Целью работы является получение и исследование низкообжиговых модифицированных гидравлических вяжущих веществ повышенной прочности и водостойкости на основе карбонатно-глинистого магнийсодержащего минерального сырья, химических и минеральных добавок.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

  1. обосновать выбор сырья и добавок для получения вяжущих - роман-цемента и гидравлической извести;

  2. выявить эффективность использования для получения романцемента и гидравлической извести искусственных карбонатно-глинистых сырьевых смесей с содержанием MgO до 21%, а также возможность регулирования свойств вяжущих изменением параметров обжига;

  1. определить режим обжига, обеспечивающий максимальный выход гидравлически активных минералов и позволяющий получать гидравлическую известь и романцемент с показателями физико-механических свойств, превышающими показатели известных аналогов;

  2. установить возможность повышения физико-механических характеристик романцемента и гидравлической извести введением химических и минеральных добавок, установить состав комплексной добавки на основе укорителя твердения, пластификатора и наполнителя;

5)разработать составы бетонов и сухих строительных смесей на основе-полученных низкообжиговых модифицированных гидравлических вяжущих.

Рабочей гипотезой является тезис о том, что низкотемпературный синтез C2S в составе других компонентов обеспечит повышенную прочность низкообжиговых гидравлических вяжущих по сравнению с имеющимися аналогами, в том числе, за счет предотвращения перехода C2S в C2S путем его стабилизации оксидом магния, содержащемся в карбонатном сырье в количестве до 21%. Эффект повышения прочности усилится при введении в вяжущее ускорителя твердения, пластификатора и кремнеземистой добавки.

Научная новизна работы

1.Впервые доказана возможность получения на доломитизированном карбонатном сырье с содержанием MgO до 21% гидравлической извести и романцемента, с единым механизмом гидратационно-временной активности за счет сохранения активности MgO на уровне СаО и гидравлических минералов. Последнее достигается температурно-временной реализацией двух конкурирующих процессов при обжиге сырья - процесса разложения доломита и процесса снижения активности MgO. При обжиге в температурном интервале 750 - 850 0С в течение 2,5 – 3,5 часов MgO выделяется полностью и находится в активной форме.

2. Выявлены закономерности и установлены зависимости повышения
прочности гидравлической извести и романцемента от режима обжига кар
бонатно-глинистого сырья с содержанием MgO в карбонатной части до 21%.
Установлены оптимальные параметры обжига сырья, обеспечивающие выход
гидравлической извести и романцемента с прочностью 13 и 23 МПа, а имен
но, мягкий обжиг в интервале температур 850-9500С с изотермической вы
держкой в течение 240-300 мин.

3. Установлено, что MgO, находящийся в составе карбонатной части сы
рья в количестве до 21%, способствует стабилизации C2S и предотвращает

спонтанный переход C2S в C2S, тем самым обеспечивая рост прочности вяжущего.

4. Впервые установлено, что введение в низкообжиговые гидравлические вяжущие химических и минеральных добавок – формиата кальция, пластификатора Melflux 2641 и цеолитсодержащей породы при соотношении 1:0,0625:0,01875:0,1625, обеспечивает повышение прочности романцемента до 35 МПа и гидравлической извести до 25 МПа, за счет снижения водопо-требности, повышения пластичности, ускорения процесса твердения в начальный период, увеличения степени гидратации минералов и повышения объема гидратных новообразований, за счет химического взаимодействия алюмосиликатных фаз цеолитсодержащей породы с Са(ОН)2.

Практическая значимость работы

Получены модифицированные гидравлические вяжущие марок 300, 200 и 100 с коэффициентом размягчения 0,98, что превышает показатели известных аналогов.

На основе модифицированных вяжущих разработаны составы сухих строительных смесей, растворов и бетонов прочностью до 25 МПа и морозостойкостью до F50.

Разработан проект технических условий на модифицированные гидравлические вяжущие и проект технологического регламента на их производство.

На состав модифицированного гидравлического вяжущего подана заявка на изобретение «Бесклинкерное вяжущее» № 2013121853 от 13.05.2013.

На защиту выносятся:

результаты исследований влияния параметров обжига и содержания MgO на состав и свойства гидравлической извести и романцемента;

результаты исследования влияния органических и минеральных добавок на технические показатели гидравлической извести и романцемента;

- составы модифицированного гидравлического вяжущего на основе
гидравлической извести и романцемента с комплексной добавкой;

- составы и свойства бетонов, растворов и ССС на основе модифициро
ванных гидравлических вяжущих;

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях КГАСУ (Казань, 2011-2013), на Международной конференции «Оценка рисков и безопасность в строительстве. Новое качество и надежность строительных материалов и конструкций на основе высоких технологий» (2012 г. Москва), на II международной научно-практической конференции «Фундаментальная наука и технологии - перспективные разработки» (2013 г. Москва).

Публикации

Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 10 научных публикациях, включая 5 научных статей в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданиях ВАК РФ.

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованных источников из 141 наименований. Работа содержит 177 страниц машинописного текста, 63 таблицы, 56 рисунков, 6 приложений.

Автор диссертации выражает благодарность научному консультанту д.т.н. проф. Рахимову Р.З., а также сотрудникам кафедр «Строительных материалов» КазГСУ, «Минералогии и литологии» Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ, ФГУП «ЦНИИГеолнеруд» за оказанное содействие при выполнении работы.